Virulence丨華中農(nóng)大崔旻教授團(tuán)隊(duì)揭示ASFV的免疫逃避策略及抗原呈遞通路的調(diào)控

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)崔旻教授團(tuán)隊(duì)以“Immunoevasion strategies for African swine fever virus: Modulation of antigenpresentation pathways”為題在Virulence（Q1 IF:5.4） 發(fā)表綜述文章。文章探討了ASFV與抗原呈遞細(xì)胞（APCs）之間的機(jī)制相互作用，特別關(guān)注了病毒破壞抗原呈遞通路的逃逸策略。并指出雖然目前對(duì)ASFV免疫學(xué)的理解主要集中在單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞感染方面，但對(duì)ASFV在各種APC（包括樹(shù)突狀細(xì)胞（DCs）、B淋巴細(xì)胞和γδ T細(xì)胞）中介導(dǎo)的免疫抑制進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

病毒感染中的抗原提呈

適應(yīng)性免疫是抵御病原體感染的關(guān)鍵防御機(jī)制，在免疫保護(hù)中發(fā)揮核心作用。抗原提呈是適應(yīng)性免疫的核心，也是啟動(dòng)免疫應(yīng)答的根本基礎(chǔ)。值得注意的是，非洲豬瘟病毒（ASFV）會(huì)通過(guò)抑制抗原提呈過(guò)程來(lái)實(shí)施復(fù)雜的免疫逃逸策略，從而有效抑制適應(yīng)性免疫的激活。

抗原提呈主要通過(guò)三條途徑實(shí)現(xiàn)，即內(nèi)源性（MHC-Ⅰ）途徑、外源性（MHC-Ⅱ）途徑以及交叉抗原提呈途徑。MHC-Ⅰ 分子在所有有核細(xì)胞表面均有表達(dá)，可將內(nèi)源性抗原呈遞給 CD8?T 細(xì)胞；而 MHC-Ⅱ 分子僅在樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B 細(xì)胞等專(zhuān)職抗原提呈細(xì)胞（APC）表面表達(dá)，這類(lèi)細(xì)胞能將外源性抗原呈遞給 CD4?T 細(xì)胞。其中，樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和 B 細(xì)胞是主要的抗原提呈細(xì)胞，在清除非洲豬瘟病毒等病毒的固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮著不可或缺的作用（作者）。鑒于抗原提呈細(xì)胞在免疫過(guò)程中的核心地位，全面闡明非洲豬瘟病毒對(duì)這類(lèi)細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制，是研發(fā)該病毒有效疫苗策略的關(guān)鍵一步。

巨噬細(xì)胞在非洲豬瘟病毒感染中的核心作用

單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是功能多樣的細(xì)胞群體，可協(xié)調(diào)關(guān)鍵的固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。在固有免疫應(yīng)答中，巨噬細(xì)胞能夠識(shí)別病原體、啟動(dòng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，并招募效應(yīng)細(xì)胞至感染部位；在適應(yīng)性免疫應(yīng)答中，它們不僅參與抗原提呈，還能產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子以激活淋巴細(xì)胞應(yīng)答，從而在固有免疫與適應(yīng)性免疫之間發(fā)揮橋梁作用。單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是非洲豬瘟病毒的主要靶細(xì)胞，可支持病毒完成完整的復(fù)制周期，包括基因組復(fù)制、病毒粒子組裝以及子代病毒粒子的后續(xù)釋放。因此，非洲豬瘟病毒與巨噬細(xì)胞的相互作用，是決定病毒免疫發(fā)病機(jī)制和臨床疾病結(jié)局的根本因素。

研究人員以感染復(fù)數(shù)（MOI）為 1 的 Ⅱ 型非洲豬瘟病毒 HLJ/18 株感染豬肺泡巨噬細(xì)胞（PAMs）后，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)發(fā)生顯著變化。在 536 個(gè)上調(diào)的差異表達(dá)基因（DEG）和 838 個(gè)下調(diào)的差異表達(dá)基因中，大多數(shù)基因在感染后的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈現(xiàn)出持續(xù)性的表達(dá)變化（作者）。另一項(xiàng)研究顯示，以 MOI 為 1 的 HLJ/18 株感染豬肺泡巨噬細(xì)胞后，在感染后 6 至 24 小時(shí)內(nèi)，有 114 個(gè)基因持續(xù)上調(diào)，233 個(gè)基因持續(xù)下調(diào)（作者）。受非洲豬瘟病毒感染影響的關(guān)鍵通路包括干擾素（IFN）應(yīng)答通路、炎癥信號(hào)通路、凋亡通路以及其他免疫調(diào)節(jié)通路。

非洲豬瘟病毒對(duì)干擾素應(yīng)答及信號(hào)通路的抑制

盡管干擾素介導(dǎo)的抗病毒應(yīng)答在病毒清除過(guò)程中發(fā)揮著不可或缺的作用，但非洲豬瘟病毒已進(jìn)化出多種策略來(lái)拮抗宿主的干擾素介導(dǎo)免疫應(yīng)答，從而實(shí)現(xiàn)自身在宿主體內(nèi)的復(fù)制與擴(kuò)散。事實(shí)上，非洲豬瘟病毒能編碼多種多功能蛋白，通過(guò)特異性靶向干擾素信號(hào)通路的組成部分，來(lái)調(diào)控并逃逸宿主的抗病毒應(yīng)答。

例如，非洲豬瘟病毒多基因家族（MGF）360-9L 蛋白可與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）1 及 STAT2 相互作用，并通過(guò)凋亡途徑和泛素 - 蛋白酶體途徑降解 STAT1 和 STAT2，最終導(dǎo)致干擾素 -β（IFN-β）信號(hào)通路的激活受到抑制。值得注意的是，與親本毒株相比，缺失 MGF360-9L 基因的重組非洲豬瘟病毒株毒力顯著降低。此外，MGF505 家族成員 MGF505-7R 蛋白能強(qiáng)烈抑制 IFN-β 啟動(dòng)子的激活；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白可與干擾素調(diào)節(jié)因子 3（IRF3）的核轉(zhuǎn)位過(guò)程相互作用，通過(guò)阻斷 IRF3 進(jìn)入細(xì)胞核，從而抑制 Ⅰ 型干擾素的產(chǎn)生。另有研究報(bào)道，MGF505-7R 還可與 IRF9 相互作用，抑制干擾素刺激基因因子 3（ISGF3）三聚體的形成并阻礙其核轉(zhuǎn)位，進(jìn)而進(jìn)一步抑制 IFN-β 的產(chǎn)生。這些研究結(jié)果表明，單一的非洲豬瘟病毒蛋白可通過(guò)多種機(jī)制抑制干擾素信號(hào)通路。表 1 總結(jié)了近年來(lái)在非洲豬瘟病毒編碼蛋白調(diào)控干擾素應(yīng)答的分子機(jī)制方面取得的研究進(jìn)展。

非洲豬瘟病毒調(diào)控 NF-κB 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)以促進(jìn)免疫逃逸與致病

炎癥是機(jī)體重要的免疫防御機(jī)制，有助于宿主抵御感染。但炎癥反應(yīng)失衡也可能導(dǎo)致組織器官損傷，進(jìn)而誘發(fā)疾病。非洲豬瘟病毒（ASFV）感染會(huì)誘導(dǎo)宿主大量釋放白細(xì)胞介素 - 1（IL-1）、白細(xì)胞介素 - 6（IL-6）、腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）等促炎細(xì)胞因子，最終引發(fā)嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴。這種失調(diào)的免疫應(yīng)答被認(rèn)為是導(dǎo)致宿主死亡的主要因素之一。不過(guò)，低毒力與高毒力毒株在調(diào)控促炎反應(yīng)方面存在差異：體外實(shí)驗(yàn)中，低毒力非洲豬瘟病毒分離株往往會(huì)誘導(dǎo)更高水平的細(xì)胞因子產(chǎn)生，而高毒力毒株則會(huì)抑制過(guò)度炎癥反應(yīng)，借此實(shí)現(xiàn)對(duì)宿主免疫防御的逃逸。

近年來(lái)，研究人員已發(fā)現(xiàn)多種參與調(diào)控 NF-κB 激活的非洲豬瘟病毒蛋白。其中，病毒蛋白 I10L（pI10L）可作為腫瘤壞死因子 -α 和白細(xì)胞介素 - 1β 觸發(fā)的 NF-κB 信號(hào)通路抑制劑。具體而言，pI10L 通過(guò)降低 NEMO 蛋白的 K63 位連接泛素化（這是 IKKβ 激活的關(guān)鍵步驟），抑制 IKKβ 的磷酸化；此外，pI10L 還能通過(guò)其 N 端結(jié)構(gòu)域與 IKKβ 的激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，阻斷 IKKβ 與其底物 IκBα 和 p65 的相互作用，最終減少底物磷酸化。

病毒蛋白 F317L 同樣可與 IKKβ 結(jié)合并抑制其磷酸化，該相互作用能穩(wěn)定 IκBα 蛋白，阻斷 NF-κB 的激活與核轉(zhuǎn)位，導(dǎo)致各類(lèi)促炎細(xì)胞因子表達(dá)減少，病毒復(fù)制效率提升。蛋白 MGF505-7R 則通過(guò)結(jié)合 IKKα 抑制 NF-κB 激活，進(jìn)而減少白細(xì)胞介素 - 1β 的產(chǎn)生；缺失 MGF505-7R 基因的非洲豬瘟病毒在仔豬體內(nèi)的毒力顯著降低。類(lèi)似地，無(wú)論是體外還是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，缺失 H240R 基因的病毒均會(huì)因病毒粒子形態(tài)發(fā)生異常、炎癥細(xì)胞因子表達(dá)增加，導(dǎo)致子代感染性病毒產(chǎn)量下降。蛋白 MGF360-12L 通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制 NF-κB 與核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相互作用，顯著抑制宿主 mRNA 轉(zhuǎn)錄、干擾素 -β（IFN-β）和 NF-κB 的啟動(dòng)子活性，以及 p50 和 p65 的核定位。

早期表達(dá)的 L83L 基因可特異性結(jié)合白細(xì)胞介素 - 1β，但缺失該基因僅對(duì)非洲豬瘟病毒毒力產(chǎn)生輕微影響。目前仍需開(kāi)展更深入的研究，闡明非洲豬瘟病毒調(diào)控炎癥反應(yīng)的具體機(jī)制，為理解這一高致病性疾病提供關(guān)鍵依據(jù)。

ASFV感染對(duì)巨噬細(xì)胞（Mφ）免疫反應(yīng)的影響