Virulence丨華中農(nóng)大崔旻教授團隊揭示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)大學崔旻教授團隊以“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與抗原呈遞細胞（APCs）之間的機制相互作用，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ASFV免疫學的理解主要集中在單核細胞/巨噬細胞感染方面，但對ASFV在各種APC（包括樹突狀細胞（DCs）、B淋巴細胞和γδ T細胞）中介導的免疫抑制進行了系統(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)鍵防御機制，在免疫保護中發(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）會通過抑制抗原提呈過程來實施復(fù)雜的免疫逃逸策略，從而有效抑制適應(yīng)性免疫的激活。

抗原提呈主要通過三條途徑實現(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 分子在所有有核細胞表面均有表達，可將內(nèi)源性抗原呈遞給 CD8?T 細胞；而 MHC-Ⅱ 分子僅在樹突狀細胞、巨噬細胞、B 細胞等專職抗原提呈細胞（APC）表面表達，這類細胞能將外源性抗原呈遞給 CD4?T 細胞。其中，樹突狀細胞、巨噬細胞和 B 細胞是主要的抗原提呈細胞，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）。鑒于抗原提呈細胞在免疫過程中的核心地位，全面闡明非洲豬瘟病毒對這類細胞的調(diào)控機制，是研發(fā)該病毒有效疫苗策略的關(guān)鍵一步。

巨噬細胞在非洲豬瘟病毒感染中的核心作用

單核細胞和巨噬細胞是功能多樣的細胞群體，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，巨噬細胞能夠識別病原體、啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng)，并招募效應(yīng)細胞至感染部位；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)細胞因子以激活淋巴細胞應(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。單核細胞和巨噬細胞是非洲豬瘟病毒的主要靶細胞，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胞的相互作用，是決定病毒免疫發(fā)病機制和臨床疾病結(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胞（PAMs）后，對其進行轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)基因表達發(fā)生顯著變化。在 536 個上調(diào)的差異表達基因（DEG）和 838 個下調(diào)的差異表達基因中，大多數(shù)基因在感染后的多個時間點均呈現(xiàn)出持續(xù)性的表達變化（作者）。另一項研究顯示，以 MOI 為 1 的 HLJ/18 株感染豬肺泡巨噬細胞后，在感染后 6 至 24 小時內(nèi)，有 114 個基因持續(xù)上調(diào)，233 個基因持續(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。

非洲豬瘟病毒對干擾素應(yīng)答及信號通路的抑制

盡管干擾素介導的抗病毒應(yīng)答在病毒清除過程中發(fā)揮著不可或缺的作用，但非洲豬瘟病毒已進化出多種策略來拮抗宿主的干擾素介導免疫應(yīng)答，從而實現(xiàn)自身在宿主體內(nèi)的復(fù)制與擴散。事實上，非洲豬瘟病毒能編碼多種多功能蛋白，通過特異性靶向干擾素信號通路的組成部分，來調(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 蛋白可與信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子（STAT）1 及 STAT2 相互作用，并通過凋亡途徑和泛素 - 蛋白酶體途徑降解 STAT1 和 STAT2，最終導致干擾素 -β（IFN-β）信號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 蛋白能強烈抑制 IFN-β 啟動子的激活；進一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白可與干擾素調(diào)節(jié)因子 3（IRF3）的核轉(zhuǎn)位過程相互作用，通過阻斷 IRF3 進入細胞核，從而抑制 Ⅰ 型干擾素的產(chǎn)生。另有研究報道，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，進而進一步抑制 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多種機制抑制干擾素信號通路。表 1 總結(jié)了近年來在非洲豬瘟病毒編碼蛋白調(diào)控干擾素應(yīng)答的分子機制方面取得的研究進展。

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

炎癥是機體重要的免疫防御機制，有助于宿主抵御感染。但炎癥反應(yīng)失衡也可能導致組織器官損傷，進而誘發(fā)疾病。非洲豬瘟病毒（ASFV）感染會誘導宿主大量釋放白細胞介素 - 1（IL-1）、白細胞介素 - 6（IL-6）、腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）等促炎細胞因子，最終引發(fā)嚴重的細胞因子風暴。這種失調(diào)的免疫應(yīng)答被認為是導致宿主死亡的主要因素之一。不過，低毒力與高毒力毒株在調(diào)控促炎反應(yīng)方面存在差異：體外實驗中，低毒力非洲豬瘟病毒分離株往往會誘導更高水平的細胞因子產(chǎn)生，而高毒力毒株則會抑制過度炎癥反應(yīng)，借此實現(xiàn)對宿主免疫防御的逃逸。

近年來，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 和白細胞介素 - 1β 觸發(fā)的 NF-κB 信號通路抑制劑。具體而言，pI10L 通過降低 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，導致各類促炎細胞因子表達減少，病毒復(fù)制效率提升。蛋白 MGF505-7R 則通過結(jié)合 IKKα 抑制 NF-κB 激活，進而減少白細胞介素 - 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。類似地，無論是體外還是體內(nèi)實驗，缺失 H240R 基因的病毒均會因病毒粒子形態(tài)發(fā)生異常、炎癥細胞因子表達增加，導致子代感染性病毒產(chǎn)量下降。蛋白 MGF360-12L 通過競爭性抑制 NF-κB 與核轉(zhuǎn)運蛋白的相互作用，顯著抑制宿主 mRNA 轉(zhuǎn)錄、干擾素 -β（IFN-β）和 NF-κB 的啟動子活性，以及 p50 和 p65 的核定位。

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

ASFV感染對巨噬細胞（Mφ）免疫反應(yīng)的影響