Virulence丨華中農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控

近日，華中農業(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

適應性免疫是抵御病原體感染的關鍵防御機制，在免疫保護中發(fā)揮核心作用。抗原提呈是適應性免疫的核心，也是啟動免疫應答的根本基礎。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雜的免疫逃逸策略，從而有效抑制適應性免疫的激活。

抗原提呈主要通過三條途徑實現(xiàn)，即內源性（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性免疫應答中發(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控機制，是研發(fā)該病毒有效疫苗策略的關鍵一步。

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)調關鍵的固有免疫和適應性免疫應答。在固有免疫應答中，巨噬細胞能夠識別病原體、啟動炎癥級聯(lián)反應，并招募效應細胞至感染部位；在適應性免疫應答中，它們不僅參與抗原提呈，還能產生免疫調節(jié)細胞因子以激活淋巴細胞應答，從而在固有免疫與適應性免疫之間發(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制周期，包括基因組復制、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局的根本因素。

研究人員以感染復數（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，對其進行轉錄組分析，發(fā)現(xiàn)基因表達發(fā)生顯著變化。在 536 個上調的差異表達基因（DEG）和 838 個下調的差異表達基因中，大多數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，有 114 個基因持續(xù)上調，233 個基因持續(xù)下調（作者）。受非洲豬瘟病毒感染影響的關鍵通路包括干擾素（IFN）應答通路、炎癥信號通路、凋亡通路以及其他免疫調節(jié)通路。

非洲豬瘟病毒對干擾素應答及信號通路的抑制

盡管干擾素介導的抗病毒應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答，從而實現(xiàn)自身在宿主體內的復制與擴散。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，來調控并逃逸宿主的抗病毒應答。

例如，非洲豬瘟病毒多基因家族（MGF）360-9L 蛋白可與信號轉導和轉錄激活因子（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節(jié)因子 3（IRF3）的核轉位過程相互作用，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位，進而進一步抑制 IFN-β 的產生。這些研究結果表明，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 總結了近年來在非洲豬瘟病毒編碼蛋白調控干擾素應答的分子機制方面取得的研究進展。

非洲豬瘟病毒調控 NF-κB 介導的炎癥反應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。這種失調的免疫應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控促炎反應方面存在差異：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生，而高毒力毒株則會抑制過度炎癥反應，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 激活的關鍵步驟），抑制 IKKβ 的磷酸化；此外，pI10L 還能通過其 N 端結構域與 IKKβ 的激酶結構域結合，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 的激活與核轉位，導致各類促炎細胞因子表達減少，病毒復制效率提升。蛋白 MGF505-7R 則通過結合 IKKα 抑制 NF-κB 激活，進而減少白細胞介素 - 1β 的產生；缺失 MGF505-7R 基因的非洲豬瘟病毒在仔豬體內的毒力顯著降低。類似地，無論是體外還是體內實驗，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量下降。蛋白 MGF360-12L 通過競爭性抑制 NF-κB 與核轉運蛋白的相互作用，顯著抑制宿主 mRNA 轉錄、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 基因可特異性結合白細胞介素 - 1β，但缺失該基因僅對非洲豬瘟病毒毒力產生輕微影響。目前仍需開展更深入的研究，闡明非洲豬瘟病毒調控炎癥反應的具體機制，為理解這一高致病性疾病提供關鍵依據。

ASFV感染對巨噬細胞（Mφ）免疫反應的影響