非洲豬瘟病毒多基因家族抑制宿主天然免疫應(yīng)答的功能及機(jī)制

非洲豬瘟（African swine fever，ASF）是由非洲豬瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）引起的一種嚴(yán)重危害全球養(yǎng)豬業(yè)的烈性傳染病。該病具有高熱、皮膚發(fā)紺以及淋巴結(jié)和內(nèi)臟器官嚴(yán)重出血的特點(diǎn)，死亡率接近100%。自2018年以來(lái)，高毒力的ⅠⅠ型ASFV 在我國(guó)迅速蔓延，嚴(yán)重危害我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展，目前沒(méi)有安全、效的ASF 商品化疫苗。Ⅰ型干擾素（IFN-Ⅰ）是抵御病毒感染的第一道防線。研究表明，ASFV 編碼和表達(dá)眾多免疫逃逸蛋白來(lái)拮抗宿主天然免疫，通過(guò)多種策略抑制IFN-Ⅰ的產(chǎn)生。最近，有報(bào)道顯示ASFV 感染后通過(guò)降解STAT1 和STAT2 以拮抗IFN-Ⅰ信號(hào)，但其中的作用機(jī)制尚不清楚。此外，阻礙ASF 疫苗研發(fā)的根本原因是ASFV部分編碼蛋白功能未知，以及ASFV 致病和免疫抑制機(jī)制尚不完全清楚。

近期發(fā)表于《mBio》的文章“MGF360-9L is a major virulence factor associated with the African swine fever virus by antagonizing the JAK/STAT signaling pathway”揭示了ASFV 編碼的多基因家族成員之一MGF360-9L 與STAT1 和STAT2 存在相互作用，分別通過(guò)凋亡途徑和蛋白酶體途徑降解STAT1 和STAT2，從而抑制ⅠFN-β 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外，該研究還證實(shí)MGF360-9L是ASFV 的主要毒力因子之一。該研究結(jié)果顯示，ASFV 感染可以抑制ⅠFN-β 對(duì)ⅠSGs 轉(zhuǎn)錄的激活，MGF360-9L 可以抑制ⅠFN-β 誘導(dǎo)的ⅠSRE 啟動(dòng)子活化和ⅠSGs 表達(dá)上調(diào)。上述結(jié)果表明MGF360-9L 可以抑制ⅠFN-β 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

為了探索MGF360-9L 抑制ⅠFN-β 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的具體機(jī)制，該研究利用同源重組技術(shù)從ASFV CN/GS/2018（ASFV-WT）株基因組中缺失了MGF360-9L, 構(gòu)建了ASFV-Δ360-9L 重組病毒。然后將MGF360-9L真核表達(dá)質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染至HEK-293T 細(xì)胞和PK-15 細(xì)胞并使用相同劑量的ASFV-WT 和ASFV-Δ360-9L 感染PAMs，檢測(cè)JAK/STAT 通路節(jié)點(diǎn)分子的蛋白和磷酸化水平。Western blot、免疫共沉淀和間接免疫熒光實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，過(guò)表達(dá)MGF360-9L 可降低STAT1和STAT2 蛋白表達(dá)水平，且具有劑量依賴性；與ASFV-WT 相比，ASFV-Δ360-9L 降低STAT1 和STAT2 蛋白表達(dá)水平的作用較弱；應(yīng)用多種蛋白降解途徑的抑制劑發(fā)現(xiàn)，MGF360-9L通過(guò)凋亡途徑降解STAT1，通過(guò)蛋白酶體途徑降解STAT2；MGF360-9L可以分別與內(nèi)源STAT1 和STAT2 相互作用。綜合上述結(jié)果表明，MGF360-9L 分別與STAT1 和STAT2 相互作用，通過(guò)凋亡途徑降解STAT1，通過(guò)蛋白酶體途徑降解STAT2，從而抑制ⅠFN-β 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

為評(píng)價(jià)ASFV-Δ360-9L 對(duì)家豬的致病性，該研究挑選了健康的長(zhǎng)白豬，分別肌肉注射相同劑量親本毒株ASFV-CN/GS/2018（ASFV-WT）或重組毒株ASFV-Δ360-9L。結(jié)果顯示感染ASFV-WT 的5 頭受試豬都表現(xiàn)出體溫升高，出現(xiàn)與ASF 相關(guān)的臨床癥狀，并在感染后8 d～15 d 死亡或?yàn)l臨死亡，而感染ASFV-Δ360-9L 的5 頭受試豬中只有1 頭出現(xiàn)ASF 相關(guān)的臨床癥狀，并在感染后13 d 死亡，其余4 頭均存活至試驗(yàn)結(jié)束；感染ASFV-Δ360-9L 后存活的受試豬血液和組織中的病毒拷貝數(shù)和病毒滴度均顯著低于感染ASFV-WT 的受試豬；受試豬的病理組織學(xué)檢測(cè)顯示，與ASFV-WT 相比，感染ASFV-Δ360-9L 的受試豬脾臟、肝臟、腎臟、肝淋巴結(jié)和頜下淋巴結(jié)的病理組織學(xué)損傷較輕。這些結(jié)果證實(shí)，與親本毒株相比，ASFV-Δ360-9L 對(duì)受試豬的毒力顯著降低。

該研究闡明了ASFV 拮抗天然免疫的新機(jī)制，并證明MGF360-9L 是ASFV 的毒力因子之一，為闡明ASFV 致病機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，并為研制ASF 重組減毒活疫苗提供了參考。

評(píng)述論文來(lái)源：ZHANG KE-SHAN,YANG BO,SHEN CHAO-CHAO, et al. MGF360-9L is a major virulence factor associated with the African swine fever virus byantagonizingthe JAK/STAT signaling pathway [J]. mBio,2022,25.doi:10.1128/mbio.02330-21.