非洲豬瘟病毒拮抗宿主cGAS-STING 信號通路的研究進(jìn)展

趙鴻遠(yuǎn) 劉強 成溫玉

（1.安康學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院, 安康 725000；2.安康學(xué)院 陜西省蠶桑重點實驗室，安康 725000）

由非洲豬瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）引起的非洲豬瘟是一種急性、熱性、廣泛出血性的高度接觸傳染性疾病，對家豬的致死率可達(dá)100%，是養(yǎng)豬業(yè)的“頭號殺手”。自2018 年我國遼寧省報道首例ASF 疫情以來，該病迅速蔓延至全國，并傳播到其他多個亞洲國家，迄今尚無安全有效的商品化疫苗和有效的治療手段［1］。ASFV 隸屬非洲豬瘟病毒科（Asfarviridae）非洲豬瘟病毒屬（Asfivirus），是已知的唯一一種蜱傳性的核質(zhì)大DNA 病毒，其擁有170-194 kb 的線形雙鏈DNA 基因組，包含150-167 個開放閱讀框（open reading frame, ORF），編碼150-200 個病毒蛋白，其中24%為結(jié)構(gòu)蛋白，19%與病毒轉(zhuǎn)錄相關(guān)，6%參與維持病毒基因組的完整性，3%與病毒的免疫逃逸相關(guān)，還有34%功能未知［2］。ASFV 編碼龐大的蛋白是其復(fù)雜生物學(xué)特征的基礎(chǔ)，也是制約疫苗和藥物開發(fā)的關(guān)鍵因素。

天然免疫是機體非特異性抵御病原微生物感染的第一道防線。免疫細(xì)胞表達(dá)的多種模式識別受體（pattern recognition receptor, PRR）能夠識別病原微生物的相關(guān)分子模式（pathogen?associated molecular patterns, PAMP）并誘導(dǎo)機體I 型IFNs 和促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，進(jìn)一步啟動獲得性免疫反應(yīng)。來源于病原微生物的核酸（DNA 和RNA）作為一類重要的PAMP，可被Toll 樣受體（Toll?like receptors, TLRs）家族中的TLR3、7、8 和9，AIM2 樣受體（AIM2?like receptors）中的AIM2和IFI16，RIG?I樣受體（RIG?I?like receptors）中 的RIG?I、MDA5 和LGP2，DEAD?box解旋酶家族中的DDX1、DDX9、DDX21、DDX33、DDX36 和DDX41 以及環(huán)GMP?AMP 合成酶（cyclic GMP?AMP synthase, cGAS）等PRRs 識別［3-5］。cGAS是陳志堅團隊于2012 年發(fā)現(xiàn)的最關(guān)鍵PRRs 之一，其識別胞質(zhì)中病原微生物的dsDNA 后通過構(gòu)象變化將ATP 和GTP 合成2'3'?cGAMP；cGAMP 作為第二信使與位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的STING 結(jié)合并將其激活后轉(zhuǎn)運至高爾基體，進(jìn)一步招募并活化TBK1 和IRF3，從而促進(jìn)I 型IFNs 的產(chǎn)生以及NF-κB 依賴的促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，發(fā)揮抗病原微生物的作用［3-4］。ASFV 作為胞質(zhì)復(fù)制性的dsDNA 病毒，在其生命周期中所產(chǎn)生的DNA 及其中間體可被cGAS 等多種PRRs 識別并誘導(dǎo)機體的抗病毒免疫應(yīng)答［6］。然而在與宿主長期協(xié)同進(jìn)化的過程中，ASFV 形成了一套能夠逃逸和破壞宿主免疫系統(tǒng)的機制，通過調(diào)控宿主免疫應(yīng)答信號通路，維持其在宿主體內(nèi)的生存。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并證實多種ASFV 蛋白參與拮抗宿主的天然免疫應(yīng)答反應(yīng)，尤其是cGAS?STING 信號通路介導(dǎo)的I 型IFNs 反應(yīng)。為了進(jìn)一步認(rèn)識ASFV拮抗宿主天然免疫應(yīng)答機制，深入探究病原的致病機理，本文就ASFV 蛋白如何拮抗cGAS?STING 信號通路進(jìn)行總結(jié)，以期為疫苗的創(chuàng)制提供參考。

1 cGAS-STING 信號通路

自2012 年陳志堅團隊發(fā)現(xiàn)cGAS 是重要的DNA識別受體以來，一度成為免疫學(xué)研究的熱點，并證實其在自身免疫疾病、腫瘤免疫、癌癥以及細(xì)胞衰老等生物學(xué)過程中也發(fā)揮了重要作用［7］。作為核苷酸轉(zhuǎn)移酶家族成員之一，cGAS 的N 端能非特異性地結(jié)合dsDNA 并促進(jìn)其自身的激活以及決定其在細(xì)胞核的分布；C 端是催化結(jié)構(gòu)域，包含重疊的核苷酸轉(zhuǎn)移酶核心域（NTase）和Mab21 結(jié)構(gòu)域，主要負(fù)責(zé)特異性地結(jié)合dsDNA 并使cGAS 形成二聚體，同時催化GTP 和ATP 環(huán)化成2'3'?cGAMP。早前的研究認(rèn)為，cGAS 僅定位在細(xì)胞質(zhì)中，而近期的研究發(fā)現(xiàn)其也存在于細(xì)胞核中，能與核小體緊密結(jié)合以限制自身的催化活性。盡管cGAS 能夠識別多種形式 的 核 酸（dsDNA、ssDNA、cDNA、DNA:RNA 雜合物以及環(huán)形RNA），但激活cGAS 的NTase 活性卻存在差異，尤其是DNA 的長度對于激活cGAS 至關(guān)重要［7-8］。DNA 長度45 bp 被認(rèn)為是激活cGAS 活性的最小長度，這與cGAS 和DNA 結(jié)合形成的cGAS?DNA 復(fù)合體有關(guān)［8］。研究顯示，cGAS 與dsDNA 只有以2n∶2（n ≥1）的形式形成復(fù)合體才能維持穩(wěn)定并激活cGAS 的活性，這就要求DNA 要有一定的長度才能結(jié)合并激活NTase［8］。同時cGAS 識別DNA 的長度依賴性也避免了其對機體自身短小DNA的錯誤識別而引起自身免疫疾?。?］。

STING 是定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上重要的接頭蛋白，包括N 端的4 個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)（transmembrane domain,TMD）、C 端 的 配 體 結(jié) 合 結(jié) 構(gòu) 域（ligand?binding domain, LBD）和末端尾部結(jié)構(gòu)域（C?terminal tail,CTT）［10］。TMD 在STING 維持特定的空間結(jié)構(gòu)和形成二聚體中起到重要作用；LBD 由4 個α 螺旋和5個β 折疊構(gòu)成了蝴蝶形狀的結(jié)構(gòu)以利于2'3'?cGAMP及其他環(huán)二核苷酸（cyclic di?nucleotide, CDN）的結(jié)合；CTT 包含一段與TBK1 結(jié)合位點相同的序列D/ExPxPLRS/TD（x 代表任何氨基酸）以招募TBK1進(jìn)而調(diào)控STING 下游信號傳導(dǎo)［10］。靜息態(tài)的STING與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留蛋白STIM1 互相作用定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，一旦被擴散的cGAMP 結(jié)合后，STING 從STIM1 蛋白上釋放后與COPII 囊泡上的衣被蛋白SEC24C 結(jié)合，并通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-高爾基體中間體（ER?Golgi intermediate compartments, ERGICs）從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運至高爾基體［10-11］。轉(zhuǎn)移至高爾基體后，多聚化的STING 通過CTT 招募TBK1 并使STING 和IRF?3 被TBK1 磷酸化，磷酸化的IRF3 入核后調(diào)控I 型IFNs及ISGs 的表達(dá)［10］。此外，TBK1 也可以激活I(lǐng)κB 激酶（Iκκ），使核轉(zhuǎn)錄因子κB（nuclear factor?kappa B,NF-κB）的抑制因子IκB 磷酸化，磷酸化的IκB 從NF-κB 三聚體（由IκB、p65 和p50 形成）解離后形成p65?p50 二聚體并入核誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生［12］（圖1）。

圖1 cGAS-STING 信號通路示意圖Fig.1 Schematic diagram of cGAS-STING signal pathway

2 ASFV 對cGAS-STING 信號通路的調(diào)控

ASFV 可通過網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用和巨胞飲（macropinocytosis）途徑侵入宿主細(xì)胞，內(nèi)化的病毒粒子在細(xì)胞質(zhì)中釋放的基因組DNA 被cGAS 等PRRs 識別并誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生I 型IFNs。無論是ASFV感染的細(xì)胞模型還是家豬都可在早期檢測到I 型IFNs 的表達(dá)［13-15］。García?Belmonte 等［13］分別利用強毒株（Armenia/07）和弱毒株（NH/P68）感染豬肺泡巨噬細(xì)胞（porcine alveolar macrophages, PAM）后發(fā)現(xiàn)二者均可在感染早期（4-16 hpi）誘導(dǎo)IFN-β及ISGs 的表達(dá)，但強毒株誘導(dǎo)IFN-β 表達(dá)的水平顯著低于弱毒株。進(jìn)一步研究證實，ASFV 誘導(dǎo)PAM產(chǎn)生I 型IFNs 主要由cGAS?STING 信號通路所介導(dǎo)，而強毒株具有顯著抑制cGAS?STING 信號通路的能力［13］。目前已發(fā)現(xiàn)ASFV 可編碼多個蛋白調(diào)控宿主cGAS?STING 信號通路中不同靶點發(fā)揮拮抗天然免疫應(yīng)答反應(yīng)的能力。

2.1 靶向cGAMP

2'3'?cGAMP 作 為 連 接cGAS 與STING 信 號 的第二信使分子，將外源性DNA 的危險信號傳遞并激活下游的免疫信號通路，啟動機體免疫應(yīng)答的功能。在多種感染哺乳動物的病毒和細(xì)菌中均存在靶向2'3'?cGAMP 的蛋白，以逃逸宿主cGAS?cGAMP?STING 免疫應(yīng)答［16］。EP364R 和C129R 是ASFV 編碼的靶向cGAMP 病毒蛋白，二者屬于核酸酶的類似物，具有磷酸二酯酶活性，能將cGAS 合成的2'3'?cGAMP 裂 解 成GMP 和AMP，使 得STING 不被激活［17］。特別是EP364R 含一個類似于STING的2'3'?cGAMP 結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其競爭性地結(jié)合2'3'?cGAMP 并依賴于自身的磷酸二酯酶活性對其進(jìn)行降解，阻斷了下游STING 的活化［17］。

2.2 靶向STING

結(jié)構(gòu)蛋白作為ASFV 病毒粒子的主要成分，在維持病毒結(jié)構(gòu)、吸附、侵入和組裝過程中起到重要作用。ASFV p17 蛋白是由D117L 基因編碼的主要結(jié)構(gòu)蛋白之一，存在于病毒的衣殼和內(nèi)囊膜中，在促進(jìn)病毒膜前體組裝成二十面體中間體的過程中發(fā)揮重要作用。除了參與病毒的構(gòu)成外，p17 被證實也參與負(fù)向調(diào)控宿主cGAS?STING 介導(dǎo)的抗病毒免疫應(yīng)答［18］。作為晚期跨膜蛋白，p17 借助于跨膜區(qū)（第39-59 位氨基酸）與STING 的N 端（第1-190 位氨基酸）和中間區(qū)（第153-339 位氨基酸）直接結(jié)合，阻礙后者招募下游的TBK1 和IKK?，使得STING 下游的通路不被激活，從而抑制宿主的抗病毒反應(yīng)［18］。p17 與細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有著固有的親和力，在病毒感染的細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)其廣泛存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體，而這與STING 被激活后從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移至高爾基體的路徑一致，暗示p17 通過靶向STING 以促進(jìn)ASFV逃逸宿主的免疫應(yīng)答中起到重要作用［18］。與p17 相似，E184L 是最近被證實的又一靶向STING 的免疫抑制性蛋白，其作為ASFV 毒力相關(guān)蛋白，通過N末端的一段結(jié)構(gòu)（第1-20 位氨基酸）與STING 相互作用，從而阻斷了后者對TBK1 和IRF3 的募集，使得STING 下游的信號通路受到抑制［19］。采用同源重組技術(shù)缺失ASFV 的E184L 基因（ASFVΔE184L）后，ASFVΔE184L 不僅誘導(dǎo)比親本毒株更強的免疫反應(yīng)，而且對感染豬的致死率也顯著降低［19］。同時，利用ASFVΔE184L 免疫接種豬后，對豬起到很好的免疫保護作用，且可用作標(biāo)記基因區(qū)分感染動物與接種疫苗動物［20］。因此E184L 有望成為開發(fā)ASFV減毒疫苗新的分子靶標(biāo)。

CD2v 是ASFV EP402R 基因編碼的晚期表達(dá)病毒外膜糖蛋白，因其氨基酸序列與T 細(xì)胞表面黏附受體CD2 的序列高度相似而得名。CD2v 包含N 端信號肽、胞外的高度糖基化的免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域、疏水跨膜區(qū)以及C 端的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域等4 個結(jié)構(gòu)域，其中C 端胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域中含有的重復(fù)的六肽序列在不同毒株間存在較大差異，因此CD2v 又被作為ASFV的遺傳標(biāo)記基因［21］。同時，基于CD2v 和C 型凝集素的血細(xì)胞吸附抑制的血清型特異性，該分子又被用作ASFV 血清型鑒定的標(biāo)志蛋白［21］。作為ASFV的熱點靶標(biāo)，CD2v 除了在介導(dǎo)病毒與宿主血細(xì)胞吸附、誘導(dǎo)保護性免疫應(yīng)答和增強病毒在軟蜱體內(nèi)復(fù)制等方面發(fā)揮重要作用之外，該分子也參與了宿主免疫逃逸。Huang 等［22］研究發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)CD2v抑制I 型IFNs 和ISGs 的表達(dá)；敲除EP402R 基因（ASFV-ΔEP402R）后，ASFV-ΔEP402R 不僅喪失了血細(xì)胞吸附能力，而且比野生毒株（HLJ/18）誘導(dǎo)PAM 細(xì)胞產(chǎn)生更強的I 型IFNs 應(yīng)答能力。采用雙熒光素酶報告實驗和免疫共沉淀分析證實，CD2v 通過N 末端與STING 的跨膜域結(jié)合，阻礙被cGAMP激活的STING 從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體轉(zhuǎn)運，從而抑制下游細(xì)胞因子的活化。此外，CD2v 被證實還能與IFNα 受體（IFNAR）1 和2 結(jié)合，分別阻礙了IFNAR1 與TYK2 和IFNAR2 與JAK1 之間的相互作用，抑制了下游的ISGs 產(chǎn)生［22］。相較于野生毒株，ASFV-ΔEP402R 的毒力以及對豬的致病力明顯減弱［22］，提示CD2v 可作為ASFV 基因缺失疫苗的潛在靶點。

除 了p17、E184L 和CD2v 之 外，ASFV 多 基因 家 族（multi?gene family, MGF）中 的MGF505?7R和MGF505?11R 也可通過與STING 結(jié)合調(diào)控cGAS?STING 介導(dǎo)的抗病毒免疫應(yīng)答［23-24］。MGF505 是ASFV 基因組兩端5 個多基因家族之一，因其編碼蛋白的氨基酸平均數(shù)為505 個而得名，包含9-10 個基因成員。早前的研究發(fā)現(xiàn)，缺失MGF505 家族部分基因的ASFV 致弱毒株可提升宿主I 型IFNs 的表達(dá)水平［25］，暗示MGF505 家族的成員參與調(diào)控宿主免疫應(yīng)答。MGF505?7R 能夠顯著抑制cGAS?STING 介導(dǎo)的I 型IFNs 反應(yīng)，其依賴于自身的跨膜結(jié)構(gòu)域（第1-175 位氨基酸）與STING N 末端的跨膜域結(jié)合并上調(diào)自噬相關(guān)蛋白ULK1 的表達(dá)以促進(jìn)STING 的降解，從而拮抗宿主的天然免疫應(yīng)答反應(yīng)［23］。通過CRISPR?Cas9 以及DNA 同源重組技術(shù)敲除ASFV 的MGF505?7R 基因后，基因缺失毒株對細(xì)胞中STING的表達(dá)和IFN 轉(zhuǎn)錄水平的抑制能力明顯減弱，并且對豬的致病力也明顯降低［23］。與MGF505?7R 類似，ASFV 編碼的非必須蛋白L83L 也能與STING 結(jié)合并招募胞質(zhì)中的Toll 作用蛋白（Toll?interacting protein,Tollip），進(jìn)一步通過Tollip 介導(dǎo)的選擇性自噬途徑對STING 進(jìn)行降解，導(dǎo)致下游的信號通路不被激活［26］。由此可見，ASFV 借助宿主的蛋白質(zhì)降解途徑負(fù)向調(diào)控STING 的激活是其拮抗免疫應(yīng)答的重要途徑之一。此外，MGF505?7R 還能靶向NLRP3 和IKKα，分別通過抑制NLRP3 炎癥小體的形成和NF-κB 的激活，進(jìn)而拮抗宿主IL?1β 等炎癥因子產(chǎn)生［27］。MGF505家族的另一成員MGF505?11R 也能與STING 相互作用，并通過溶酶體途徑、蛋白酶體和自噬途徑將STING 降解，從而阻斷下游TBK1 和IRF3 的激活，影響I 型IFNs 的表達(dá)［24］。鑒于MGF505 家族基因廣泛的免疫調(diào)節(jié)功能，尤其是MGF505?7R 既能拮抗宿主的I 型IFNs 應(yīng)答，又能調(diào)控宿主的炎癥反應(yīng)，是ASFV 的關(guān)鍵毒力基因。因此，以MGF505 家族以及其他MGF 家族蛋白為靶點，構(gòu)建基因缺失疫苗是當(dāng)前研發(fā)ASFV 疫苗的主要方向。

2.3 靶向TBK1

TBK1 作為天然免疫通路中關(guān)鍵性的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激酶，是連接上游多個PRR 識別信號并激活下游IRF3/7 和NF-κB 通路的關(guān)鍵。在cGAS?STING 通路被活化的過程，STING 招募TBK1 后，TBK1 被磷酸化激活，進(jìn)而募集IFR3 并使之磷酸化，從而入核后觸發(fā)I 型IFNs 的產(chǎn)生［11］。因此，在ASFV 感染宿主的過程中，TBK1 成為病毒調(diào)控宿主免疫應(yīng)答的重要靶點。DP96R 是ASFV 編碼的早期表達(dá)蛋白，也是其關(guān)鍵的毒力因子，敲除該蛋白對應(yīng)的基因（ASFVΔDP96R）后，ASFV 對豬的致病性明顯減弱，且誘導(dǎo)宿主更強的免疫反應(yīng)，暗示該蛋白可能參與調(diào)控宿主免疫反應(yīng)［28］。Wang 等［29］采用雙熒光素酶報告實驗證實，DP96R 具有調(diào)控cGAS?STING?TBK1 信號通路介導(dǎo)的I 型IFNs 應(yīng)答的能力，其依賴于C 末端靶向抑制TBK1 的磷酸化，從而阻斷下游IRF3 磷酸化激活和IFNs 的表達(dá)。在cGAS?STING?TBK1 活化的通路中，STING 招募TBK1 后，TBK1 首先發(fā)生K63 泛素化后才被磷酸化激活［11］。與DP96R 不同，盡管ASFV 編碼的pI215L 也可抑制TBK1 的磷酸化水平，但其主要作用于TBK1 的K63位泛素化水平［30］。作為目前唯一已知由病毒編碼的泛素結(jié)合酶，pI215L 在病毒DNA 的復(fù)制和晚期基因表達(dá)的過程中發(fā)揮重要作用［31］。Huang 等［30］發(fā)現(xiàn)pI215L 顯著抑制了cGAMP 誘導(dǎo)的I 型IFNs 的表達(dá)，其在不依賴自身泛素結(jié)合酶的情況下，通過招募RNF138 并增強RNF138 與RNF128 相互作用進(jìn)而促進(jìn)RNF138 降解RNF128，導(dǎo)致RNF128 對TBK1的K63 位無法進(jìn)行泛素化修飾，從而阻斷了TBK1下游信號的進(jìn)一步傳導(dǎo)，最終抑制cGAS?STING 介導(dǎo)的I 型IFN 的表達(dá)。

ASFV 除了干擾TBK1 的磷酸化和泛素化修飾外，還可通過降解TBK1 阻礙cGAS?STING 的免疫應(yīng)答。pA137R 是ASFV 晚期表達(dá)的結(jié)構(gòu)蛋白，與ASFV 的毒力相關(guān)［32］。通過同源重組技術(shù)敲除ASFV的A137R 基 因（ASFVΔ137R） 后，ASFVΔ137R 在PAMs 中誘導(dǎo)更強的I 型IFN 反應(yīng)，暗示pA137R 調(diào)控了宿主的I 型IFN 應(yīng)答反應(yīng)［32］。進(jìn)一步研究證實，pA137R 與TBK1 存在相互作用并促進(jìn)后者通過自噬溶酶體途徑的降解，進(jìn)而阻礙了下游IRF3 的激活和核轉(zhuǎn)位過程［32］。MGF360 是ASFV 另一個多基因家族的成員，包含22 個同源基因。早前的研究發(fā)現(xiàn)，敲除ASFV MGF360 家族的多個同源基因后，病毒的致病性明顯減弱且感染PAM 后誘導(dǎo)較高的I 型IFNs［33］，暗示MGF360 具有逃逸宿主免疫應(yīng)答的作用?，F(xiàn)已證實MGF360 家族中至少有4 個成員參與調(diào)控宿主I 型IFNs 反應(yīng)，包括MGF360?9L、MGF360?11L、MGF360?12L 和MGF360?14L［34-37］。MGF360?11L 可通過負(fù)調(diào)控cGAS?STING 信號通路抑制I 型IFNs 的產(chǎn)生，其分別與TBK1 和IRF7 相互作用并通過泛素-蛋白酶體和自噬途徑將二者進(jìn)行降解，同時還可依賴于其第167-353 位氨基酸抑制TBK1 和IRF3 的磷酸化，致使下游I 型IFNs 和ISGs無法表達(dá)［35］。

值得注意的是，在經(jīng)典的cGAS?STING 信通路中，TBK1 被認(rèn)為是STING 下游唯一直接激活的激酶。然而在某些組織和細(xì)胞中，卻存在TBK1 和IKKε 異源二聚體復(fù)合物，二者均是STING 磷酸化激活的對象，且共同參與調(diào)控下游IRFs 的級聯(lián)放大反應(yīng)［12］。Luo 等［38］研究發(fā)現(xiàn)，ASFV 也存在靶向IKKε 的病毒蛋白pS273R；采用雙熒光素酶報告實驗篩選到該蛋白具有抑制宿主cGAS?STING 信號通路的活性，其依賴于自身的蛋白酶活性影響IKKε 的泛素化，阻斷IKKε 與STING 相互作用，從而抑制cGAS?STING通路介導(dǎo)的I 型IFN 抗病毒反應(yīng)。pS273R 蛋白是由ORF S273R 編碼的大小為31 kD 的蛋白水解酶，其負(fù)責(zé)將ASFV 的多聚蛋白前體pp220 和pp62 進(jìn)行水解，分別形成p150、p37、p34、p14 和p15、p35 等多個核心殼蛋白［39］。另外，pS273R 被證實與細(xì)胞焦亡執(zhí)行蛋白gasdermin D（GSDMD）存在相互作用，同樣借助于自身的蛋白酶活性將GSDMD 切割成更短的GSDMD?N1?107片段，并且產(chǎn)生的GSDMD?N1?107不能誘導(dǎo)細(xì)胞反應(yīng)，也不會影響ASFV 的增殖［40］。細(xì)胞焦亡是宿主應(yīng)答病原微生物感染時的天然免疫反應(yīng)，伴隨細(xì)胞炎癥發(fā)生和細(xì)胞死亡，而pS273R 通過切割GSDMD 阻礙細(xì)胞焦亡反應(yīng)，可見pS273R 在逃逸宿主的炎癥反應(yīng)中也發(fā)揮了重要作用。

2.4 靶向IRF3

IRF3 是cGAS?STING 通路以及其他多個PRRs介導(dǎo)的I 型IFNs 應(yīng)答通路上關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，被TBK1 磷酸化后形成二聚體入核調(diào)控I 型IFNs 轉(zhuǎn)錄，因而成為病原微生物逃避宿主免疫的重要靶點。ASFV 編碼多個靶向IRF3 蛋白，包括MGF360?14L、E120R、I226R、M1249L 和pE301R［37,41-45］。E120R是AFSV 表達(dá)的晚期結(jié)構(gòu)蛋白，定位于胞內(nèi)病毒粒子表面，參與病毒粒子從病毒工廠向胞外的擴散傳播。Liu 等［41］證實，E120R 具有逃逸宿主cGAS?STING 介導(dǎo)的I 型IFNs 免疫應(yīng)答能力。采用同源重組的方法完全缺失E120R 基因后AFSV 喪失了生存能力，但僅敲除該蛋白C 末端第72 和73 位氨基酸對應(yīng)的基因后，其宿主I 型IFNs 的能力顯著增強，發(fā)現(xiàn)E120R 依賴于C 末端第72 和73 位氨基酸位點與IRF3 結(jié)合并阻礙后者被TBK1 磷酸化［41］。I226R是由位于ASFV 基因組3'端I226R 基因編碼的大小為27 kD 的病毒蛋白，其主要在ASFV 感染的早期和晚期表達(dá)［42］。敲除了I226R 基因（ASFVΔI226R）后，ASFV 對豬的致死性降低、臨床癥狀減弱且誘導(dǎo)較強的機體免疫應(yīng)答并最終清除體內(nèi)的病毒，暗示該蛋白在調(diào)節(jié)宿主免疫應(yīng)答起到一定的作用［42］。隨后，在Hong 等［43］解析I226R 調(diào)控宿主免疫反應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)，異位表達(dá)I226R 顯著降低了仙臺病毒（Sendai virus, SeV）誘導(dǎo)的I 型IFNs 和ISGs 的表達(dá)，其主要是通過抑制IRF3 的激活并降解NF-κB 必需調(diào)節(jié)蛋白（NF-κB essential modulator, NEMO）而拮抗宿主天然抗病毒應(yīng)答反應(yīng)。如前所述，MGF360?14L 也可抑制cGAS?STING 信號通路介導(dǎo)的I 型IFNs反應(yīng)，該分子與IRF3 結(jié)合后，招募E3 泛素連接酶TRIM21 與其相互作用，使得IRF3 的K63 位泛素化并被降解，從而下調(diào)I 型IFNs 的表達(dá)［37］。與MGF360?14L 相類似，ASFV 晚期表達(dá)的衣殼框架蛋白M1249L 也能與IRF3 互相作用并通過溶酶體途徑對其進(jìn)行降解，從而逃逸宿主cGAS?STING 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答［44］。另外，pM1249L 還能夠阻礙TBK1 的磷酸化修飾［44］，由此可見M1249L 在ASFV 調(diào)控宿主天然免疫應(yīng)答中發(fā)揮了重要作用。

為了挖掘更多調(diào)控宿主I 型干擾素應(yīng)答的ASFV蛋白，Huang 等［30］采用雙熒光素酶報告實驗對ASFV 編碼的102 個蛋白進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)pE301R 對IFN-β 啟動子活性具有較強的抑制能力，尤其是對cGAS?STING 介導(dǎo)的I 型干擾素應(yīng)答具有顯著的負(fù)調(diào)控作用。進(jìn)一步研究證實，pE301R 通過自身N 末端的第1-200 位結(jié)構(gòu)區(qū)與IRF3 相互作用，阻礙了IRF3 入核，從而抑制I 型IFNs 及其他細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄［45］。實際上，pE301R 是ASFV 編碼的增殖細(xì)胞核抗原樣蛋白，其作為DNA 聚合酶的輔助因子參與ASFV 基因組復(fù)制，由此可見pE301R 在ASFV 的生命周期中發(fā)揮了重要作用，選擇該蛋白作為疫苗開發(fā)和藥物創(chuàng)制的靶點具有較高的潛力。

2.5 靶向NF?κB

被激活的cGAS?STING 通路除了活化IRF3 并誘導(dǎo)I 型IFNs 的應(yīng)答外，還能激活NF-κB 并促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生，從而抵抗病毒的入侵和復(fù)制。ASFV 具有抑制NF-κB 活化的能力，有研究發(fā)現(xiàn)病毒編碼的λ 樣核酸外切酶pD345L 在調(diào)控cGAS?STING 介導(dǎo)的NF-κB 激活通路中也發(fā)揮了一定的作用［46］。Chen等［46］通過體外過表達(dá)pD345L 后顯著抑制了cGAS?STING 介導(dǎo)的IFNβ 和NF-κB 激活，其在不依賴于核酸外切酶活性的條件下借助C 端與IKKα N 端的激酶結(jié)構(gòu)域（kinase domain, KD）和C 端的螺旋環(huán)螺旋結(jié)構(gòu)域（helix?loop?helix domain, HLH）以及與IKKβ的亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域（leucine zipper domain, LZ）結(jié)合，從而阻斷了IκBα 的激酶活性，使得NF-κB 通路不被激活，限制了I 型IFNs 和其他細(xì)胞因子的產(chǎn)生。另外，上文中所述的靶向TBK1 的pI215L 也可作用于NF-κB，通過阻斷p65 的核移位致使下游細(xì)胞因子無法表達(dá)［47］，但其具體的作用機制有待進(jìn)一步闡釋。

MGF360?12L 也能顯著抑制IFN-β 啟動子激活以及下游抗病毒基因的轉(zhuǎn)錄［36］。研究結(jié)果顯示，MGF360?12L 一方面可能通過經(jīng)典核定位信號介導(dǎo)的過程抑制p50 蛋白和p56 蛋白的核定位，另一方面通過與核轉(zhuǎn)運蛋白KPNA2、KPNA3 和KPNA4 結(jié)合，競爭性阻斷其與p65 蛋白之間的相互作用，進(jìn)而抑制NK-κB 核易位以及隨后I 型IFNs 的產(chǎn)生，從而逃逸宿主的免疫監(jiān)視［36］。

3 總結(jié)與展望

作為一種編碼蛋白多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型DNA 病毒，ASFV 在長期的進(jìn)化過程中逐漸形成了一套多樣且復(fù)雜的免疫逃逸機制，通過不同的方式逃避宿主的免疫應(yīng)答。cGAS?STING 信號通路是宿主抵御ASFV 感染最為關(guān)鍵的天然免疫應(yīng)答通路之一，為了逃逸該通路的應(yīng)答反應(yīng)，ASFV 擁有多種逃避方式，主要包括：（1）病毒蛋白直接與cGAS?STING 通路中的關(guān)鍵分子相互作用，抑制下游信號分子的活化；（2）病毒蛋白依賴自身的酶活性對cGAS?STING 通路中的關(guān)鍵分子進(jìn)行降解，阻礙信號向下游傳導(dǎo)；（3）病毒蛋白通過調(diào)控宿主的蛋白質(zhì)降解途徑對cGAS?STING 通路中的關(guān)鍵分子進(jìn)行降解，導(dǎo)致下游分子無法被激活。目前，已發(fā)現(xiàn)參與逃逸宿主cGAS?STING 通路的ASFV 蛋白超過了30 個，其中以靶向STING、TBK1 和IRF3 的病毒蛋白最多，這與三者在介導(dǎo)抗病毒天然免疫應(yīng)答通路中的重要作用密切相關(guān)。STING 除了接受cGAMP 的激活外，還可被胞質(zhì)中的DNA 直接激活并啟動下游信號通路，同時還是其他DNA 和RNA PRRs 的關(guān)鍵接頭分子。ASFV 擁有多個拮抗STING 的蛋白，充分說明STING 在調(diào)控宿主I 型IFNs 應(yīng)答ASFV 感染時的關(guān)鍵作用，也提示宿主體內(nèi)還存在其他依賴于STING介導(dǎo)的PRRs 信號通路參與了ASFV 的免疫應(yīng)答。

自ASFV 的發(fā)現(xiàn)已超過了百年，然而目前仍無商品化的疫苗，其復(fù)雜的生物學(xué)特征和對宿主的調(diào)控能力是制約疫苗研發(fā)的關(guān)鍵。盡管通過國家戰(zhàn)略計劃的引導(dǎo)和廣泛的研究，我們對于ASFV 致病機制有了一定的理解，但還有許多未解答的問題。ASFV 除了被宿主的cGAS?STING 通路識別之外，還可能被其他PRRs 識別，而ASFV 可能同樣擁有逃逸這些PRRs 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答策略；NF-κB 信號通路是宿主調(diào)節(jié)I 型IFNs 應(yīng)答和炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵，ASFV具有多種拮抗宿主NF-κB 信號激活的方式，可見除I 型IFNs 應(yīng)答外，炎癥反應(yīng)對于宿主抵御ASFV 的感染也至關(guān)重要，但其具體的機制有待進(jìn)一步解析；ASFV 編碼近200 個蛋白，目前已知參與免疫逃逸的病毒蛋白只是少部分，還有許多未被發(fā)現(xiàn)的免疫調(diào)控蛋白。因此，深入挖掘參與調(diào)控宿主免疫應(yīng)答的病毒蛋白并解析其調(diào)控過程的作用機制，對于ASFV疫苗的研發(fā)和抗ASFV 藥物的創(chuàng)制十分重要。