杯狀病毒大部分成員能夠感染哺乳動(dòng)物,是人和動(dòng)物重要的病原微生物。然而,目前除了貓杯狀病毒(FCV)和小鼠諾如病毒,由于缺乏高效、簡易的培養(yǎng)系統(tǒng),致使病毒不能在體外進(jìn)行培養(yǎng);同時(shí)也沒有較好的動(dòng)物模型用于杯狀病毒的研究,因此限制了相關(guān)病毒學(xué)和免疫學(xué)等方面的研究。FCV 能夠在體外培養(yǎng),且具有成熟的動(dòng)物模型,是研究杯狀病毒的重要模式病毒。FCV 感染家貓常導(dǎo)致持續(xù)感染或再感染,其潛在的逃逸宿主天然免疫的分子機(jī)制尚不明確。
近期在《PLoS Pathogens》發(fā)表了“Feline calicivirus strain 2280 p30 antagonizes type I interferon-mediated antiviral innate immunity through directly degrading IFNAR1 mRNA”的研究論文,揭示了關(guān)于FCV 如何拮抗I 型干擾素應(yīng)答促進(jìn)病毒持續(xù)感染的新機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)FCV 2280 強(qiáng)毒株感染貓腎細(xì)胞,可以通過誘導(dǎo)IFNAR1 mRNA 的降解抑制細(xì)胞中I 型干擾素受體IFNAR1 的表達(dá),從而抑制下游接頭分子的磷酸化。通過qPCR 和Northern blot 方法發(fā)現(xiàn)FCV 2280 p30 蛋白過表達(dá)可以下調(diào)IFNAR1 mRNA 的表達(dá)。FCV 2280 能夠拮抗IFN-β 抗病毒作用;然而,F(xiàn)9 弱毒株p30 蛋白不能抑制細(xì)胞中I 型干擾素受體IFNAR1 的表達(dá),拮抗IFN-β 抗病毒作用;體外生化實(shí)驗(yàn)證明FCV 2280 p30 可以直接降解IFNAR1 RNA。進(jìn)一步,通過FCV 反向遺傳操作,將FCV 2280 強(qiáng)毒株p30 蛋白和F9 弱毒株p30 蛋白進(jìn)行互相替換,構(gòu)建rFCV 2280-F9 p30 和rFCV F9-2280 p30 嵌合病毒。與親本病毒感染相比,rFCV 2280-F9 p30 感染細(xì)胞后在可以致使降低IFNAR1 mRNA 表達(dá)的能力減弱,而rFCV F9-2280 p30 感染細(xì)胞后,活性增強(qiáng),能夠明顯下調(diào)IFNAR1 mRNA 表達(dá)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,rFCV 2280-F9 p30 對家貓的致病力減弱,表明FCV 2280 強(qiáng)毒株p30 蛋白替換為F9 弱毒株p30 蛋白,可降低FCV2280 野生毒株的致病力;而rFCV F9-2280 p30 對家貓致病力增強(qiáng),表明FCV F9 弱毒株p30 蛋白替換為FCV 2280 強(qiáng)毒株p30 蛋白,可以增強(qiáng)FCV F9 野生毒株感染家貓的毒力。以上這些數(shù)據(jù)表明,F(xiàn)CV 2280 p30 蛋白可以直接選擇性降解IFNAR1 mRNA,阻斷I 型干擾素誘導(dǎo)的JAK-STAT 信號通路的激活,從而逃逸宿主的抗病毒應(yīng)答,揭示了FCV 感染動(dòng)物后潛在的免疫逃逸和建立持續(xù)感染的機(jī)制。
該研究首次報(bào)道了FCV p30 蛋白通過拮抗宿主I型干擾素信號通路介導(dǎo)病毒免疫逃逸的分子機(jī)制。FCV p30 蛋白通過直接剪切I 型干擾素受體mRNA 抑制蛋白的表達(dá),從而阻斷干擾素的抗病毒作用,抑制了機(jī)體對病毒的天然免疫反應(yīng),進(jìn)而促進(jìn)了FCV感染家貓的發(fā)生;同時(shí)導(dǎo)致病毒在機(jī)體持續(xù)存在,促進(jìn)了持續(xù)感染或再感染。該發(fā)現(xiàn)為解析FCV 感染過程中病毒與宿主的相互作用及其他杯狀病毒的生物學(xué)特性研究提供了重要參考。