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)紺以及淋巴結和內臟器官嚴重出血的特點,死亡率接近100%。自2018年以來,高毒力的ⅠⅠ型ASFV 在我國迅速蔓延,嚴重危害我國養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展,目前沒有安全、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 編碼和表達眾多免疫逃逸蛋白來拮抗宿主天然免疫,通過多種策略抑制IFN-Ⅰ的產生。最近,有報道顯示ASFV 感染后通過降解STAT1 和STAT2 以拮抗IFN-Ⅰ信號,但其中的作用機制尚不清楚。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,分別通過凋亡途徑和蛋白酶體途徑降解STAT1 和STAT2,從而抑制ⅠFN-β 信號轉導。此外,該研究還證實MGF360-9L是ASFV 的主要毒力因子之一。該研究結果顯示,ASFV 感染可以抑制ⅠFN-β 對ⅠSGs 轉錄的激活,MGF360-9L 可以抑制ⅠFN-β 誘導的ⅠSRE 啟動子活化和ⅠSGs 表達上調。上述結果表明MGF360-9L 可以抑制ⅠFN-β 信號轉導。
為了探索MGF360-9L 抑制ⅠFN-β 信號轉導的具體機制,該研究利用同源重組技術從ASFV CN/GS/2018(ASFV-WT)株基因組中缺失了MGF360-9L, 構建了ASFV-Δ360-9L 重組病毒。然后將MGF360-9L真核表達質粒分別轉染至HEK-293T 細胞和PK-15 細胞并使用相同劑量的ASFV-WT 和ASFV-Δ360-9L 感染PAMs,檢測JAK/STAT 通路節(jié)點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驗結果顯示,過表達MGF360-9L 可降低STAT1和STAT2 蛋白表達水平,且具有劑量依賴性;與ASFV-WT 相比,ASFV-Δ360-9L 降低STAT1 和STAT2 蛋白表達水平的作用較弱;應用多種蛋白降解途徑的抑制劑發(fā)現(xiàn),MGF360-9L通過凋亡途徑降解STAT1,通過蛋白酶體途徑降解STAT2;MGF360-9L可以分別與內源STAT1 和STAT2 相互作用。綜合上述結果表明,MGF360-9L 分別與STAT1 和STAT2 相互作用,通過凋亡途徑降解STAT1,通過蛋白酶體途徑降解STAT2,從而抑制ⅠFN-β 信號轉導。
為評價ASFV-Δ360-9L 對家豬的致病性,該研究挑選了健康的長白豬,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 相關的臨床癥狀,并在感染后8 d~15 d 死亡或瀕臨死亡,而感染ASFV-Δ360-9L 的5 頭受試豬中只有1 頭出現(xiàn)ASF 相關的臨床癥狀,并在感染后13 d 死亡,其余4 頭均存活至試驗結束;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檢測顯示,與ASFV-WT 相比,感染ASFV-Δ360-9L 的受試豬脾臟、肝臟、腎臟、肝淋巴結和頜下淋巴結的病理組織學損傷較輕。這些結果證實,與親本毒株相比,ASFV-Δ360-9L 對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制,并證明MGF360-9L 是ASFV 的毒力因子之一,為闡明ASFV 致病機制奠定了基礎,并為研制ASF 重組減毒活疫苗提供了參考。
評述論文來源: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.