◎ 科技日報(bào)記者 張佳星

“以前研究病毒的攻擊,，關(guān)注細(xì)胞‘變多’了什么,，這次我們反其道行之，從‘變少’入手研究,?！?2月16日，中國工程院院士,、南開大學(xué)校長曹雪濤告訴科技日報(bào)記者,，研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，追蹤到了病毒逃逸的“新伎倆”,，為抗病毒藥物的研發(fā)提供了新思路,。

當(dāng)日，國際期刊《免疫》（Immunity）刊發(fā)曹雪濤院士團(tuán)隊(duì)最新研究成果《降低宿主lncRNA-GM的表達(dá),，病毒通過谷胱甘肽化抑制激酶活性實(shí)現(xiàn)逃逸》,。

簡言之，這是一個(gè)病毒版的《勝利大逃亡》故事——

那么,，病毒在細(xì)胞里的“密謀”，我國科學(xué)家又是如何完成探知并驗(yàn)證,，而且獲得國際期刊的認(rèn)可呢,？

病毒的掩蔽逃跑發(fā)生在哪里？

答：被病毒攻擊后的巨噬細(xì)胞中,。

巨噬細(xì)胞是一種位于組織內(nèi)的白血球,，它不僅對(duì)細(xì)胞殘片及病原體進(jìn)行吞噬，還能激活淋巴細(xì)胞或其他免疫細(xì)胞,，令其對(duì)病原體作出反應(yīng),。

巨噬細(xì)胞扮演著一個(gè)“前哨”的角色，與侵入性病原對(duì)抗,、傳遞情報(bào)都是它的工作,。

“病毒感染機(jī)體，很少會(huì)進(jìn)入到T細(xì)胞等免疫細(xì)胞中,，卻會(huì)進(jìn)入到包括巨噬細(xì)胞在內(nèi)的天然免疫細(xì)胞中,，引發(fā)免疫應(yīng)答反應(yīng),。”曹雪濤解釋,，這個(gè)是團(tuán)隊(duì)持續(xù)關(guān)注和研究的領(lǐng)域,。

此前，按照定勢思維,，研究方向大多關(guān)注被病毒攻擊之后,，細(xì)胞“亮家伙”的情況。“因?yàn)榧?xì)胞肯定在‘反抗’,，會(huì)合成,、釋放一些成分，它們變多了或者說濃度變高了,，再做進(jìn)一步研究,。”曹雪濤說,，但往往從“敵人的角度思考問題”能獲得意想不到的信息,。

此次團(tuán)隊(duì)逆向思維，尋找細(xì)胞內(nèi)哪些東西“偃旗息鼓”,，變少了,。這意味著病毒搞了小動(dòng)作，最不希望遇到它,。

研究團(tuán)隊(duì)通過測序檢測了多種病毒感染后巨噬細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)的長鏈非編碼RNA（一種細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物）,，對(duì)其中下調(diào)最顯著的10個(gè)進(jìn)行過表達(dá)功能篩選，鑒定到其中一個(gè)能夠顯著促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生并抑制病毒復(fù)制,，團(tuán)隊(duì)將其命名為lncRNA-GM,。

進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，不僅水皰性口炎病毒等RNA病毒,，而且單純皰疹病毒等DNA病毒,、李斯特菌等也都能抑制lncRNA-GM的表達(dá)。

病毒為什么最先找lncRNA-GM下手,？

lncRNA-GM是一種不編碼蛋白質(zhì)的RNA,，也就是沒有具體的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，病毒為什么“懼怕”它呢,？

答：所謂“山中無老虎,，猴子稱大王”。lncRNA-GM的消失會(huì)給機(jī)體帶來意想不到的脆弱,。

團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)敲除了這段基因,，產(chǎn)生了lncRNA-GM缺陷的小鼠，發(fā)現(xiàn)這種小鼠在體重,、生理,、行為方面都很正常,，但在受到病原體攻擊時(shí)一切變得不一樣了。

病毒感染18小時(shí)后,，缺陷小鼠的病毒載量顯著升高,，多個(gè)器官出現(xiàn)了更嚴(yán)重的病理情況,，出現(xiàn)了大量炎癥細(xì)胞浸潤和更多肺組織損傷的現(xiàn)象,。進(jìn)一步的檢測發(fā)現(xiàn)，缺陷小鼠血清中產(chǎn)生的干擾素（IFN-b,、IFN-a等）非常少,。

“這個(gè)小鼠給了人們一個(gè)直觀的感受，雖然一些RNA分子并不編碼蛋白質(zhì),、不影響生長發(fā)育,，卻在免疫系統(tǒng)中起到舉足輕重的作用?！辈苎f,，體內(nèi)試驗(yàn)表明，非編碼RNA分子的缺失確實(shí)讓感染惡化,。

從機(jī)理上來講,，當(dāng)天然免疫細(xì)胞識(shí)別了病毒的核酸等產(chǎn)物時(shí)，能夠通過天然免疫受體和多種接頭蛋白激活下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子TBK1激酶,，進(jìn)而誘導(dǎo)I型干擾素的表達(dá),。而這一條“情報(bào)鏈”因?yàn)槟撤N與lncRNA-GM關(guān)聯(lián)的事件被“攔住了”。

一個(gè)不編碼蛋白的RNA究竟如何攔阻了“警報(bào)鏈”,？

答：想知道一個(gè)不編碼蛋白的RNA做了什么,，需要設(shè)計(jì)“探針”把它拉下來看看。

一個(gè)被稱為CHIRP的試驗(yàn),，用特別設(shè)計(jì)的探針能夠把特定的RNA“釣出來”,，并且可以同時(shí)把所有和它牽連的、相互作用的蛋白質(zhì)一起“釣”出來,。

“我們釣到了很多分子,，但TBK1這個(gè)分子一下子很‘亮眼’，因?yàn)樗翘烊幻庖呃锩娣浅Ｖ匾囊粋€(gè)激酶,，它對(duì)干擾素的產(chǎn)生是至關(guān)重要的,。”曹雪濤回憶,，這個(gè)激酶的發(fā)現(xiàn),，有機(jī)地把“l(fā)ncRNA-GM”和“干擾素”銜接起來，給出了一塊病毒逃逸的路徑“拼圖”,。

激酶TBK1給了解題的下一步線索,。團(tuán)隊(duì)繼續(xù)分析了這個(gè)激酶蛋白的翻譯后修飾,。

“對(duì)于已知的翻譯后修飾我們就不太感興趣了，我們發(fā)現(xiàn)了谷胱甘肽話是一種新的修飾,，現(xiàn)在報(bào)道的比較少,，我們對(duì)此進(jìn)行了研究?！辈苎f,，同時(shí)開展的代謝組學(xué)的指標(biāo)分析，又給團(tuán)隊(duì)提供了另一塊病毒逃逸的路徑“拼圖”,。

通過代謝組學(xué)指標(biāo)的分析,，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞的谷氨酸代謝發(fā)生了很大的改變。團(tuán)隊(duì)利用谷胱甘肽化的類似物對(duì)巨噬細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理,，發(fā)現(xiàn)確實(shí)會(huì)增加病毒的復(fù)制,。

據(jù)此，整個(gè)病毒逃逸的“地圖”拼接完畢,。病毒感染下調(diào)lncRNA-GM的表達(dá),，會(huì)造成TBK1的S-谷胱甘肽化修飾水平的升高，從而抑制了抗病毒干擾素的產(chǎn)生,，有助于病毒實(shí)現(xiàn)免疫逃逸,。

作者供圖。

研究結(jié)果為lncRNA調(diào)控抗病毒天然免疫應(yīng)答提出了一種新的作用機(jī)制,，并提出了通過干預(yù)天然免疫細(xì)胞中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的S-谷胱甘肽化修飾可以調(diào)控抗病毒天然免疫功能,。這為解釋病毒與機(jī)體天然免疫相互作用機(jī)制提出了新的見解，也為抗病毒藥物的研發(fā)提供了新的思路,。

這些數(shù)據(jù)提供了谷胱甘肽如何促進(jìn)病毒存活和免疫逃逸的機(jī)制性見解,。

可能是機(jī)體的一種免疫平衡機(jī)制，卻被病毒利用,？

答：免疫過強(qiáng)和免疫不夠都會(huì)誘發(fā)疾病,。最具代表性的系統(tǒng)性紅斑狼瘡由于免疫過強(qiáng)產(chǎn)生，因此,，機(jī)體的免疫系統(tǒng)是一個(gè)互相牽制的平衡體系,。

在該論文的討論部分，作者寫道：有資料顯示,，系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者與健康人相比,，單核細(xì)胞中谷胱甘肽化相關(guān)酶的表達(dá)會(huì)減少，這表明該類酶不足可能會(huì)增強(qiáng)TBK1激酶的信號(hào)和IFN-I干擾素的分泌過多,，并導(dǎo)致系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者的發(fā)病率和病理學(xué)改變,。

另一方面谷胱甘肽化相關(guān)酶的高表達(dá)與對(duì)甲型流感和呼吸道合胞病毒感染的易感性增加相關(guān)，表明其可能在抗病毒免疫的負(fù)調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用,。

“這些發(fā)現(xiàn)提示我們天然免疫細(xì)胞或許可以通過重編程的方式進(jìn)行不同方向的干預(yù),?！辈苎f，或?qū)㈤_啟免疫系統(tǒng)相關(guān)疾病的更多的干預(yù)方案,。