PLoS Pathog.|四川农业大学程安春团队揭示鸭瘟病毒免疫逃逸的新机制

鸭瘟是由鸭瘟病毒（DPV）引起的一种急性、热性、出血性传染病，对水禽养殖业造成严重经济损失。目前，针对该病毒的疫苗保护效果不完全，且缺乏特效药物，因此深入阐明其致病机制与宿主-病原相互作用，对防控鸭瘟具有重要意义。DPV感染可导致宿主出现严重免疫抑制，然而病毒如何逃逸宿主先天免疫反应，其分子机制此前尚不明确。

近日，四川农业大学动物医学院西南动物疫病防控技术工程研究中心程安春教授和田斌副教授团队在病原学国际权威期刊PLOS Pathogens上在线发表了题为“Duck plague virus LORF2 utilizes RNF34 to inhibit antiviral innate immunity by ubiquitination and degradation of IRF7”的研究性论文。该研究首次揭示，DPV特有的LORF2蛋白通过“劫持”宿主E3泛素连接酶RNF34，促进关键免疫因子IRF7发生泛素化降解，从而抑制干扰素β（IFN-β）及其下游抗病毒因子的产生，最终帮助病毒实现免疫逃逸与复制。这一发现为理解疱疹病毒的免疫逃逸策略提供了全新视角。

先天免疫是宿主抵抗病原入侵的第一道防线，其中cGAS-STING通路是识别病毒DNA并启动干扰素应答的核心。然而，禽类E3泛素连接酶如何调控这一通路，尤其在DNA病毒感染中的作用尚不清楚。该研究通过系统筛选，发现宿主蛋白RNF34是该通路的关键负调控因子。功能实验证实，过表达RNF34能显著抑制由DNA模拟物poly(dA:dT)或cGAS/STING激活的干扰素信号。

研究团队首先通过免疫共沉淀（Co-IP）和间接免疫荧光（IFA）技术，证实了RNF34能够与cGAS-STING信号通路中的多个核心蛋白（cGAS、STING、TBK1及DuIRF7）发生相互作用。进一步的机制研究发现，RNF34能促进cGAS、STING和IRF7蛋白通过蛋白酶体、自噬及凋亡途径降解，来实现其对上述靶蛋白的清除，从而全面抑制下游干扰素信号。为了探究这一机制的普遍意义，团队在鸡胚成纤维细胞（CEF）中进行了平行研究。结果表明，鸡源RNF34同样能够显示出与鸭源蛋白相似的免疫抑制功能，证明了其免疫抑制功能在禽类中具有进化保守性。

作为E3泛素连接酶，RNF34的功能核心在于其催化活性。研究人员通过构建催化活性丧失的RNF34突变体（RNF34-CA），发现RNF34的免疫抑制功能严格依赖于其泛素连接酶活性。通过系统分析，团队发现RNF34主要催化cGAS发生K11连接的多聚泛素化，催化STING发生K11和K33连接的多聚泛素化，而对IRF7则催化K11和K48连接的多聚泛素化，并最终导致这些蛋白被降解。

研究人员进一步研究发现，DPV感染可上调RNF34表达。功能实验证实，过表达RNF34可增强DPV在鸭胚成纤维细胞中的增殖；相反，敲低RNF34则能有效抑制DPV增殖。DPV感染虽然能导致cGAS-STING通路中多个信号分子（cGAS、STING、IRF7）的降解，但RNF34在其中扮演的角色具有高度选择性。敲低RNF34能特异性逆转由DPV感染引起的IRF7蛋白降解，而对cGAS和STING的降解没有影响。相应地，在RNF34敲低的细胞中，由IRF7介导的IFN-β及其下游抗病毒效应分子的表达得以恢复。

研究团队通过亲和纯化联合质谱分析（AP-MS）技术，在众多候选病毒蛋白中筛选出与RNF34存在特异性相互作用的病毒蛋白。其中，功能未知的独有蛋白LORF2引起了研究人员的重点关注。进一步的实验证实，LORF2是一个强大的免疫抑制因子，能与通路中的多个关键蛋白（cGAS、STING、IRF7）结合，并选择性地促进核心转录因子IRF7的降解。

进一步研究发现，LORF2能促进IRF7的泛素化修饰和降解，而这一过程同样完全依赖于RNF34的存在。利用质谱分析技术，团队人员鉴定出IRF7蛋白上两个赖氨酸位点（K51和K453）是LORF2招募RNF34催化降解的关键位点。

研究人员在DPV感染的鸭胚成纤维细胞（DEF）中，利用RNA干扰技术特异性敲低了LORF2的表达。结果显示，当LORF2被敲低后，病毒的增殖能力受到显著抑制。这直接证明LORF2是支持DPV在宿主细胞内复制所必需的关键病毒蛋白。机制上，研究发现在正常的DPV感染过程中，病毒能有效诱导IRF7蛋白的降解，并强烈抑制IFN-β等抗病毒基因的表达。然而，敲低LORF2显著削弱了这一表型。

综上所述，该研究系统揭示了DPV通过LORF2-RNF34轴调控IRF7泛素化降解，进而拮抗宿主先天免疫的新型逃逸策略，不仅为深入理解DPV的致病机制提供了重要理论依据，也为其他疱疹病毒的免疫逃逸研究开辟了新思路。

国家农业（水禽）产业技术体系岗位科学家、四川农业大学动物医学院程安春教授为本文通讯作者，在读博士研究生田燕鸣与青年教师田斌副教授为共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金（32473042）、国家现代农业产业技术体系（CARS-42-17）及成都市科学技术局项目（2025-YF05-00721-SN）的资助与支持。

原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42030364/doi: 10.1371/journal.ppat.1014174.