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HIV-1感染誘導(dǎo)的cGAS-STING-TBK1-IRF3信號激活先天免疫產(chǎn)生I型干擾素(IFN)。HIV-1非結(jié)構(gòu)蛋白病毒感染因子(Vif)在HIV-1復(fù)制中是必不可少的，因為它降低了宿主限制因子APOBEC3G。然而，它是否以及如何調(diào)節(jié)宿主的免疫反應(yīng)仍有待確定。

研究內(nèi)容

Vif抑制抗病毒先天免疫反應(yīng)

Vif（病毒感染性因子）過表達顯著抑制HSV -1（單純皰疹病毒 1）誘導(dǎo)的IFNB mRNA表達(圖1A)。HIV-1感染促進抗病毒信號通的激活，從而誘導(dǎo)I型干擾素;趨化因子；ISGs；促炎因子，包括IFN-β、CXCL10、ISG15和腫瘤壞死因子(TNF) 的產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)Vif的缺失導(dǎo)致MDMs中IFN-β和TNF水平顯著升高(圖1B)。因此，HIV-1ΔVif-infected MDMs中IFNB、CXCL10、ISG15和TNF mRNA的表達，HIV-1ΔVif-infected Jurkat細胞中IFNB、IFNG、IL2和CD69 mRNA的表達也高于感染HIV-1株的細胞(圖1C)。此外，以HIV-1 Tat-Rev mRNA表達為代表的病毒復(fù)制水平在HIV-1ΔVif-infected細胞中明顯低于感染HIV-1的細胞(圖1D)。這些發(fā)現(xiàn)表明HIV-1 Vif抑制細胞因子的產(chǎn)生。

圖1 Vif抑制抗病毒免疫反應(yīng)

為了探討Vif的調(diào)控作用及其對宿主整體抗病毒免疫的影響，我們對感染HIV-1或HIV-1ΔVif的人類MDMs進行了RNA-seq分析。與HIV-1感染相比，MDMs感染HIV-1ΔVif導(dǎo)致236個差異表達基因(185個上調(diào)，51個下調(diào);圖1E和圖2A)�；诓町惢虮磉_譜的蛋白-蛋白相互作用(PPI)分析表明，宿主抗病毒基因之間存在顯著的相互作用網(wǎng)絡(luò)，包括ISG15、CXCL10、MX2、STAT1、TRIM22、IFIT家族基因和OAS家族基因(圖2B)。

對上調(diào)基因的功能分類分析顯示，正向調(diào)節(jié)宿主對病毒感染的防御反應(yīng)增加(圖2C)。GO分析顯示，Vif的缺失導(dǎo)致與I型IFN信號通路、細胞對I型IFN的反應(yīng)、對病毒的防御反應(yīng)和先天免疫反應(yīng)相關(guān)的多個基因表達上調(diào)(圖1F和圖2D)。同樣，KEGG分析表明，差異基因顯著富集的抗病毒免疫信號通路，包括NOD-like受體信號通路、胞質(zhì)DNA傳感通路、RIG-I-like受體信號通路和趨化因子信號通路(圖2E，F(xiàn))。鑒于Vif在宿主抗病毒轉(zhuǎn)錄程序調(diào)控中的關(guān)鍵作用，研究認為Vif對HIV-1感染很重要，這一發(fā)現(xiàn)與之前的實驗結(jié)果一致。

圖2 Vif調(diào)控宿主抗病毒轉(zhuǎn)錄過程

Vif與SHP-1相互作用抑制細胞因子的產(chǎn)生

免疫共沉淀、pull down、免疫熒光共聚焦顯微鏡檢測、制備突變體等實驗結(jié)果表明Vif通過ITIM與SHP-1相互作用，促進SHP-1的激活。通過基因敲除實驗的結(jié)果表明，Vif對細胞因子產(chǎn)生的抑制是由SHP-1介導(dǎo)的。

SHP-1與STING相互作用抑制k63連接的STING泛素化

熒光素酶實驗表明SHP-1抑制N-RIG-I-、MAVS-和sting誘導(dǎo)的IFN-β和ISRE的激活，但對TBK1和IRF3誘導(dǎo)的激活通路無影響。這表明SHP-1作用于TBK1-IRF3的上游(圖3A， B)�；贑o-IP的篩選顯示SHP-1能夠與STING相互作用(圖3C)，這在正向和反向Co-IP實驗中得到了證實(圖3D)。GST下拉實驗顯示，STING直接與來自腹膜巨噬細胞的His-SHP-1和內(nèi)源性SHP-1結(jié)合(圖3E)。然而，磷酸酶缺陷SHP-1突變體不能與STING相互作用(圖3F)。STING的1-137氨基酸殘基和SHP1的243-595氨基酸殘基是它們相互作用的必要條件。在HEK293T細胞中過表達SHP-1，發(fā)現(xiàn)SHP-1抑制了STING的總泛素化和k63鏈接的泛素化，但對其他類型的泛素化無影響(圖3G)，而SHP-1(C453S)則沒有抑制活性。此外，SHP-1以劑量依賴性的方式抑制STING的低聚以及STING與TBK1之間的相互作用(圖3H， I)。相反，與野生型小鼠腹腔巨噬細胞相比，SHP-1缺乏的腹腔巨噬細胞(標記為mev/mev)中，STING更有效地與TBK1結(jié)合(圖3J)。

圖3 SHP-1與STING相互作用，抑制STING的激活

隨著進一步深入研究與探索，本研究依次得出如下重要結(jié)論：SHP-1通過去磷酸化Tyr162位點抑制k63連接的STING Lys337位點泛素化Vif，促進SHP-1對STING激活的抑制作用；ITIM磷酸化Vif對于Vif -SHP-1相互作用和細胞因子抑制至關(guān)重要；FRK是介導(dǎo)Vif抑制HIV-1感染過程中細胞因子產(chǎn)生的關(guān)鍵激酶。

研究結(jié)論

本研究中發(fā)現(xiàn)，Vif抑制I型IFN的產(chǎn)生以促進免疫逃逸。HIV-1感染誘導(dǎo)宿主酪氨酸激酶FRK激活，進而磷酸化Vif的ITIM，增強Vif與細胞酪氨酸磷酸酶SHP-1的相互作用抑制I型IFN。從機制上講，Vif與SHP-1的關(guān)聯(lián)促進SHP-1募集到STING，并通過去磷酸化STING的Tyr162位點抑制k63連接的STING在Lys337位點泛素化。FRK抑制劑D-65495可抑制Vif的磷酸化，阻斷HIV-1的免疫逃逸，拮抗感染。這些發(fā)現(xiàn)揭示了一個以前未知的機制，即HIV-1通過含有ITIM的蛋白質(zhì)抑制STING的翻譯后修飾來逃避抗病毒免疫。這些結(jié)果為開發(fā)新的治療策略來治療HIV-1感染提供了分子基礎(chǔ)。