关键宿主因子Hsp90在新布尼亚病毒SFTSV逃避宿主免疫反应中的作用及机制研究

Severe fever with thrombocytopenia syndrome virus (SFTSV), an emerging bunyavirus, was firstly identified in China, with a mortality of up to 30%. However, there is limited understanding about the pathogenic mechanism of SFTSV, and currently no FDA-approved vaccines or antiviral drugs are available against SFTSV. As an important molecular chaperon, Hsp90 plays crucial roles in maintaining the normal physiological functions of cells and regulating infections of several viruses. In our previous research, the infectivity of SFTSV was reduced significantly, when the activity or expression of Hsp90 was inhibited, suggesting that Hsp90 may be a new key host factor involved in SFTSV infection. Further study showed that Hsp90 interacted with NSs and participated in the regulation of NSs synthesis. Since NSs plays a critical role on suppression of host innate immune system, we speculate that SFTSV may use Hsp90 to regulate NSs so as to inhibit host’s immune system. . In this project, we will further dissect 1) the molecular mechanism of Hsp90 in the regulation of NSs expression; 2) The role and mechanism of Hsp90 in participating SFTSV associated host immune evasion. This project is expected to reveal the role and mechanism of Hsp90 in SFTSV infection, which will provide novel insights into the pathogenic mechanism of SFTSV, generate potential new target for the development of antiviral drugs, and extend the knowledge of the physiological function of Hsp90.

发热伴血小板减少综合征病毒（SFTSV）是首先于我国分离鉴定的一种新型布尼亚病毒，致死率可达30%。目前对其致病机制知之甚少，尚无有效的抗病毒药物和疫苗。Hsp90作为一类重要的分子伴侣，不仅参与维持细胞正常的生理功能，还在病毒感染中发挥关键作用。前期研究发现，当Hsp90功能被抑制时，SFTSV的感染显著降低，进一步发现，其调控NSs的表达并与NSs互作，而NSs是SFTSV抑制宿主抗病毒免疫的重要因子，提示SFTSV可能通过Hsp90调控NSs的表达，从而逃逸宿主的抗病毒天然免疫。本项目拟深入解析1）Hsp90调控NSs表达的机制；2）Hsp90在SFTSV逃避宿主抗病毒反应中的作用及作用机制。预期将揭示Hsp90为新的参与SFTSV感染调控的宿主因子，并阐明其调控病毒感染的新机制，为SFTSV致病机理的揭示提供新的思路，为抗病毒药物的研发提供新的靶点，并拓宽Hsp90生理功能的认识。

发热伴血小板减少综合征(Severe fever with thrombocytopenia syndrome, SFTS)是由SFTSV感染引起的一种新兴烈性蜱传疾病，病死率高达30%。尽管SFTS已经被鉴定十多年，但对其致病机、病毒与宿主的相互作用仍然知之甚少。热休克蛋白90 (Hsp90)家族由高度保守的分子伴侣蛋白组成，参与蛋白的折叠、重构、组装及胞内转运，对很多细胞生命过程及病毒的感染具有广泛的影响。本研究中，我们探明确了Hsp90在SFTSV感染中的作用及其作用机理；探讨了NSs与Hsp90异构体之间的互作关系；解析Hsp90调控NSs表达的机制；并初步探索了Hsp90在SFTSV逃避宿主抗病毒反应中的作用。研究结果表明，Hsp90是参与调控SFTSV感染的重要宿主因子。Hsp90抑制剂可显著降低SFTSV的复制、病毒蛋白的表达及子代病毒粒子的产生。在病毒蛋白中，Hsp90抑制剂对非结构蛋白（NSs）表达的抑制最为显著，并可阻断NSs诱导的包涵体的形成；用Hsp90抑制剂处理超表达病毒蛋白的细胞，结果显示 Hsp90 抑制剂特异性作用于NSs的表达，而对其他3种病毒结构蛋白的影响较小；进一步分析表明这种影响主要发生在 NSs 翻译过程中。NSs与四种Hsp90异构体免疫共沉淀实验表明，Hsp90 β与NSs特异性相互作用。当Hsp90 β表达被下调时，SFTSV的复制和NS包涵体的形成同样也被抑制。同时，我们还发现SFSTV对IFN-I信号通路的拮抗作用可被Hsp90抑制剂缓解。此外，我们还优化了SFTSV的反向遗传学系统，获得了SFTSV的微复制子系统、感染性病毒颗粒以及缺失NSs的荧光报告病毒（del-NSs-eGFP），这将极大地便利了我们进一步对Hsp90作用于SFTSV感染及NS包涵体的形成的作用机制的深入揭示。综上，我们的研究表明，Hsp90 β很可能通过协助NSs的表达及NSs诱导包涵体的形成，促进SFTSV的复制，提示Hsp90可作为研发抗SFTS药物的潜在新靶点。在项目执行期间，项目负责人入选“中国科学院青年创新促进会”。部分相关成果已发表在Virologica Sinica杂志（Xu et al., Virologica Vinica），主要相关成果已整理投稿, 尚有一部分研究结果在整理。