日本乙型脑炎病毒逃逸神经系统CD8+ T细胞免疫清除的机制

Japanese Encephalitis virus (JEV) is a hazardous arthropod-borne flavivirus prevalent in Asia-Pacific countries. Immunosuppression and immune escape strategy studies of JEV and other flaviviruses are mainly focused on peripheral tissue, especially peripheral immunocyte. JEV could induce fatal viral encephalitis. But the immune escape strategy in central nervous system is still unclear. There are many differences between central nervous system and peripheral tissue. In our study, we found JEV infection can induce MHC-I up regulation in mouse nerve cells, and IFN- down regulation in mouse brain tissue. These results imply an immune escape mechanism of JEV in central nervous system. In this topic, we focus on the viral immune escape mechanism target CD8+ T cells. We plan to analysis the viral immune escape mechanism by using RNAi, overexpression, immunoblotting, co-immunoprecipitation, real-time PCR and Flow Cytometry methods. An improved understanding of the mechanisms underlying flavivirus infection in host brain will provide further opportunities for developing new strategies to control viral dissemination.

日本乙型脑炎是严重危害公共卫生安全的人畜共患传染病。目前对乙脑病毒及其他黄病毒科病毒的免疫抑制和逃逸机制研究多集中于宿主体液循环中的免疫细胞，而病毒入侵宿主脑组织引起病毒性脑炎的免疫抑制和逃逸的机制仍然了解较少。脑组织的免疫应答和其他器官组织有很大不同。我们在研究JEV感染小鼠神经系统的过程中发现：JEV感染引起小鼠神经瘤母细胞表面MHC-I上调表达，但MHC-I下游相关的CD8+ T细胞功能却受到抑制。这种免疫抑制的精确分子机制仍不明确。本项目拟从JEV抑制CD8+ T细胞的分子机制及其对JEV在脑组织细胞复制的作用入手，利用RNAi和外源性过表达的方法，通过免疫印迹、免疫共沉淀、实时定量PCR、流式分析等技术研究JEV逃避脑组织CD8+ T细胞免疫清除的机制。本研究对阐明JEV逃逸脑组织细胞免疫应答的分子机制具有重要的科学意义，也为日本乙型脑炎的防控提供理论依据。

日本乙型脑炎病毒（JEV）是嗜神经性人畜共患传染病病原。从病毒学角度来讲，病毒能否实质性感染宿主神经系统受多方面因素影响，其中病毒的神经毒力和免疫抑制逃逸能力是关键的两个因素。病毒神经毒力是一种“进攻”能力，多与病毒结构蛋白相关。免疫抑制和免疫逃逸功能则是一种“防守”能力，病毒的各个蛋白均可能参与。JEV及其他黄病毒属的免疫抑制和免疫逃逸研究已有一定的报道，但到目前为止，JEV的免疫抑制能力如何影响病毒突破血脑屏障和入侵脑组织仍不清楚。本研究首先分析了JEV感染小鼠脑组织的免疫相关基因变化特征，进一步分析了JEV针对CD8+ T 细胞的免疫抑制。但是，结果证明CD8+ T细胞与JEV的直接交集很少，主要是调控脑组织的炎症产生和程度。因此，我们改变策略，分析了JEV直接互作的宿主蛋白，并发现JEV NS5拮抗BST2蛋白的免疫抑制新机制。..BST2是定位在细胞膜的ISG分子，能够抓住胞内新生病毒膜蛋白，限制病毒粒子的出胞，是抑制病毒扩散的重要宿主限制性因子。另外，BST2还具有激活NF-kB通路的作用。JEV感染时，BST2在脑组织和血管内皮细胞中上调表达，并且表现出较强抗病毒作用。我们通过IP/MS实验发现宿主BST2蛋白能够结合JEV的prM和NS5蛋白，进一步的双向IP/WB也证实BST2与prM和NS5的结合作用。prM/M是JEV的结构蛋白，BST2与prM的结合可能与其限制病毒粒子释放有关。而NS5是非结构蛋白，与BST2的功能不符，我们推测NS5主动结合BST2以拮抗其活性。实验证明：NS5能够减弱BST2的活性，降低BST2蛋白水平。并且JEV NS5可以结合并抑制猪源、人源、猴源、禽源细胞中的BST2蛋白。RNAi和慢病毒过表达试验证明JEV NS5抑制BST2活性，促进病毒粒子的释放。.从分子和细胞水平解析JEV感染神经系统过程中的免疫抑制和免疫逃逸机制，阐明JEV与宿主神经系统免疫分子的相互作用，对认识JEV突破血脑屏障和脑内扩散的机制，设计研究JEV乃至黄病毒属病毒的抗病毒药物和疫苗均具有重要的科学意义。