人乳头瘤病毒E6/E7蛋白影响Toll样受体信号通路的表观遗传学调控机制研究

Infection with human papillomavirus (HPV) often causes cutaneous benign lesions, cervical cancer, and a number of other tumors. The mechanisms of host immune system to prevent and control HPV infection still remain poorly understood, which leads to the lack of effective anti-viral therapeutic strategies. It has been demonstrated that the deregulated Toll-like receptor (TLR) signaling pathways during HPV infection are very relevant to epigenetic alterations. In this study, cervical cancer cell lines (C-33A and HT-3) expressing HPV16E6/E7 genes as well as human keratinocytes and HaCaT cells expressing HPV11E6/E7 genes will be established. We will then analyze the expression and epigenetic modifications of some critical proteins in the cellular TLR signaling pathways. The results would illustrate the possible mechanisms of HPVE6/E7 proteins to regulate TLR signaling pathways via epigenetic modulations. Therefore, this project shows outstanding academic significance and potential application values.

人乳头瘤病毒（HPV）感染与皮肤黏膜良性增生性病变、宫颈癌及其他肿瘤的发生关系密切。由于人们对宿主免疫系统防御和调控HPV感染的机制知之甚少，导致迄今缺乏切实有效的HPV感染防治手段。研究表明，HPV感染引起的Toll样受体（TLR）信号通路改变与表观遗传修饰关系密切。基于我们对HPV感染中TLR作用的研究，本项目拟建立宫颈癌细胞系C-33A及HT-3的HPV16型E6/E7基因表达模型和人原代角质形成细胞及HaCaT细胞的HPV11型E6/E7基因表达模型，检测细胞内TLR信号通路关键蛋白的表达及其表观遗传修饰状态，以期阐明HPV感染过程中宿主细胞如何通过表观遗传修饰调节TLR信号通路进而引发免疫逃逸。研究结果有望揭示HPVE6/E7蛋白通过表观遗传学调控TLR信号通路的机制，丰富HPV免疫致病机制的研究，具有较高的学术价值和潜在应用价值。

人乳头瘤病毒的持续感染可导致宫颈癌及其他肿瘤的发生，亦可引起皮肤黏膜良性疣状改变,如尖锐湿疣等。Toll样受体信号通路在机体抵抗病毒感染中发挥着重要的作用。原癌基因HPVE6/E7在肿瘤发生发展和病毒逃逸过程中起到重要的作用。然而，HPVE6/E7能否通过表观调控机制影响Toll样受体信号通路，进而逃避免疫系统监视和杀伤尚不清楚。本项目中，我们通过基因芯片检测HPV11E7和HPV6bE7影响Toll样受体信号通路相关基因的表达，发现HPVE6/E7能够显著下调TLR7，TLR8，TLR9以及下游基因S100A8，S100A9的表达。甲基化基因芯片进一步发现HPVE7能够促进TLR7，TLR8，TLR9的DNA甲基化，此外，miRNA基因芯片发现HPVE7能够显著地上调miRNA4660。通过进一步实验发现HPVE7通过调控DNA甲基化以及miRNA4660下调TLR信号通路以及TLR相关基因的表达。上述研究结果为HPV病毒感染下调免疫应答增添了新的认识。相关成果已于2018年发表在SCI收录的学术期刊Gene杂志上。此外，我们发现HPVE7通过下调组蛋白甲基化酶JHDM1B表达、下调具有转录抑制功能的H3K36me2甲基化和诱导共刺激分子CTLA-4的表达，从而减弱机体的免疫监视和杀伤能力，促进病毒持续感染和肿瘤的发生。研究论文发表在SCI收录病毒学TOP期刊Viology。本课题揭示了HPVE6/E7通过表观调控机制影响Toll样受体信号通路相关基因以及共刺激分子的表达，丰富了对HPV 病毒免疫逃逸以及致病机制的认识，对开发治疗HPV相关疾病的免疫疗法提供理论依据。