登革病毒蛋白NS4A参与天然免疫逃逸的功能和分子机制研究

The pathogenic mechanism of DENV remains unclear. Nonetheless, it becomes clear that evasion of dengue virus from host antiviral innate immunity, particularly its antagonism against type I interferon production and the consequent antiviral immune responses, contributes to the pathogenesis of DENV. Recently, our preliminary results demonstrated that DENV-encoded protein NS4A inhibited the transcriptional activation of IRF3, and then antagonized the production of type I interferon and the expression of downstream antiviral proteins in host cells. Moreover, our studies showed that NS4A interacted with the key adaptor protein MAVS of the RLRs signaling pathways. Therefore, in the current project, on the one hand, we are aiming to systematically investigate the new biological functions of dengue virus NS4A in innate immunity evasion. On the other hand, we are aiming to demonstrate the molecular mechanism of dengue virus-mediated innate immunity evasion by which NS4A inhibits the formation of RIG-I-MAVS complexes, blocks the signal transduction, and ultimately antagonizes type I interferon production. Overall, the aim of this project is to clarify how dengue virus evades the innate immune through targeting the RLRs signaling pathway, and these findings will not only have important implications for revealing the pathogenesis of dengue virus, but also may facilitate future use of attenuated viruses as a potential live vaccine, and also small molecules directed against such antagonistic actions may have the potential to become anti-DENV therapeutics candidates.

当前，登革病毒的致病机理并不清楚，但逃逸宿主抗病毒天然免疫，特别是拮抗细胞I型干扰素的产生及其抗病毒免疫反应，被认为是登革病毒致病的重要环节。前期研究我们发现登革病毒编码蛋白NS4A抑制IRF3的转录激活，从而拮抗I型干扰素的产生以及下游抗病毒蛋白的表达。通过进一步的研究，我们发现NS4A蛋白与RLRs信号通路中的重要蛋白MAVS存在相互作用。以此为基础，本项目拟将系统性证明登革病毒NS4A蛋白拮抗I型干扰素生成的新功能；拟证明NS4A结合MAVS蛋白后，抑制RIG-I与MAVS复合物的形成，阻断信号的传递，最终拮抗I型干扰素的产生，介导登革病毒天然免疫逃逸的分子机制。本研究致力于阐明登革病毒如何通过靶向RLRs信号通路介导天然免疫逃逸，不仅对揭示登革病毒的致病机制具有重要的意义，而且为减毒活疫苗，以及抗病毒小分子抑制剂的研发奠定理论基础。

登革热被列为全球最重要的蚊虫传播性疾病，已成为一个严重的全球性公共卫生问题。尽管如此，目前国内外尚无有效的预防性疫苗，也无针对病毒的特效性治疗药物。当前，登革病毒的致病机理并不清楚，但逃逸宿主抗病毒天然免疫，特别是拮抗细胞I型干扰素（type I interferon, IFN-I）的产生及其抗病毒免疫反应，被认为是登革病毒致病的重要环节。本课题研究登革病毒逃逸天然免疫系统的分子机制，旨在通过揭示登革病毒的致病机理，为减毒活疫苗以及抗病毒小分子抑制剂的研发奠定理论基础。.. 本课题首先利用哺乳细胞双杂交系统，对登革病毒编码蛋白与RLRs信号通路关键分子进行相互作用筛选。研究结果表明登革病毒NS4A与RLRs信号通路中的MAVS分子相互作用。进一步研究发现登革病毒NS4A显著抑制仙台病毒（Sendai virus, SeV）和MAVS所介导的IFN-I产生，以及IFN-I下游抗病毒效应。此外，本课题深入阐明了登革病毒NS4A与MAVS相互作用的分子模式。研究表明NS4A分别与MAVS蛋白的CL和TM结构域相互作用，并且NS4A的TM3结构域对于介导NS4A-MAVS相互作用是十分必需的。最后，本研究首次发现登革病毒NS4A蛋白拮抗IFN-I信号通路的新机制。NS4A通过与MAVS相互作用，竞争性抑制RIG-I-MAVS复合物的形成，进而阻断信号传递，抑制IFN-I的产生，最终使登革病毒逃逸宿主抗病毒天然免疫。.. 综上所述，本研究发现了登革病毒拮抗IFN-I的新机制，为登革病毒逃逸宿主天然免疫提供了过去未知的分子过程，为阐明登革病毒在宿主中的致病过程以及机制提供了基础。通过对登革病毒免疫逃逸机制研究所获得的知识，有助于将来利用减毒病毒作为活疫苗，以及针对登革病毒拮抗干扰素作用的小分子抑制剂的研发。