《Nature | 人类疱疹病毒6型在CART中广泛再激活》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-11-09
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    2023年11月8日,斯坦福大学Ansuman T. Satpathy和Caleb A. Lareau团队在Nature发表题为Latent human herpesvirus 6 is reactivated in CAR T cells的文章。该研究对人类病毒再激活,特别是人类疱疹病毒6型(human herpesvirus 6, HHV-6)在CAR T细胞疗法中的再激活,提供了重要见解。

    通过分析大规模基因组学数据,作者发现T细胞样本中广泛存在HHV-6的转录,提示病毒在细胞培养过程中再激活。通过重新分析公共数据集,作者发现在体外培养的HIV感染或未感染的CD4+ T细胞中高达3.5%的序列化RNA其实是HHV-6B转录本,而HHV-6 DNA丰度也在整个培养过程中增加。利用CAR T细胞培养的单细胞RNA测序,作者发现少数HHV-6“超表达(super-expressor)”细胞正在再激活病毒。尽管这些超表达细胞仅占总数的0.2-0.3%,但它们贡献了99%以上的HHV-6转录本。超表达细胞被鉴定为CD4+ T细胞,与HHV-6B受体OX40在CD4+亚群中的表达一致。在延长培养后,HHV-6在整个细胞群中传播,导致高达62%的细胞表达病毒转录本。在培养过程中添加抗病毒药物foscarnet可降低病毒载量。

    对接受FDA批准疗法的CAR T细胞患者的分析显示,输注后数周可在体内检测到HHV-6转录本,然而输注前未检测到。在72个样本中,输注后有28个样本被检出HHV-6+ CAR T细胞,包括13个类似超表达细胞的样本。在一位出现神经毒性症状的患者中,HHV-6+细胞含量在第7天高达血液T细胞总量的1/1000,之后在第14天变为不可检测,与神经毒性症状缓解的时间相关。在另一位患者中,经foscarnet治疗后HHV-6 DNA降至不可检测水平。对这位患者CAR T细胞的体外延长培养的第五天出现了HHV-6转录。与自体产品相比,需要更长时间的异体CAR T细胞也表现出了HHV-6再激活。在接受抗CD7异体CAR T细胞治疗的一位患者体内,捐赠者衍生的CAR T细胞和宿主细胞均促进了病毒转录。这项全面的基因组学研究证明,HHV-6可在T细胞培养过程中再激活,并传播到CAR T细胞产品和患者体内。单一时间点的筛查可能不足以识别最终产品中的HHV-6+细胞。病毒再激活的可能性应考虑于细胞疗法应用中,并视情况采取监测和减轻策略。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06704-2
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  • 《Nature:揭示人类疱疹病毒通过抑制宿主细胞microRNA产生而重新激活机制》

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    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2022-05-24
    • 迄今为止,人类已知有八种不同的疱疹病毒。它们在急性感染后都会永久地在体内定居。在某些情况下,它们会从这个休眠阶段苏醒过来,增殖并攻击其他细胞。这种重新激活往往与瘙痒性唇疱疹或带状疱疹等症状有关。 在进化过程中,大多数疱疹病毒学会了利用小RNA分子,也就是所谓的microRNA,对宿主细胞重编程,使之有利于自己。在一项新的研究中,德国维尔茨堡大学的Bhupesh Prusty和Lars Dölken领导的一个研究团队能够首次证实一种疱疹病毒microRNA作为主调节因子诱导这种病毒的重新激活。他们提出了人类疱疹病毒6(human herpesvirus 6, HHV-6)引发自身重新激活的一种以前未知的细胞机制。相关研究结果发表在2022年5月19日的Nature期刊上,论文标题为“Selective inhibition of miRNA processing by a herpesvirus-encoded miRNA”。 疱疹病毒重新激活后的问题 90%以上的人都感染了HHV-6而没有注意到。该病毒可能只有在反复苏醒时才会引起问题。HHV-6重新激活据猜测会损害心脏功能,引起移植器官的排斥反应,并引发多发性硬化症或慢性疲劳综合症等疾病。此外,近期的研究已提示着这种疱疹病毒可能参与了精神分裂症、双相情感障碍和其他神经系统疾病的产生。 Dölken说,“疱疹病毒如何从休眠状态重新激活是疱疹病毒研究的核心问题。如果我们了解这一点,我们就知道如何进行治疗性干预。”一个此前不为人知的关键是一种名为miR-aU14的病毒microRNA。它是启动HHV-6重新激活的枢纽开关。 这种病毒microRNA在宿主细胞中的作用 调节性miR-aU14来自这种病毒本身。一旦它表达,它就会干扰人类microRNA代谢。在这样做的过程中,它选择性地干扰了miR-30家族的几种microRNA的成熟。结果就是这些重要的细胞microRNA不再产生。这反过来影响了一种细胞信号途径,即所谓的miR-30/p53/Drp1轴。通过这一途径,病毒miR-aU14诱导线粒体断裂。这种细胞器不仅对能量产生具有核心重要性,也对防御病毒的信号传输具有核心重要性。 因此,病毒miR-aU14干扰了I型干扰素---细胞向免疫系统发出病毒存在的信号的信使物质---的产生。由于干扰素的缺失,疱疹病毒HHV-6能够不受干扰地从休眠状态切换到活跃状态。有趣的是,这些作者还能够发现这种病毒microRNA不仅对这种病毒的复制至关重要,而且还直接触发了这种病毒从休眠状态重新激活。 这些作者如今想要了解这种病毒microRNA启动这种病毒重新激活的确切机制。此外,有初步迹象表明,其他疱疹病毒也可以通过同样的机制重新激活。这可能揭示了防止这些疱疹病毒重新激活的治疗方案。另一个目标是详细了解线粒体断裂的分子后果。 这项新的研究首次证实一种microRNA可以直接调节其他microRNA的成熟过程。这也开启了新的治疗可能性。人工小RNA可以被设计为专门关闭microRNA家族的个别成员。这类微妙的干预措施直到现在才成为可能。 参考资料: 1. Thomas Hennig et al. Selective inhibition of miRNA processing by a herpesvirus-encoded miRNA. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04667-4. 2. How herpesviruses awaken https://medicalxpress.com/news/2022-05-herpesviruses-awaken.html
  • 《研究解析人类疱疹病毒6B型近原子分辨率冷冻电镜结构》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-12-06
    • 近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院教授毕国强课题组、美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪课题组与华东师范大学研究员梅晔合作,利用高分辨冷冻电镜单颗粒分析技术首次解析了人类疱疹病毒6B型的近原子分辨率结构。相关研究成果以Atomic structure of the human herpesvirus 6B capsid and capsid-associated tegument complexes 为题,于11月25日在线发表在国际期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上。 人类疱疹病毒6型(HHV-6)属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族,根据其表面抗原不同,又被分为HHV-6A和HHV-6B两类密切相关的病毒类型。很多幼儿都会被HHV-6病毒感染,并可能产生发烧、腹泻、红疹等临床症状;HHV-6病毒能够在人体中终身潜伏,并在免疫力低下的人群中引发严重疾病,它在脑组织中的二次爆发将导致患者认知紊乱、残废或者死亡;研究显示,HHV-6病毒甚至还与阿兹海默症和癫痫有关。HHV-6病毒的感染造成了广泛的危害,但目前尚没有其病毒高分辨结构,以及基于结构的药物或者疫苗抗病毒方案。由于与宿主细胞高度黏合,HHV-6B很难实现体外增殖培养,这成为其原子分辨率结构解析的一大难题。 在本研究中,课题组使用先进的冷冻电镜直接电子计数技术和亚颗粒局部重建方法,用少量低纯度的HHV-6B病毒样品,解析了HHV-6B第一个近原子分辨率结构。在此基础上,合作团队搭建了HHV-6B病毒4种衣壳蛋白和1种衣壳结合间层蛋白pU11的原子模型,共计包括59个构象体。进一步,通过比较HHV-6B、人类巨细胞病毒(HCMV)和小鼠巨细胞病毒(MCMV)核衣壳结构的异同,发现HHV-6B间层蛋白pU11具有独特的病毒衣壳结合模式。这一研究结果,在原子水平揭示不同疱疹病毒中CATC复合物(capsid-associated tegument complexes)协助病毒衣壳应对不同基因组大小产生的内部压力的机理。有助于更好地理解β疱疹病毒基因组的包装和病毒核衣壳稳定机制,完善了对疱疹病毒家族结构的认知,丰富和加深了对β疱疹病毒甚至整个疱疹病毒家族CATC复合物功能机制的理解。