《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》

    • 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: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
  • 《Nature子刊:CRISPR无可奈何的疱疹病毒,有望被这种最早的基因编辑工具攻克》

    • 来源专题:中国科学院病毒学领域知识资源中心
    • 编译者:malili
    • 发布时间:2020-12-02
    • 1型和2型单纯疱疹病毒(HSV)是广泛且重要的人类病原体,感染后会导致口腔和生殖器溃疡,新生儿疱疹等,还会增加感染HIV的风险。 在皮肤或粘膜上初次感染后,HSV会在周围神经系统的感觉神经元和自主神经元中建立终生潜伏期。随后可从潜伏状态重新激活,进而引起皮肤和粘膜表面病变。 尽管目前的抗病毒疗法可以降低HSV急性感染的严重程度并减少病毒再激活频率,但它们并不能减少或消除潜伏病毒,因此HSV感染,常常复发,难以根治。 近日,美国弗雷德哈钦森癌症研究中心的 Keith R. Jerome 团队在 Nature 子刊 Nature Communications 杂志发表了题为:Gene editing and elimination of latent herpes simplex virus in vivo 的研究论文。 该研究表明,Cas9基因编辑无可奈何的潜伏HSV,可以被归巢核酸内切酶(Meganuclease)有效清除,且通过不同血清型的多重AAV递送,能够大大提高体内编辑潜伏HSV的效果,为彻底治愈HSV感染带来新的希望和研究方向。 早在2016年,Keith R. Jerome 在 JCI Insight 杂志发表论文,通过AAV载体递送归巢核酸内切酶(Meganuclease)对小鼠的三叉感觉神经元内的潜伏HSV进行了体内基因编辑,但效率不高,不足4%。 归巢核酸内切酶是具有较大识别位点(12至40个碱基对的双链DNA序列)特征的内脱氧核糖核酸酶,属于最早的基因编辑工具,但它在序列不完全匹配的情况下,仍可能发生编辑作用。 为提高体内编辑HSV基因组的效率,以达到治疗级别,研究团队尝试使用CRISPR/Cas9基因编辑系统代替归巢核酸内切酶,以及多种AAV血清型载体递送。 然而,出乎意料的是,实验结果表明,归巢核酸内切酶(Meganuclease)提供的基因编辑效率要比CRISPR/Cas9高得多。研究人员还尝试了双sgRNA,但并未能提高Cas9在体内编辑HSV基因组的效率。 研究团队猜测,可能是因为Cas9核酸酶太大,需要通过ssAAV载体进行递送,而归巢核酸内切酶(Meganuclease)更小,很容易装载到scAAV载体中,scAAV载体相比ssAAV可大大提高转导效率。此外,Cas9核酸酶的大小也限制了潜在启动子的选择。 因此,研究团队聚焦于提高归巢核酸内切酶(Meganuclease)效率,研究人员尝试了各种血清型的AAV载体。单细胞RNA测序表明,HSV和单个AAV血清型均非随机分布在神经节的神经元亚群中,这意味着改善向所有神经元亚群的传递可能会导致更彻底地消除HSV。 因此研究团队进一步使用不同AAV血清型组合,发现使用三重血清型组合递送归巢核酸内切酶(Meganuclease),能够最大程度减少神经系统内潜伏的HSV基因组数量,AAV1+AAV8+AAV Rh10的三重组合最高减少92%的潜伏HSV病毒基因组。 总的来说,这项研究通过多重AAV递送归巢核酸内切酶(Meganuclease)成功清除了小鼠神经系统内潜伏的大多数HSV,如果进一步转化应用到人类,可能显著降低HSV激活,减少发病。这也表明了进一步优化归巢核酸内切酶(Meganuclease)递送,有望提供彻底治愈HSV感染的方法。 (来源:Bio生物世界) 原文出处:Aubert, M., Strongin, D.E., Roychoudhury, P. et al. Gene editing and elimination of latent herpes simplex virus in vivo. Nat Commun 11, 4148 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17936-5 链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-17936-5 原文链接:http://www.chinacdc.cn/gwxx/202011/t20201126_222936.html