《JCI:揭示人类T细胞白血病病毒将免疫细胞转化为癌细胞的分子机制》

  • 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:2021-12-20
  • 人类T细胞白血病病毒1型(HTLV-1,Human T cell leukemia virus type 1)主要感染CD4+ T细胞并会在被感染个体机体中诱发慢性持续性感染,有些人就会进展为成人T细胞白血病/淋巴瘤(ATL,adult T-cell leukemia/lymphoma);HTLV-1还会改变细胞的分化、激活和存活,然而,目前研究人员并不清楚是否以及这些改变如何促进被感染细胞发生恶性转化。近日,一篇发表在国际杂志Journal of Clinical Investigation上题为“HTLV-1 infection promotes excessive T cell activation and transformation into adult T cell leukemia/lymphoma”的研究报告中,来自帝国理工学院等机构的科学家们通过研究揭示出了HTLV-1病毒如何引发某些人群患上罕见白血病的,同时还提出了线索有效阻断这种情况的发生。

    文章中,研究人员利用单细胞分析揭示了该病毒如何过度激活T细胞(血液中的关键免疫细胞),从而促进其发生癌变。称之为ATL的罕见癌症大约会在5%感染HTLV-1的患者中发生,但仅仅是在最初感染的多年中会这样;HTLV-1能专门感染T细胞并将其转化为白血病细胞,但由于时间上存在滞后,这就使得研究人员确定这种转化是如何发生的变得很难。

    ATL能缓慢或积极性地进展,但目前针对高级别ATL并没有标准的疗法,而且在患者使用化疗和抗病毒疗法后,该疾病还有着非常高的复发率。本文研究结果表明,病毒能够劫持T细胞的激活机器,并导致其持续处于高水平的激活状态,并逐渐进展为恶性肿瘤。研究者Yorifumi Satou说道,虽然仅有一小部分HTLV-1感染的患者会进展为ATL,但据估计,全球大约有500万只1000万该病毒的携带者,而且在一些地区该疾病该是地方性的,比如在日本就有大约100万名患者。

    研究人员认为,目前非常有必要理解病毒如何让T细胞与人类机体作对,本文而研究揭示了发生这种改变的一种关键机制,并为研究人员提供了一定的研究方向从而寻找干预这一过程的方法,其或有望帮助潜在预防癌症的进展。白血病是一种起源于血液或骨髓细胞的癌症,其主要特点为异常白细胞的数量大幅增加,而T细胞是一种特殊类型的白细胞,其在抵御外来入侵者上扮演着至关重要的角色,比如细菌和病毒感染等。

    HTLV-1病毒能将其自身插入到一类T细胞中,并开始以一种潜伏状态停留在那里,其并不会释放任何病毒颗粒或者引发任何不良影响,对于许多这种病毒携带者而言,这种情况或许从未改变,但在大约5%的携带者中,经过几十年的潜伏,病毒机会重新苏醒并影响T细胞的功能。文章中,研究人员对来自无病毒捐赠者、健康病毒携带者和ATL患者机体超过8.7万个T细胞进行分析,研究者对这些细胞的RNA进行测序旨在揭示病毒与T细胞之间相互作用的机制。

    研究者表示,在进展为ATL的人群中,HTLV-1会让受感染的T细胞变得高度活化和过度反应,从而导致其过量产生维持其不断增殖的蛋白,同时还能帮助病毒避免机体其它通常会清除有害细胞的免疫系统的攻击。研究者认为,这些改变会使得过度反应的T细胞对DNA损伤变得更加易感,比如通过化学制剂或辐射,这就会加速T细胞过渡为癌变状态。研究者Ono表示,对相关过程进一步研究或为后期开发新型疗法策略奠定一定的基础,比如,T细胞的慢性激活也能通过阻断告诉细胞激活的信号通路的分子来被抑制,或者,新型疗法就能通过靶向作用激活T细胞所产生的蛋白质来帮助细胞增殖。

    综上,本文研究结果表明,HTLV-1感染的细胞或能上调HLA II类分子,并能扮演耐受性抗原呈递细胞来诱导抗原特异性T细胞的过敏,研究人员揭示了在单细胞水平下HTLV-1所介导的转化和免疫逃逸过程的精细化分子机制。

    原始出处:

    Benjy J.Y. Tan,Kenji Sugata,Omnia Reda, et al. HTLV-1 infection promotes excessive T cell activation and transformation into adult T cell leukemia/lymphoma, Journal of Clinical Investigation (2021). DOI: 10.1172/JCI150472

  • 原文来源:https://news.bioon.com/article/6794143.html
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    • 近日,一项刊登在国际杂志Journal of Virology上的研究报告中,来自明尼苏达大学的科学家们通过研究开发了一种新型策略,或有望阻断一种高传染性病毒在澳大利亚中部偏远地区的传播,人类T细胞白血病病毒1型(HTLV-1)在社区成年人中的感染率超过了40%,HTLV-1是科学家们发现的首个人类癌症病毒,其会诱发白血病和淋巴瘤。 研究者Louis Mansky博士表示,如今我们已经深入阐明了HTLV-1如何产生病毒颗粒来扩散到机体的其它细胞中,这项研究中我们制造了HTLV-1病毒主要结构蛋白Gag的突变,并阐明了这些突变如何影响HTLV-1颗粒的产生,HTLV-1病毒在细胞间的扩散需要产生病毒颗粒,这对于机体中感染的建立至关重要。 研究者发现,HTLV-1中Gag蛋白的关键区域中含有关键的氨基酸残基,而这些氨基酸残基对于产生病毒颗粒非常重要。Mansky说道,通过制造这些突变,我们发现,Gag蛋白的结构对于制造新型的病毒颗粒非常重要。HTLV-1能够通过多种方式传播,比如性接触、输血或母乳喂养方式等,作为一种致癌因素,HTLV-1还会导致机体出现其它严重的健康问题,并诱发脊髓慢性进行性疾病的发生。 这项研究中,研究者发现,用来产生HTLV-1病毒颗粒的关键病毒蛋白能够以一种与HIV等相关病毒不同的方式来进行装配;最后研究者Mansky说道,目前我们对HTLV-1的理解较少,本文研究结果或能帮助我们更好地理解HTLV-1感染机体并开始扩散的分子机制;后期研究人员还需要进行更为深入的研究来理解HTLV-1病毒颗粒产生的分子特性,同时研究者还希望能够开发出有效抑制HTLV-1病毒扩散的新型疗法。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 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