PNAS：揭秘病毒逃避免疫系统机制

　　

病毒与宿主间存在一场持久的拉锯战，如果病毒在宿主体内可蓬勃壮大病毒队伍而不杀死宿主，那么病毒就取得了严格意义上的胜利。现在加州理工学院的生物学家Pamela Bjorkman和 Zhiru Yang发现病毒与人体保持共生的机制，它们随着时间的推移不断进化进而躲避宿主免疫系统的攻击。

 

人体免疫系统和寄生于人体的病毒间存在一场持久的拉锯战，病毒总是寻求新的策略躲避免疫攻击，而人体免疫系统总在发展新的方法找出病毒。Bjorkman, Caltech's Delbrück教授认为，人细胞巨化病毒（Cytomegalovirus，HCMV）就可以说是一种完美的病毒，它在人体里保持旺盛的繁殖，却不杀死宿主细胞。Bjorkman, Caltech's Delbrück是霍华德霍金斯医学院的生物学家。

人细胞巨化病毒普遍存在于人体内，每10个人中有8个携带人细胞巨化病毒。人细胞巨化病毒只对免疫低下的人产生伤害，现在发现它还与某些脑部肿瘤有关联，如Ted Kennedy最近接受外科手术的恶性神经胶质瘤。对人细胞巨化病毒存活策略的研究有助我们研发新的疫苗，用于抵抗以相同策略侵袭人类的病毒。

 

生物学博士后Caltech和霍华德霍金斯医学院的Zhiru Yang说，我们感兴趣的是病毒逃避免疫系统的机制。他们将人细胞巨化病毒存活机制的研究结果发表在7月15日的《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。他们发现病毒的掩护装置有部分来自健康的细胞，这就确保人细胞巨化病毒可肆无忌惮地在机体里行走而不被免疫系统发现。

 

20年来，Bjorkman的实验室都致力于1型主要组织相容复合物（MHC）蛋白和免疫应答的研究，最近开始开展艾滋病的研究。MHC蛋白主要将细胞内的小分子肽以及抗原小分子提呈到细胞膜表面。如果某个细胞被感染了，MHC蛋白就将病毒性抗原提呈给T细胞，T细胞就对感染细胞开展剿灭行动。因此，有些病毒逃避T细胞的机制就是阻止MHC蛋白将抗原提呈到细胞表面。反过来，人体的免疫系统也进化出新的机制（不用MHC提呈抗原）寻找感染细胞。

 

人细胞巨化病毒最狡猾的进化途径是，从宿主细胞偷取1型主要组织复合物蛋白（MHC），经改造后形成病毒的组成成分。这一模拟物与MHC蛋白类似，因此免疫系统就难于感知病毒的存在。Bjorkman和Yang对这些模拟物的结构进行分析，发现这种模拟物与MHC 极其相似，名为UL18。他们发现，尽管UL18只有23%的遗传序列与MHC是相匹配的，但是UL18看上去几乎就是MHC蛋白。

 

当免疫细胞接触病毒时误以为是MHC分子，因此就放弃对病毒的攻击，因此病毒就躲过劫难。Yang 和Bjorkman发现UL18与抑制器受体结合的紧密程度比MHC分子与抑制器受体结合的紧密程度要强1000倍。Yang说，这就是病毒抵御T细胞识别的机制，它还可通过抑制受体关闭免疫系统的作用。

 

Bjorkman说，最令人惊讶的是，病毒可偷取宿主的基因还能提高与免疫抑制器受体的结合程度。

UL18不仅仅存在于此。它还可与其他一种肽结合。我们暂时还不明白其中的机制。这一肽结构来自K细胞。在实验中，我们发现这一肽也存在于HIV蛋白中，人细胞巨化病毒的UL18周围包裹一层碳水化合物，有助它逃避免疫系统的识别。Bjorkman说，MHC1型分子只有一个位点可添加碳水化合物，而仿制品UL18有13处位点可添加。唯一没有覆盖碳水化合物的位点是与抑制器受体结合的位点。

 

Yang说，UL18的所有结构都是为了逃避免疫系统的检测而进化形成的。这是病毒蛋白进化的一个绝佳例子，它偷取宿主的蛋白防止免疫系统的攻击。Bjorkman说，我们对这些机制了解越多，就对病毒的藏匿机制了解更多。

 

（生物通 张欢）