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该研究探讨患者来源的肺腺癌细胞系中遗传变化对流感病毒复制的影响，发现 NCI-H820 和 NCI-H322 细胞对流感病毒感染反应相反，与干扰素（IFN）基因拷贝数及 IFN 反应通路相关，为个性化治疗提供依据。
肺癌由肺上皮细胞经一系列遗传和表观遗传变化发展而来，这些细胞是流感病毒感染的主要部位。本研究探究患者来源的肺癌细胞系中的变化如何影响流感病毒复制，鉴定出对甲型流感病毒感染有相反反应的两个细胞系。
人类肺癌细胞系对病毒感染的易感性不同
为评估各种人类肺癌细胞系对甲型流感病毒（A/WSN/33）感染的抗性，研究人员利用单分子 RNA 荧光原位杂交（smRNA-FISH）检测病毒感染后肺癌细胞中的病毒 M mRNA，鉴定出两种表型相反的肺腺癌细胞系（NCI-H820 和 NCI-H322），H820 对甲型流感病毒感染有抗性，而 H322 对流感感染高度敏感。通过监测感染后不同时间点的细胞活力、检测病毒蛋白水平等实验，均证实了两细胞系对流感病毒感染的不同易感性。此外，用另一种对 IFN 系统敏感的 RNA 病毒水疱性口炎病毒（VSV）感染细胞，结果显示 H322 和 H820 细胞对两种不同 RNA 病毒的易感性或抗性表现相似，提示存在影响两种病毒复制的通路破坏，其中 IFN 通路是常见通路之一。
病毒易感细胞系（H322）存在 IFN 基因缺失，而抗性细胞系（H820）具有高拷贝数的相同 IFN 基因及其他参与 IFN 反应的基因
对 H322 和 H820 细胞的基因组序列分析表明，H322 细胞在 9 号染色体的一个区域存在纯合缺失，该区域编码 IFNα 基因、IFNβ1、IFNω1 和 IFNε 基因，导致免疫反应下调和高感染率。相比之下，抗性 H820 细胞系具有这些相同干扰素基因的三个拷贝，并显示干扰素调节基因的表达增加。H820 细胞中 IFN 基因及 IFN 反应通路相关基因的高拷贝数，提示其 IFN 反应可能较强，这可能是其对病毒感染具有抗性的原因之一。
人类肺癌细胞中的免疫通路受到不同调节
通过对未感染和感染的 H322 和 H820 细胞进行 RNA 测序分析，发现 H322 细胞感染后上调的通路大多与病毒感染的免疫反应有关，IFN 相关通路也被上调，但不足以提供对流感病毒感染和复制的保护。H820 细胞在未感染或感染流感病毒后，许多免疫反应通路也被上调。对差异表达的 mRNA 进行分析，发现其中大部分在未感染条件下已存在差异，仅部分在感染条件下特异性差异表达，这些基因可能编码抗病毒因子，且许多与 IFN 调节相关。H820 细胞中 IRF-1、ISGs 和其他免疫因子的组成型水平较高，感染后表达进一步增加，而 H322 细胞中大多数此类 mRNA 的表达水平较低。此外，H820 细胞中可检测到低基础水平的 IFNα1、IFNλ1 和 IFNε mRNA，而 H322 细胞中则检测不到。这些免疫因子的差异表达可能导致了 H820 和 H322 细胞之间抗病毒反应的差异。
病毒易感细胞系的干扰素反应不足，而抗性细胞系具有强大的干扰素反应
由于 H322 细胞缺失几种 I 型 IFN 基因，研究人员测试了外源性干扰素对其转录反应的影响。结果显示，H322 细胞因基因缺失未检测到 IFNβ mRNA，且 IFNα-2a 处理未能有效上调 MX1 mRNA 水平，表明其 IFNα-2a 反应通路存在缺陷。H820 细胞在感染或 IFNα-2a 处理后，IFNλ1 和 MX1 mRNA 水平上调，显示出有效的 IFN 反应。蛋白质水平分析表明，H820 细胞在基础、感染和干扰素处理条件下，多种免疫相关基因的蛋白质水平均增加，其 STAT1 和 NF-κB 在多种条件下均发生磷酸化，IRF-1 在所有条件下均大量存在，这可能导致其强大的免疫反应和抗病毒表型。干扰素处理的剂量反应曲线显示，H322 细胞对 IFNα-2a 无反应，而 H820 细胞在高浓度 IFN-λ1 处理下感染率降低，进一步证明 H820 细胞具有强大的 IFN 反应，而 H322 细胞的 IFN 反应异常。用 JAK 抑制剂处理 H820 细胞可增加其对流感病毒感染的易感性，表明 IFN 信号对 H820 细胞的病毒抗性具有重要作用。
病毒抗性细胞系的病毒 entry 受损，而病毒易感细胞系的病毒 entry 活跃
由于 H820 细胞具有高 IFN 基因拷贝数和低感染率，研究人员探究其抗性机制是否涉及病毒 entry。通过使用携带 β- 内酰胺酶报告蛋白（Bla）和流感基质蛋白 - 1（M1）融合蛋白的病毒样颗粒（BlaM1-VLPs）进行实验，发现 H820 细胞的阳性细胞百分比低于 MDCK 和 H322 细胞，表明其病毒 entry 存在缺陷。同步感染实验检测病毒核蛋白（NP）也显示，H820 细胞的 NP 阳性细胞百分比低于 H322 细胞。进一步分析发现，H820 细胞中 IFN 诱导的抑制病毒 entry 的蛋白质（如 IFITM1/2/3、CH25H 和 NCOA7）水平较高，这些因子可能通过调节内吞途径抑制病毒膜与细胞膜的融合，从而导致 H820 细胞对流感病毒和 VSV 感染的抗性。
本研究结果表明，H322 和 H820 细胞在病毒 entry 方面的相反表型可能分别与 IFN 反应受损或增强至少部分相关。由于大多数肺癌患者对其肿瘤进行了基因组表征，IFN 反应的个体差异可能对治疗和患者管理具有重要意义。
