EIF3D/EIF3K介导的3'UTR翻译调控阐明登革热病毒3型双重核苷酸缺失减毒机制

《npj Vaccines》：Nucleotide deletions in dengue virus 3’ untranslated region compromises protein translation of live attenuated dengue vaccine strains

　　

摘要

活毒减毒四价登革热疫苗候选品TV003目前已完成III期临床试验，并已在巴西获得许可。该疫苗由DENV-1和DENV-4组成，这两种病毒通过3'非翻译区（3'UTR）中30个核苷酸的缺失（Δ30）实现减毒；同时，DENV-4 Δ30骨架也被用于构建携带DENV-2前膜蛋白和包膜蛋白基因的嵌合病毒。DENV-3的减毒还需要在3'UTR中额外进行31个核苷酸的缺失（Δ30/31）。然而，需要两段3'UTR核苷酸缺失才能减毒DENV-3的原因一直未被阐明。在此，我们对比检测了DENV-3（Δ30/31）与其野生型亲本Sleman/78，以及部分减毒的DENV-3（Δ30）。我们发现，利用蛋白质和RNA下拉方法，野生型3'UTR可结合宿主翻译蛋白，包括核糖体蛋白和非经典真核起始因子-3D（EIF3D）和EIF3K，以支持病毒蛋白的表达。EIF3D和EIF3K与Δ30/31突变体但非Δ30突变体的结合减少，显著降低了病毒基因组的翻译和复制。相应地，沉默这些蛋白中的若干种，包括EIF3D，降低了病毒蛋白表达，从而减少了Sleman/78和Δ30突变体的复制。值得注意的是，沉默EIF4E在病毒复制方面未显示统计学显著差异，提示EIF3复合物在DENV-3基因组翻译中具有功能作用。我们还证明，尽管Δ30减毒了DENV-1和DENV-4，但仅此缺失并不影响DENV-2的翻译，这至少在一定程度上可解释这些突变体在临床试验中的反应原性特征。我们的发现阐明了DENV 3'UTR的相互作用伙伴，甚至为如有必要用更当代的DENV更新疫苗组分提供了可能的途径。