AXL介导甲型流感病毒进入并驱动病毒诱导的炎症反应

《Emerging Microbes & Infections》：AXL mediates influenza A virus entry and drives virus-induced inflammation

　　

甲型流感病毒（IAV）感染仍是全球性健康挑战，获批抗病毒药物有限。病毒进入是抗病毒干预的多面靶点，但有效阻止IAV进入的获批抑制剂很少。研究人员鉴定受体酪氨酸激酶AXL为IAV功能性进入因子，在病毒入侵与宿主免疫调节中具有双重作用。尽管AXL曾被认为是一类炎症负调控因子，研究人员发现抑制AXL可同时降低病毒进入与病毒诱导的炎症反应。机制上，AXL通过GAS6–AXL–AKT/ERK信号轴及不同内吞途径介导IAV入侵：上皮细胞中为网格蛋白介导的内吞（CME），肺泡巨噬细胞中以巨胞饮（macropinocytosis）为主。一致地，AXL敲除小鼠或感染早期给予AXL抑制剂可显著降低肺病毒载量、减轻病毒诱导细胞因子产生和肺病理并改善存活。除IAV外，AXL还参与SARS-CoV-2、MERS-CoV及人偏肺病毒（hMPV）进入，提示其作为广谱宿主导向抗病毒靶点的潜力。综上，该研究首次提供体内外证据，表明AXL同时作为病毒进入因子和免疫调节因子，是其阻断感染和控制病毒诱导炎症的治疗靶点。

研究背景方面，甲型流感病毒（IAV）感染造成每年大量重症和呼吸道相关死亡，现有抗病毒疗法面临耐药株流行问题，宿主导向策略需求迫切。AXL属于TAM家族受体酪氨酸激酶（RTK），既往报道为多种病毒进入因子，并在无菌或poly(I:C)条件下具有抑制I型干扰素和炎症的作用；但AXL在IAV进入、肺泡巨噬细胞感染及炎症放大中的功能长期不明确。研究人员由此开展研究，证明AXL经GAS6桥接促进IAV结合，并分别通过网格蛋白介导内吞（CME）和巨胞饮驱动上皮细胞和肺泡巨噬细胞感染，下游激活AKT/ERK增强内吞，最终放大病毒复制与炎症损伤。该研究发表于《Emerging Microbes 》。

主要关键技术方法包括：公开RNA-seq与微阵列数据分析外周血病原感染后AXL表达；小鼠肺组织多时间点单细胞RNA测序（scRNA-seq）注释上皮细胞、肺泡巨噬细胞（AM）等群体并分析AXL动态；原代小鼠肺泡巨噬细胞和骨髓源巨噬细胞（BMDM）来自C57BL/6J小鼠；AXL敲除小鼠模型；HIV基底假病毒系统评估SARS-CoV-2、MERS-CoV、H5N1进入；表面等离子共振（SPR）检测AXL与血凝素（HA）互作；乳胶珠-Annexin V流式评估病毒表面磷脂酰丝氨酸（PS）；免疫荧光共定位内吞标志；体内致死剂量A/Puerto Rico/8/1934（H1N1, PR8）感染与口服R428干预。

AXL functions as a receptor for IAV entry into alveolar epithelial cells：研究人员通过数据库与scRNA-seq发现IAV感染后AXL在上皮细胞上调、在AM高表达；R428、siAXL、过表达实验表明AXL促进PR8复制，H5N1假病毒进入被R428、抗AXL抗体、siAXL抑制；在HEK293T-SLC35A1^KO细胞中AXL仍促进进入，说明AXL可独立于唾液酸作为蛋白受体。

AXL facilitates IAV infection and exacerbates virus-induced inflammation in macrophages：原代AM感染活PR8后可产毒复制；R428和AXL^?/? AM病毒载量下降，IL-6、TNFα及TNFα、IL-1β、CXCL10、IFNγ mRNA降低；poly(I:C)刺激下AXL^?/? AM炎症更强，说明体内炎症下降源于进入减少而非固有免疫信号改变；BMDM中也见病毒载量与细胞因子同步下降。

Activation of AXL downstream AKT and ERK pathways promotes IAV internalization：AKT抑制剂Ipatasertib与ERK抑制剂Temuterkib降低PR8和H5N1假病毒进入，BARicitinib无此效；免疫荧光显示AKT/ERK抑制后NP与clathrin、EEA1、Rab7共定位减少，说明AXL经AKT/ERK促进内吞。

AXL mediates IAV entry via clathrin-mediated endocytosis in epithelial cells and macropinocytosis in AMs：转铁蛋白摄取实验示上皮细胞以CME为主，AXL敲低抑制转铁蛋白摄取；Pitstop2抑制CME降低感染且AXL敲低不再叠加。AM中 dextran 摄取依赖AXL，EIPA抑巨胞饮后AXL敲除不再额外降价，Pitstop2下仍叠加，表明AM中AXL主要经巨胞饮促进入。

GAS6 bridges the virus and AXL to promote viral entry：SPR示AXL与HA结合极弱；Annexin V实验证IAV表面有PS；GAS6经PS结合病毒，外源rhGAS6增强野生型细胞结合和内化，AXL^?/? AM无响应，证明GAS6桥接AXL与病毒。

AXL knockout or inhibition alleviates disease severity in IAV-infected mice：AXL^?/?小鼠体重丢失减轻、存活改善、肺病理和病毒载量降低、TNFα、IL-1β、IL-6下降；R428感染当天起连服5天改善存活，感染后48小时延迟治疗仅降病毒载量而不改善存活，说明AXL在感染早期关键。

AXL functions as a broad-spectrum therapeutic target for respiratory viruses：R428抑制SARS-CoV-2假病毒进入；AXL过表达在HEK293T-ACE2^KO细胞中仍促进SARS-CoV-2进入；hMPV感染与MERS-CoV假病毒进入也受AXL抑制或敲低削弱，支持AXL为呼吸道病毒共同宿主因子。

讨论部分总结：研究人员指出AXL功能具病毒与细胞环境依赖性；非感染炎症中AXL抑炎，复制型病毒感染中AXL促进入、促损伤、放大炎症，总体是PRR诱导炎症抑制与病毒进入复制损伤的权衡。低MOI时AXL缺失可能增加死亡，高MOI和致死模型中AXL缺失保护肺损伤并改善存活。AM不仅是吞噬细胞，也可经AXL依赖巨胞饮扩增病毒与炎症。全球AXL敲除不能区分细胞类型，人原代AM稀缺和毒株差异性为局限。结论为AXL是多功能调节因子，促IAV进入并放大炎症，抑制AXL对多种呼吸道病毒有效，为广谱宿主导向抗病毒提供机制和转化框架。

结论部分翻译：在本研究中，研究人员证明受体酪氨酸激酶AXL促进IAV进入并放大上皮细胞和AM中的病毒诱导炎症反应，从而加重流感相关肺损伤。机制上，AXL通过GAS6桥接促进病毒附着，在上皮细胞经网格蛋白依赖内吞、在AM经巨胞饮介导病毒内化；下游AKT和ERK信号激活进一步促进病毒内化。尽管AXL在无菌或poly(I:C)条件下具公认抗炎功能，本研究揭示其在IAV感染中的矛盾角色：AXL不抑制炎症，而是增强病毒进入与复制，从而放大炎症反应。该双重功能揭示AXL贡献流感致病的新机制。此外，这些发现将AXL定位为呼吸道病毒的潜在广谱抗病毒靶点。