PRDX1

▲ 详细日程见文末 ▲摘要:伪狂犬病毒（PRV）是一种高度传染性疾病，可感染大多数哺乳动物，猪是唯一的天然宿主，给世界养猪业造成了巨大的经济损失。先天性免疫是宿主抵御病原体攻击的第一道防线，对于适应性免疫的正常建立至关重要。宿主会利用先天性免疫反应来抵御PRV的入侵，但PRV会利用各种策略来抑制先天性免疫反应，从而促进病毒的复制。目前，世界范围内用于预防猪感染PRV的减毒活疫苗，如Bartha K61。然而，越来越多的数据表明，这些疫苗并不能完全抵御自2011年底以来出现的PRV新变种。本文综述了PRV与宿主天然免疫之间的相互作用以及减毒活疫苗的研究现状，旨在促进新型、高效PRV疫苗的研制。关键词：伪狂犬病毒，先天免疫，免疫逃避，减毒活疫苗，重组疫苗。1背景PRV是导致伪狂犬病（PR）的病原体，也被称为奥杰斯基病（AD，Aujeszky’s disease）。PRV属于α-疱疹病毒亚家族，宿主范围很广，虽然猪是它的天然宿主，但包括人、猫、狗、山羊和牛在内的许多哺乳动物也可能感染。猪感染PRV可引起呼吸道、生殖和神经系统症状。处于不同生长阶段的猪会出现不同的症状。受PRV感染的新生仔猪会出现神经系统症状，死亡率高达 100%，而成年猪一般只表现出轻微的呼吸道症状，但会在神经系统中形成终生潜伏感染，这种潜伏感染可被重新激活，成为病毒的动态贮存库。PRV具有大约143kb 的双链DNA基因组，紧密排列，至少70个开放阅读框，并含有两个反向重复序列。几种 PRV 蛋白发挥调节宿主先天性免疫反应的功能，主要包括干扰素(IFN)系统、细胞凋亡和自噬，以促进病毒的产生。先天免疫对病毒感染反应迅速，但病原体清除和预防再感染的关键依赖于后天免疫系统，而高质量的先天免疫反应是建立后天免疫系统的先决条件。因此，了解 PRV 的先天免疫逃避机制对于疫苗的开发具有重要意义。自PRV流行以来，以 Bartha K61为代表的减毒活疫苗在预防和控制该病方面发挥了重要作用。然而，自2011年以来，中国出现了新的变异。Bartha K61对PRV变异株感染不能提供完全的保护作用。新的疫苗的开发是一个必要条件，一些学者认为，增强先天免疫能引起病毒的衰减。病毒先天免疫逃避的破坏可以减少病毒的毒力，同时建立强有力的免疫应答。本文综述了PRV先天性免疫逃避的多种策略，主要包括干扰素系统、自噬和细胞凋亡，以及PRV减毒活疫苗的研究进展。我们希望这篇综述能够为开发针对新型PRV变异体的疫苗提供一些思路。2PRV的先天免疫调节机制病毒感染诱导先天免疫应答，并通过模式识别受体 (PRR) 识别病原体相关分子模式 (PAMPs) 激活抗病毒先天免疫应答。据报道，宿主可以通过几种PRR识别PRV感染: Toll样受体2 (TLR2)，环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶 (cGAS)，RIG-I样受体 (RLRs)，DEAD (Asp-Glu-Ala-Asp) 盒多肽41 (DDX41) 和IFN调节因子的DNA依赖性激活剂。随后，特异性信号传导途径被激活以响应病原体感染而产生干扰素、促炎因子和趋化因子。我们总结了参与先天性免疫系统调控的PRV编码蛋白，重点是那些参与逃避 IFN 介导的免疫反应的蛋白（图1；表1）。图1 PRV通过编码多种蛋白质调节IFN介导的先天性免疫应答表1 PRV 因子与宿主的先天免疫系统相互作用2.1 IFN-I系统IFN-I 介导的先天性免疫应答是宿主抵抗病毒感染最有效的防御策略之一。然而，病毒在长期的进化过程中，已经发展出了各种各样的逃避宿主免疫的策略。PRV 通过几种策略调节宿主的先天性免疫反应。采用微阵列技术，用野生型 PRV 株感染细胞后，IFN-β 通常诱导的一部分基因表达下降。在病毒感染后，病毒 DNA 首先被细胞质 DNA 传感器 cGAS 识别，导致 cGAS 中的构象开关催化第二信使 cGAMP 的产生，然后 cGAMP 与位于内质网上的 STING 结合。它们转运到高尔基体，招募TANK-结合激酶1（TBK1）和IRF3/7，并使IRF3/7磷酸化，最后磷酸化的IRF3/7被转运到细胞核，激活编码IFN-I的基因转录。随后，JAK-STAT通路被IFN-I激活，启动数百个ISGs的转录，从而调节细胞因子。PRV 编码一系列蛋白质来规避 IFN-I 介导的先天免疫，其主要靶标是 cGAS-STING 信号通路和 IFN-I 信号通路（表 1）。STING是cGAS-STING 通路中的关键蛋白之一，一项可靠的研究表明，PRV UL13 招募 E3 连接酶 RING-finger 蛋白 5 (RNF5)，以促进 STING 的 K27-/K29 链接泛素化和降解。过氧化物酶1（PRDX1）通过与TBK1和IκB激酶ε（IKKε）相互作用来促进IFN诱导，Lv等人证实UL13能降解PRDX1，从而抑制IFN的产生，这取决于其激酶活性。研究表明，UL13 可通过泛素化和蛋白酶体介导的降解作用降解 IRF3。Bo等人通过筛选50种PRV蛋白发现UL13限制了ifn-β 转录。进一步的研究发现，UL13利用其激酶活性诱导IRF3磷酸化，从而减弱IRF3与其启动子的结合。gE和US3也以多种方式抑制IRF3活性。gE通过降解irf3的伴侣CREB结合蛋白 (CBP) 来抑制IFN的产生。US3抑制IRF3的活性，通过蛋白酶体途径机械降解IRF3。UL24通过降解irf7损害DNA传感途径。ifn-i介导的先天免疫反应是宿主抵抗病毒感染的最有效防御策略之一。然而，病毒已经开发了各种策略来逃避宿主免疫。在漫长的进化过程中。PRV以几种策略调节宿主先天免疫应答。当使用微阵列技术用野生型PRV株感染细胞时，通常由ifn-β 诱导的基因子集的表达降低。病毒感染后，病毒DNA首先被细胞质DNA传感器cGAS识别，导致cGAS中的构象转换以催化第二信使cGAMP的产生，然后cGAMP与位于内质网上的STING结合。JAK/STAT 信号通路在 IFN-I 介导的 ISG 产生中起重要作用。JAK/STAT 通路受 PRV 广泛调控。PRV 阻断了 JAK/STAT 信号通路重要节点 STAT1的磷酸化。几种病毒蛋白在这一过程中发挥积极作用，包括 EP0，US3，UL24，UL42和 UL50。EP0蛋白是通过抑制 IRF9的转录来拮抗天然宿主干扰素应答所必需的。Bcl-2相关转录因子1(Bclaf1)维持 STAT1和 STAT2磷酸化，并通过与 ISRE 和 STAT2直接相互作用来转录 ISG 来促进 ISGF3与 ISRE 的结合。US3通过蛋白酶体途径降解 Bclaf1抑制 ISG 的产生，促进 PRV 的免疫逃避。此外，UL42还干扰 ISGF3与 ISRE 的结合，其他一些研究发现 UL24抑制 ISG (包括 OASL，ISG20等)的转录。发现 UL50降解 IFN 受体以下调 IFN-α 免疫应答。Janus 激酶磷酸化并传导干扰素的抗病毒信号，最近发现 PRV 通过诱导蛋白酶体降解而降解 Janus 激酶。然而，其中涉及的机制仍不清楚。核因子-κB（NF-κB）在调节免疫、炎症反应、细胞增殖和存活方面起着至关重要的作用。NF-κB 的主要形式是由 p50 和 RelA 亚基组成的异源二聚体，它们以抑制活性的状态与 IκB 家族蛋白结合。当细胞受到应激、细胞因子或病原体入侵等各种刺激时，NF-κB 抑制蛋白 IκBα 被激活并与 NF-κB 分离，通过蛋白酶体途径降解，NF-κB 进一步转运到细胞核，激活各种基因的转录。细胞 NF-κB 信号通路受到 PRV 感染的严重影响。最近的研究发现，PRV编码蛋白UL13通过抑制RIG-I和MDA5的转录来调节NF-κB的活化，从而抑制RLR介导的IFN-β的产生，以逃避先天宿主免疫。此外，UL24 与 p65 相互作用，介导蛋白酶体途径中的 p65 降解，从而影响 NF-κB 的激活。总之，PRV 从多个方面调控 IFN 的功能，包括 IFN 的产生和 IFN 信号通路。病毒抑制 IFN 信号转导的能力与毒力之间存在密切的相关性。通过删除 STAT1/2 拮抗剂可以减弱麻疹病毒。一项重要研究发现，PRV 的糖蛋白 gE/gI 复合物能显著抑制浆细胞树突状细胞（pDCs）分泌 IFN。与野生型（WT）PRV 株相比，删除了 gE/gI 的 Bartha K61 减毒疫苗株通过 pDC 触发了更强的 IFN-I 反应。恢复甚至改善在野生型 PRV 感染中受损的 IFN 系统是一种很有前景的抗病毒策略。尽管 IFN 系统并不是病毒毒性的唯一决定因素，但它仍具有重要作用。PRV 的免疫逃逸因子在病毒感染中所起的关键作用为疫苗和抗病毒药物的开发提供了潜在的目标。2.1 细胞凋亡、自噬和坏死细胞凋亡是一种程序性细胞死亡，其特征是细胞膜起泡、染色质凝结和 DNA 断裂，同时保持膜的完整性，形成凋亡小泡。细胞凋亡是宿主抵抗病原体入侵的一种手段，它使受感染的细胞过早死亡，导致病毒增殖中止，并通过轻度释放抗原诱导特异性免疫。有报道称 PRV 诱导细胞凋亡。PRV 的 US3 和 gE 蛋白不仅能拮抗 IFN 系统，还能通过不同途径抑制细胞凋亡。研究表明，US3 可激活 PI3K/Akt 和 NF-κB 通路，从而抑制细胞凋亡；gE 可使细胞外信号调节激酶 1/2（ERK1/2）磷酸化，从而降解促凋亡蛋白Bim。DNA 损伤反应（DDR）对维持基因组完整性至关重要，它根据损伤程度导致 DNA 修复、细胞周期停滞和细胞凋亡。PRV 感染会造成宿主细胞的 DNA 损伤，导致细胞凋亡，最近的研究表明 PRV 与 DDR 之间存在更深入的对话。磷酸化的 H2AX 是 DDR 的标志，而 PRV 的 UL13 可与 H2AX 相互作用并磷酸化 H2AX，从而促进其复制。富亮氨酸 PPR 矩阵蛋白（LRPPRC）是一种多功能蛋白，也是第一个独立于 Caspase 蛋白之外的凋亡蛋白。最近，Xu 等人发现 PRV 的 UL16 蛋白与 LRPPRC 相互作用，减弱了 LRPPRC 对 NF-κB 的激活，而 NF-κB 是 PRV 复制的宿主限制因子。这些基因是开发新型减毒活疫苗时有望减弱 PRV 的靶标。自噬可用于修复细胞内成分，并在细胞饥饿时为细胞提供重要的能量和物质。越来越多的研究表明，自噬是免疫反应不可或缺的一部分。PRV 可诱导细胞自噬，通过经典的 Beclin-1-Atg7-Atg5 途径促进复制。Wnt/β-Catenin信号通路调节细胞增殖、分化和存活。最近的研究发现，PRV 感染会显著激活 Wnt/β-Catenin 信号通路，这可能会通过上调病毒诱导的自噬促进病毒增殖。自噬通路似乎被 PRV 利用，Sun等人的研究表明，PRV 对自噬的调控十分精妙，在感染早期诱导细胞自噬，这与病毒复制无关，随着病毒复制的进展，自噬水平下降。进一步的研究发现，US3 可激活 PI3-K/AKT 通路来抑制自噬。US3 对细胞自噬的抑制有利于细胞存活，并可能促进 PRV 的复制。Bcl2-associated athanogene 3（BAG3）参与调节细胞凋亡、发育、细胞骨架组织和自噬。BAG3 可抑制 PRV 复制，PRV 蛋白 UL56 与 BAG3 相互作用，并通过溶酶体途径降解 BAG3；但在 WT PRV感染中却观察不到这种现象。PRV的其他一些蛋白可能会拮抗UL56降解BAG3的活性，具体细节还有待进一步探讨，BAG3可能是生成稳定细胞系以生产高水平PRV减毒活疫苗的潜在靶标。坏死是一种不同于细胞凋亡的细胞死亡形式。在受体相互作用蛋白激酶 3（RIPK3）及其伴侣蛋白（RIPK1、TRIF、DAI 或其他）的帮助下，混合谱激酶结构域（MLKL）被激活，导致细胞破裂，释放出大量与损伤相关的分子，并引发炎症反应。PRV 以依赖 RIPK3 的方式导致细胞坏死，而抑制坏死会促进 PRV 复制。PRV 是否会阻断坏死尚不清楚，但其他一些疱疹病毒，如小鼠巨细胞病毒（MCMV）编码的 M45/vIRA 可阻断 RIPK3 的活性，同样，HSV-1 编码的核糖核苷酸还原酶大亚基（ICP6）可与人体细胞中的 RIPK3 相互作用，从而抑制坏死。这些信息表明，PRV 可能具有某种潜在的能力来抑制细胞坏死，从而促进其复制。细胞凋亡、自噬和坏死是细胞死亡的三种典型形式，随着时间的推移，这些形式的细胞死亡的独立性和相关性得到了越来越多的认识。当细胞受到刺激并相互转化时，可以同时诱导多种类型的细胞死亡。PRV 感染与宿主死亡率之间的关系是复杂的，PRV 与宿主之间的相互作用是研制抗 PRV 感染的新型疫苗和抗病毒药物的基础。3PRV变异体的基因组进化目前，许多欧美国家已宣布自己不再感染 PRV，中国已通过接种 Bartha K61疫苗有效地控制了 PRV 感染。自2011年以来，中国东部和北部的几个养猪场发生了 PRV 感染暴发，更令人担忧的是，这些受感染的猪已经接种了PRV疫苗。2011年以前，尽管不同的 PRV 分离株的生物学特性不同，但只有一种PRV血清型。他等人根据 PRV全长序列构建了最大似然树，结果表明目前的PRV分离株可分为基因型1和基因型2两个不同的分支。利用 gC 基因构建的最大进化枝可信度树证实了 PRV 分为进化枝1和进化枝2，同时表明这两个进化枝已经独立传播了几个世纪。最大似然树分别基于 gB 和 gD 构建，PRV 分为两个进化枝，毫无疑问，Bartha K61和2011年后的变异被分配到不同的进化枝。有趣的是，2011年以后，中国的 PRV 分离株主要是基因型2，这部分解释了为什么 Bartha K61疫苗(基因型1)不能提供对新型 PRV 变异体的完全保护。GB、 gC 和 gD 是主要的抗原基因，易发生突变，因此经常用于 PRV 系统发育分析。抗原基因的独立系统发育分析使得更容易理解疫苗和不同毒力株之间的关系。研究表明，PRV 变异体 gC 和 gD 的突变在逃避 Bartha K61诱导的免疫中起关键作用。天然突变和重组体促进 PRV 菌株多样性的变异。翟等人于2017-2019年间从中国东部的养猪场采集了 PRV 样本。根据 gC 基因，这些 PRVs 属于进化分支2。主要 PRV 糖蛋白 gB，gC，gD 和 gE 的测序分析显示分离物内氨基酸序列分歧最大，分别为4.0,0.7,0.3和1.1% 。与 Bartha K61疫苗株相比，这些分离株在几个蛋白位点有突变，特别是 S41G，R162H 和 S345L 在 gC 上的变化可以改变受体结合和/或糖基化，这可能导致变异 PRV 的出现。自然重组加速了病毒基因组的进化，生物信息学分析表明，在 PRV 基因组中经常发生包被和包被重组。Tan 等人发现了一种新的 HN2019 PRV 毒株，它来源于经典 PRV (如 Ea)和 HB-98疫苗毒株的重组。胡等人利用 Bartha K61对所有中国分离株进行重组预测，得到23个重组事件。Bo 等人发现 Bartha 菌株为重组 JSY13变体提供了部分基因。早期伪狂犬病病毒 SC 株是介于中国地方性病毒株和巴萨疫苗样病毒株之间的重组病毒株。这些报道表明，重组在中国 PRV 的演变中起着关键作用。Bartha K61是近半个世纪前引入中国的，长期免疫对 PRV 的突变和重组有很大的贡献。因此，PRV 的监测和进化分析对于 PR 疾病的预防和控制非常重要，而这些信息可以为 PRV 疫苗的开发和使用提供关键信息。4PRV活疫苗接种疫苗是预防传染病的最有效策略之一。根除 PRV 运动的成功主要归功于应用了优良的 PRV 疫苗。然而，传统的疫苗接种并不是一劳永逸的解决方案，人类与传染病的斗争仍在继续。PRV 变异体在中国的流行促使我们集中精力开发新的和更有效的疫苗来阻止 PRV 变异体大流行。减毒疫苗保留了病原体的大部分自然结构。尽管如此，它们在体内的复制能力和毒力降低，现在普遍认为减毒疫苗提供更好和更完整的免疫保护，特别是 T 细胞介导的免疫(图2)。减毒活疫苗是目前应用最为广泛和发展最为迅速的疫苗。本节总结了目前减毒活疫苗和基于病毒载体的活疫苗研制的进展和关键问题，并对新型活疫苗的研制提供了见解。图2 野生型伪狂犬病毒和减毒活疫苗可诱导体内产生后天免疫系统4.1减毒活疫苗大多数 PRV 疫苗是基于部分基因缺失的减毒活疫苗。PRV的美国区基因US3、 US和US8是主要的毒力基因，被认为是对PRV复制不重要的非核心基因。US2在大多数疱疹病毒中保守，通过调节ERK的定位间接调节MAPK的活性。另一项研究表明，缺失PRV us2基因会增加病毒滴度。US9是一种膜蛋白，在病毒传播过程中发挥着至关重要的作用疱疹病毒(包括 PRV)的顺式神经传输。UL23编码一个与PRV毒力相关的非结构蛋白 PK，几乎不具有免疫原性。目前这些基因常被用作PRV衰减剂。第一株PRV减毒活疫苗 Bartha K61株是最好的改良活疫苗之一。对巴沙 K61疫苗株进行了体外连续传代，获得了减毒特性。后来，研究人员在 Bartha K61的美国区域发现了许多缺失，包括 US8和 US9基因的完全缺失和 US7和 US2基因的部分缺失。随着 PRV 遗传学和分子生物学的进步，PRV 基因的作用还没有被恢复，更多的基因缺失的 PRV 疫苗正在通过各种技术被开发。基因工程技术，如同源重组、细菌人工染色体和 CRISPR/Cas9基因编辑系统，可以快速构建基因缺失的菌株，作为活的减毒性病毒候选菌株。这主要包括单基因缺失、双基因缺失、三基因缺失、四基因缺失和五基因缺失疫苗(表2)。表2 PRV减毒活疫苗概述尽管减毒活疫苗对PR的预防和控制具有重大意义，但一些研究人员对减毒活疫苗在易感动物中的安全性提出了质疑。减毒性病毒菌株rPRvtJ-delgE/gI对猪是无毒的，但对绵羊是致命的，这表明gE和gI的缺失可能不足以减弱。另一组基于PRVΔTK&gE-AH02株构建TK/gE双基因缺失疫苗，导致1日龄无PRV抗体仔猪死亡。基于PRVΔTK和gE-AH02的PK基因缺失导致PRV病毒进一步减弱，并且在接种没有 PRV 抗体的新生仔猪后没有观察到临床症状。最近的一项研究发现，基于gE/TK缺失菌株的 US3基因的进一步缺失在具有更高水平的中和抗体，细胞因子和组织驻留记忆T细胞(TRM)的小鼠中具有更好的免疫原性。值得注意的是 US3编码的PK蛋白，它广泛参与PRV的免疫逃逸，如第1.2节所述。因此US3基因可能成为活体减毒性病毒设计和开发的有希望的目标。越来越多的基于突变体的减毒PRV疫苗已经开发出来，但仍有一些问题需要进一步考虑。首先，减毒剂仅限于US2、 US3、 US7、 US8、 US9和UL23的单个或多个缺失，下一步需要进一步开发新的减毒相关基因; 其次，多基因缺失后的病毒生长特性很少受到关注，一些基因缺失可能会降低病毒滴度，影响减毒活疫苗的生产; 最后，该疫苗在除猪以外的动物中的安全性有待进一步研究，特别是在非人灵长类动物中。为了控制新的 PRV 变种，更新疫苗株以匹配循环株是最关键的。因此，必须继续监测现场菌株的变化，并据此构建新的候选疫苗。我们的一般概念是，疫苗的安全性与毒力相关基因缺失的数量呈正相关，但更多的基因缺失对疫苗株的免疫原性和产量有更大的影响。减弱病毒免疫逃避是构建减毒疫苗的一种策略。先前的研究显示，US3、 US8、 UL13、 UL16、 UL24、 UL42、 UL50和 EP0有助于 PRV 逃避宿主的先天免疫，因此这些基因具有构建减毒性病毒的潜力。免疫逃逸基因的引入可以降低 PRV 的毒力，提高其安全性。例如，Wang 等人构建的 PRV EP0缺失突变体对 IFN-α 介导的抗病毒免疫更敏感。另一个研究小组构建了一个 UL50缺失的 PRV 突变体，该突变体对 IFN-α 介导的病毒抑制类似敏感。尽管缺乏动物研究来验证这些基因降低毒力的能力，将 PRV 免疫逃逸基因导入目前的减毒活疫苗是一个有希望的策略来产生新的 PRV 活疫苗。4.2. 抗多种病原体的减毒重组PRV活疫苗猪至少受到40种病原体的威胁，其中包括16种病毒、15种细菌、8种寄生虫和1种原生动物。近年，猪只传染病如非洲猪瘟、口蹄疫、猪只繁殖与呼吸系统综合症、猪细小病毒和流感等已被广泛记录。针对每一次潜在的疫情爆发，采用适当的疫苗接种是最有效的方法，但现场存在许多混合感染。不同疫苗在短期培养周期内多次正确接种是很难实现的。异源抗原基因在病毒基因组中的插入和表达导致额外的免疫保护或增强的免疫效应是一个令人兴奋的研究课题。PRV 有一个很大的基因组，如前所述，一些基因的缺失使其减弱而不会显著影响其生长能力和免疫原性。几种基于伪狂犬病毒的载体疫苗已经研制成功。例如，共同表达流行性乙型脑炎病毒(JEV)的 PrM-E，经典猪瘟病毒(CSFVs)的 E2，口蹄疫病毒 p12A 和3C，PPV VP2，猪三角冠病毒(PDCoV)穗(S) ，PRRSV gP5和 M，ASFV 和SARS-CoV-2S 或 N 的 CP204L (p30) ，CP530R (pp62) ，E183L (p54) ，B646L (p72)和 EP402R (CD2v)基因。这些多价疫苗对许多疾病具有预防作用，但其在猪体内的安全性和有效性仍有待进一步研究。这些研究表明，基因缺失的减毒 PRV 病毒可以作为一种有前途的载体来开发针对两种或两种以上病原体的多价疫苗。分子佐剂通过多种机制调节免疫系统，从而提高疫苗的效力。设计合适的分子佐剂来构建基于基因缺陷PRV的重组活疫苗是一个很有前景的方向。Zheng等人构建了表达PPV VP2蛋白和猪IL-6的重组PRV，显著增加了 PPV 特异性淋巴细胞的增殖。将Fms相关酪氨酸激酶3配体（Flt3L）插入到TK和gE缺陷的PRV中，构建重组HNX-TK-/gE--Flt3L，可显著促进树突状细胞的成熟和活化(DCs)。5结论PRV仍然是猪的主要传染源之一。此外，人类感染PRV的持续发生增加了 PRV 的风险水平。PRV利用多种策略逃避宿主先天免疫。先天性免疫逃逸基因的修饰或缺失是开发新型减毒活疫苗的一个有前途的策略。减毒性病毒活菌株也是研制新型多价疫苗的良好载体，可对抗病毒、细菌和支原体等两种或多种病原体，特别是与呼吸道有关的病原体。另外，合适的分子佐剂的插入可以大大提高疫苗的保护效率。尽管已有几种 PRV 疫苗应用于临床，但加快新型疫苗的研制是当前PRV变种和其他病原体流行的迫切需要。参考资料：Nie Z, Zhu S, Wu L, Sun R, Shu J, He Y, Feng H. Progress on innate immune evasion and live attenuated vaccine of pseudorabies virus. Front Microbiol. 2023 Mar 3;14:1138016. doi: 10.3389/fmicb.2023.1138016. PMID: 36937252; PMCID: PMC10020201.为了推动兽用生物制品行业交流，共同探讨该领域的最新研发进展、产业化现状及未来发展趋势，生物制品圈联合四叶草会展、乘风济海将于2024年4月17日-18日在南京共同举办“兽用生物制品研发和产业化大会”，系中国医药全产业链新资源大会（CBC大会）中的一个分领域专业会议。诚邀全国相关领域研究者共享学术盛会。名称：兽用生物制品研发和产业化大会时间：2024年4月17日-18日（周三-周四）地点：南京国际展览中心主办单位：生物制品圈、抗体圈、四叶草会展，乘风济海媒体支持：药时空、细胞基因研究圈报名方式：扫描下方二维码或点击文章最底部“阅读原文”→ 填写表格 → 报名成功组委会获得报名信息后，根据报名信息进行初筛，并进一步与报名者沟通确认，实现精准邀请（严格审核通过）。大会日程注：大会日程以会议现场为准。中国医药全产业链新资源大会（CBC大会）是一场将“政、产、学、研、用、管、投”各方精英围绕全产业链新资源展开的合作大会，将于2024年4月16日-18日在南京国际展览中心举办。大会将主打“全产业链新资源对接”，围绕投资、立项、临床前研发、临床研究、生产、供应链国产化、销售、MAH合作、国际品种合作、公司股权合作与并购全产业链，为中国医药同仁带来全新的资源与商机。大会下设的同期会议包括：宠物药品、食品、保健品新资源大会兽用生物制品研发和产业化大会透皮技术研发生产与注册开年分享会吸入制剂研发、生产与注册新机遇新进展分享会中国改良新药与缓控释制剂全产业链合作大会陆续更新中......识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Rainbow 导读： 口腔癌在全球范围内属于前八种恶性肿瘤之一。 11月25日,山东大学齐鲁医学院研究团队在期刊《Cell Death Discovery》上在线发表题为“Peroxiredoxin 1 regulates cROSstalk between pyroptosis and autophagy in oral squamous cell carcinoma leading to a potential pro-survival”的研究论文， 研究阐明了Prdx1过表达在口腔鳞状细胞癌（OSCC）发展中的关键作用。研究人员证明，在OSCC细胞中，内源性Prdx1的沉黙通过ROS独立机制抑制自噬，通过ROS依赖机制促进火凋亡，并参与自噬和火凋亡之间错综复杂的相互作用。研究结果揭示了Prdx1作为治疗口腔鳞状细胞癌患者的潜在治疗靶点。 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41420-023-01720-7 研究背景 01 口腔癌在全球范围内属于前八种恶性肿瘤之一，2020年报告的新病例超过37.7万例，其中超过90％为口腔鳞状细胞癌（OSCC）。OSCC的预后很差。特定的癌基因改变可能增强OSCC细胞的侵袭和转移能力，导致OSCC患者局部侵袭生长和颈淋巴结转移的高发生率。因此，识别参与OSCC发病机制的重要内源性异常对于发现新的生物标志物或开发新的靶向治疗方法至关重要。 活性氧（ROS）是氧消耗和细胞代谢的副产物，作为生物活性介质参与驱动细胞活动，并在生理浓度下通过各种还原-氧化系统保持动态平衡。另一方面，过多的ROS会损伤生物组分，因此抗氧化酶被补偿性上调以保护细胞免受ROS毒性。许多抗氧化酶系统被认为是有前景的抗肿瘤靶点，过氧化物酶（Prdx）家族，作为Trx的直接底物，相关研究仍然缺乏。Prdx1是Prdx家族成员中研究最多的一个，其异常表达已在各种肿瘤和癌前病变中观察到，包括OSCC口腔鳞状细胞癌、食管癌等。尽管已发现Prdx1参与了癌细胞增殖、转移、侵袭、血管生成等过程，但其潜在的分子机制仍未完全理解。 由于安全要求和耐受性的诱导，针对凋亡的药物在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中通常难以发挥效力。炎性特征明显的一种新型程序性细胞死亡（PCD）——火凋亡，如促炎细胞因子激活、膜孔形成、液体流入、细胞肿胀和溶解，已成为药物发现的潜在靶点。 自噬是另一种重要的程序性细胞死亡方式，对满足代谢需求和维持细胞稳态起着至关重要的作用。这种溶酶体依赖的降解过程可以清除受到ROS等刺激引起的有损细胞器，从而增强细胞对有害环境的抵抗力。在肝细胞癌中，沉默Prdx1的表达已被证明能够抑制自噬。在结直肠癌中，Prdx2缺失表现出抗肿瘤效应并抑制自噬。研究人员想要填补在口腔鳞状细胞癌（OSCC）中Prdx1对自噬的调节方面的空白。 Prdx1沉默抑制了口腔鳞状细胞癌 （OSCC）细胞的增殖和迁移 02 连续的切片染色显示，在高Prdx1表达的人类口腔鳞状细胞癌（OSCC）组织中，PCNA水平增加，生物信息分析提示Prdx1和PCNA之间存在潜在的相关性，表明Prdx1可能在细胞增殖中发挥作用。为了研究Prdx1对OSCC进展的影响，研究人员使用特异性针对Prdx1的siRNA进行了功能损失实验。在siRNA组中观察到Prdx1明显减少，而在阴性对照（NC）组中未观察到此现象。基于Prdx1表达最低，研究人员选择siRNA1对SCC15和CAL27进行转染，NC-siRNA为阴性对照组。 CCK-8实验表明，与阴性对照组相比，转染siPrdx1的口腔鳞状细胞癌（OSCC）细胞的增殖速率显著降低。集落形成实验表明，Prdx1的沉默可以减少OSCC细胞形成的聚焦数目。Western blot分析显示，siPrdx1组PCNA表达显著降低。研究人员使用了已知高效序列的短发夹RNA（shRNA）对Prdx1进行沉默，进行皮下肿瘤致瘤性评估。基因转移效率通过荧光细胞比例进行定量。在体内实验中，转染的OSCC细胞系子皮下注射后15天观察到肿瘤体积和重量显著减少。免疫组织化学和Western blot分析显示，与阴性对照组相比，Prdx1-knockdown组的肿瘤中Prdx1和PCNA表达较低。 创伤愈合实验结果表明，Prdx1的减少降低了口腔鳞状细胞癌（OSCC）细胞的迁移能力。与阴性对照组相比，siPrdx1组中迁移相关因子MMP2和MMP9的mRNA和蛋白水平均显著降低。此外，还进行了Transwell实验，结果显示，内源Prdx1的沉默显著减少了迁移细胞的数量。 研究结果 03 综上所述， 研究阐明了Prdx1过表达在口腔鳞状细胞癌（OSCC）发展中的关键作用。研究人员证明，在OSCC细胞中，内源性Prdx1的沉黙通过ROS独立机制抑制自噬，通过ROS依赖机制促进火凋亡，并参与自噬和火凋亡之间错综复杂的相互作用。研究结果揭示了Prdx1作为治疗口腔鳞状细胞癌患者的潜在治疗靶点。 参考资料： https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41420-023-01720-7 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜12月19日-20日 ▶第四届单细胞测序技术应用研讨会暨单细胞&空间组学研讨会（日程稍后公布） 点击对应文字 查看详情

In crisis, the nucleus calls antioxidant enzymes to the rescue. The nucleus being metabolically active is a profound paradigm shift with implications for cancer research. In crisis, the nucleus calls antioxidant enzymes to the rescue. The nucleus being metabolically active is a profound paradigm shift with implications for cancer research. Summary points Main text A typical human cell is metabolically active, roaring with chemical reactions that convert nutrients into energy and useful products that sustain life. These reactions also create reactive oxygen species, dangerous by-products like hydrogen peroxide which damage the building blocks of DNA in the same way oxygen and water corrode metal and form rust. Just how buildings collapse from the cumulative effect of rust, reactive oxygen species threatens a genome's integrity. Cells are thought to delicately balance their energy needs and avoid damaging DNA by containing metabolic activity outside the nucleus and within the cytoplasm and mitochondria. Antioxidant enzymes are deployed to mop up reactive oxygen species at their source before they reach DNA, a defensive strategy that protects the roughly 3 billion nucleotides from suffering potentially catastrophic mutations. If DNA damage occurs anyway, cells pause momentarily and carry out repairs, synthesising new building blocks and filling in the gaps. Despite the central role of cellular metabolism in maintaining genome integrity, there has been no systematic, unbiased study on how metabolic perturbations affect the DNA damage and repair process. This is particularly important for diseases like cancer, characterised by their ability to hijack metabolic processes for unfettered growth. A research team led by Sara Sdelci at the Centre for Genomic Regulation (CRG) in Barcelona and Joanna Loizou at the CeMM Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences in Vienna and the Medical University of Vienna addressed this challenge by carrying out various experiments to identify which metabolic enzymes and processes are essential for a cell's DNA damage response. The findings are published today in the journal Molecular Systems Biology. The researchers experimentally induced DNA damage in human cell lines using a common chemotherapy medication known as etoposide. Etoposide works by breaking DNA strands and blocking an enzyme which helps repair the damage. Surprisingly, inducing DNA damage resulted in reactive oxygen species being generated and accumulating inside the nucleus. The researchers observed that cellular respiratory enzymes, a major source of reactive oxygen species, relocated from the mitochondria to the nucleus in response to DNA damage. The findings represent a paradigm shift in cellular biology because it suggests the nucleus is metabolically active. "Where there's smoke there's fire, and where there's reactive oxygen species there are metabolic enzymes at work. Historically, we've thought of the nucleus as a metabolically inert organelle that imports all its needs from the cytoplasm, but our study demonstrates that another type of metabolism exists in cells and is found in the nucleus," says Dr. Sara Sdelci, corresponding author of the study and Group Leader at the Centre for Genomic Regulation. The researchers also used CRISPR-Cas9 to identify all the metabolic genes that were important for cell survival in this scenario. These experiments revealed that cells order the enzyme PRDX1, an antioxidant enzyme also normally found in mitochondria, to travel to the nucleus and scavenge reactive oxygen species present to prevent further damage. PRDX1 was also found to repair the damage by regulating the cellular availability of aspartate, a raw material that is critical for synthesising nucleotides, the building blocks of DNA. "PRDX1 is like a robotic pool cleaner. Cells are known to use it to keep their insides 'clean' and prevent the accumulation of reactive oxygen species, but never before at the nuclear level. This is evidence that, in a state of crisis, the nucleus responds by appropriating mitochondrial machinery and establishes an emergency rapid-industrialisation policy," says Dr. Sdelci. The findings can guide future lines of cancer research. Some anti-cancer drugs, such as etoposide used in this study, kill tumour cells by damaging their DNA and inhibiting the repair process. If enough damage accumulates, the cancer cell initiates a process where it autodestructs. During their experiments, the researchers found that knocking out metabolic genes critical for cellular respiration -- the process that generates energy from oxygen and nutrients -- made normal healthy cells become resistant to etoposide. The finding is important because many cancer cells are glycolytic, meaning that even in the presence of oxygen they generate energy without doing cellular respiration. This means etoposide, and other chemotherapies with a similar mechanism, is likely to have a limited effect in treating glycolytic tumours. The authors of the study call for the exploration of new strategies such as dual treatment combining etoposide with drugs that also boost the generation of reactive oxygen species to overcome drug resistance and kill cancer cells faster. They also hypothesise that combining etoposide with inhibitors of nucleotide synthesis processes could potentiate the effect of the drug by preventing the repair of DNA damage and ensuring cancer cells self-destruct correctly. Dr. Joanna Loizou, corresponding author and Group Leader at the Centre for Molecular Medicine and the Medical University of Vienna, highlights the value of taking data-driven approaches to uncover new biological processes. 'By using unbiased technologies such as CRISPR-Cas9 screening and metabolomics, we have learnt about how the two fundamental cellular processes of DNA repair and metabolism are intertwined. Our findings shed light on how targeting these two pathways in cancer might improve therapeutic outcomes for patients'.