深圳罗兹曼研究院院长周国瑛团队发现hnRNPA2B1促进高尔基介导的病毒粒子胞外释放

作者|周国瑛课题组 来源|生命科学前沿(ID：advancedlifesci)

近日，深圳罗兹曼国际转化医学研究院“病毒与免疫”周国瑛教授团队在病毒学领域权威期刊Journal of Virology在线发表题为“hnRNPA2B1 associated with recruitment of RNA into exosomes plays a key role in HSV-1 release from infected cells”的论文，首次报道外秘体RNA转运蛋白hnRNPA2B1通过高尔基体介导的运输机制，既能促进外秘体的胞外释放，也能促进成熟的HSV-1病毒粒子的胞外释放，在病毒复制中起重要作用。

广泛存在于各种体液中的外秘体(exosomes)是一种能被机体内大多数细胞分泌的微小膜泡，具有脂质双层膜，直径大约为 30-150 nm。外泌体携带了参与细胞内信号转导的蛋白、miRNA、lncRNA、circRNA、mRNA以及其降解片段，形成细胞-细胞间信息传递系统，参与细胞活动的重要调控。

与外泌体产生相关的重要分子有：Ral、ARF6、PLD2、RAB家族。一些物质进入外泌体中是特异性的：如hnRNPA2B1，它能结合lncRNA或miRNA特异性的序列(GGAG/CCCU, EXO packaging motif)，把它们带到外秘体中。周国瑛团队2018年首次报道了人工设计的靶向编码HSV-1主要调节蛋白ICP4的mRNA--miR401，miR401掺入hnRNPA2B1结合RNA的 EXO packaging motif。miR401被包装进入外泌体，纯化的含miR401的外泌体以剂量依赖性方式有效地阻断HSV-1复制(1)。之后，周国瑛团队又设计了包装进入外秘体的靶向编码CTLA-4的miRNA，该外泌体与携带PD-1的oHSV溶瘤病毒同时进行瘤内注射后，它可以增强oHSV在耐药肿瘤中的溶瘤活性(2)。

本次报道，周国瑛团队发现，纯化的HEp-2和HEK293T细胞外泌体中不含有hnRNPA2B1蛋白，尽管hnRNPA2B1的功能是结合lncRNA或miRNA特异性的序列(EXO packaging motif)，把它们输送到外秘体中，但它自身并不进入外秘体内。将hnRNPA2B1从HEp-2中敲除后，细胞产生外秘体的数量减少一半以上，出乎意料的是，HSV-1病毒的复制在hnRNPA2B1敲除细胞中减低3倍以上，尤为重要的是，与HEp-2相比，hnRNPA2B1敲除后，它所释放到细胞外的病毒数量降低100倍以上。

早期的研究表明，HSV通过两种不同的途径从感染细胞中释放(egress)(3,4)，1) 通过感染的细胞与未感染的细胞直接接触向外扩散，2)通过高尔介导的转运从细胞膜包向胞外培养基的分泌。周国瑛团队的免疫荧光研究发现，hnRNPA2B1主要位于细胞核中，在未感染的细胞中，但在病毒感染的12-18小时，大量的hnRNPA2B1从细胞核涌出，快速转运到细胞质的高尔基体附近，研究预示，hnRNPA2B1正是在上述第二种病毒释放的途径中发挥了作用，而它也利用同样机制促进了外秘体的胞外释放。

周国瑛教授指导的周旭莎博士生(现广州医科大学)为论文的共同第一作者。该研究得到了深圳科创委孔雀计划的项目支持。

通讯作者简介

周国瑛，教授，博导，国家qian人计划特聘专家，2019年国际“抗病毒女科学家奖”获得者。中国科学院上海生物化学研究所博士，前芝加哥大学微生物系副教授; 深圳罗兹曼国际转化医学研究院创办人、院长;亦诺微医药CEO/CSO。在抗病毒感染与疱疹溶瘤病毒肿瘤免疫治疗研究领域潜心研究20多年，领导“病毒感染与天然免疫”、 “基因治疗的外泌体新药研发”两个基础理论研究课题，主持十三五国家重大新药创制、国家自然科学基金、广东省、广州市、深圳市的科研项目。周博士是疱疹靶向溶瘤病毒的国际发明人，2015年在深圳联合创办亦诺微医药，主领实体肿瘤的溶瘤病毒免疫与溶瘤双重治疗新药研发，首个产品进入中国和澳洲临床研究(Phase I)阶段。

原文链接：

https://jvi.asm.org/content/early/2020/04/09/JVI.00367-20.long

参考文献

1.Wang L, Chen X, Zhou X, Roizman B, Zhou GG.2018. miRNAs Targeting ICP4 and Delivered to Susceptible Cells in Exosomes Block HSV-1 Replication in a Dose-Dependent Manner. Mol Ther 26:1032-1039.

2.Runbin Yan, Xusha Zhou et al, Zhou G. 2019. Enhancement of oncolytic activity of oHSV expressing IL-12 and anti PD-1 antibody by concurrent administration of exosomes carrying CTLA-4 miRNA. Immunotherapy. Vol.5 Iss.1 No: 1000154.

3. Farnsworth A, Johnson DC.2006. Herpes simplex virus gE/gI must accumulate in the trans-Golgi network at early times and then redistribute to cell junctions to promote cell-cell spread. J Virol 80:3167-79.

4. Roizman B, Knipe DM, Whitley RJ. 2013. Herpes simplex viruses, p 1823-1897. In Knipe DM, Howley PM (ed), Fields' Virology, 6th ed. Wolters Kluwer/Lippincott-Williams and Wilkins, New York.

编者按：本文转载自微信公众号：生命科学前沿(ID：advancedlifesci),作者：周国瑛课题组