【导读】感染单纯疱疹病毒1（HSV-1）后，该病毒会部署多种策略，来逃避宿主的先天免疫反应。然而，控制这种现象的机制仍然难以捉摸。在这项研究中，团队发现HSV-1通过在神经胶质瘤细胞的早期感染期间选择性地减少METTL14蛋白，导致总体m6A水平降低。
2024年9月， 复旦大学基础医学院束敏峰团队在期刊《Cell Reports》上发表了题为“HSV-1-induced N6-methyladenosine reprogramming via ICP0-mediated suppression of METTL14 potentiates oncolytic activity in glioma”的研究论文。研究结果确定了ICP0引导的m6A修饰控制抗病毒免疫反应，并表明靶向METTL14/ISG15代表了在神经胶质瘤治疗中增强oHSV-1溶瘤活性的潜在策略。
研究背景
01
N6-甲基腺苷（m6A）RNA 修饰是真核mRNA分子的常见特征，该复合物由METTL3、METTL14、WTAP、VIRMA和RBM15组成。IGF2BP3是一种在胚胎发育过程中高度表达的蛋白质，并且在包括多形性胶质母细胞瘤在内的各种癌症中显著上调。m6A在许多病毒的生命周期和细胞对病毒感染的反应中发挥作用。此外，宿主细胞中的m6A表观转录组在病毒感染后发生改变，导致感染增强或宿主耐药性。
溶瘤病毒疗法是一种新兴的癌症治疗方式，它使用复制病毒。溶瘤病毒（OVs）直接引起肿瘤细胞裂解，导致可溶性抗原和危险信号的释放，从而刺激抗肿瘤免疫反应。2015年美国食品和药品监督管理局（FDA）批准的第一个OV是IMLYGIC，一种用于治疗晚期黑色素瘤的转基因溶瘤HSV-1（oHSV-1）。DELYTACT是第三代oHSV-1，在肿瘤细胞中具有更强的复制能力。根据一项有19名入组患者的2期临床试验的结果，其在日本获得了有条件和限期的上市批准，用于治疗恶性神经胶质瘤，这是成人最常见和最致命的原发性脑恶性肿瘤。
在这项研究中，团队报道了早期HSV-1感染以ICP0依赖性方式选择性地诱导METTL14降解，导致总体m6A水平降低。METTL14诱导的ISG15表达增强（由IGF2BP3介导）在HSV-1感染期间促进抗病毒作用。敲除METTL14，增强了HSV-1的传播和oHSV-1在神经胶质瘤治疗中的溶瘤活性。
图形摘要
研究进展
02
METTL14诱导的ISG15表达增强促进HSV-1感染期间的抗病毒作用
METTL14过表达，导致WT HSV-1和oHSV-1的病毒基因表达在mRNA和蛋白水平上受到抑制。METTL14过表达，导致U87MG神经胶质瘤细胞中oHSV-1-EGFP复制减少。相反，使用shRNA敲低METTL14，促进了WT HSV-和oHSV-1复制。这些结果表明，METTL14减轻了HSV-1的复制。
WT METTL14过表达，适度挽救了HSV-1感染介导的ISG15抑制。METTL14突变体（K156R和K162R）不能被ICP0泛素化，显著阻断了HSV-1诱导的ISG15减少。METTL14 的过表达，显著减弱了shMETTL14诱导的病毒基因表达增强。METT14通过上调ISG15的表达，来抑制HSV-1感染。总之，HSV-1通过ICP0/METTL14/ISG15 通路，减弱抗病毒作用。
METTL14诱导的ISG15表达增强，在oHSV-1感染期间促进抗病毒作用
METTL14敲除增强了oHSV-1在胶质瘤异种移植小鼠中的抗肿瘤活性
体内研究表明，与阴性对照相比，注射METTL14敲低细胞的小鼠，表现出对肿瘤生长的显著促进。oHSV-1抑制颅内神经胶质瘤生长的能力较低。在oHSV-1治疗后，shMETTL14组的肿瘤几乎消失了。oHSV-1显著抑制METTL14和ISG15表达。METTL14敲低，强烈促进了oHSV-1复制。在正常脑组织中，未检测到病毒基因产物（ICP0）。
敲低U87MG细胞中的METTL14，显著增加了oHSV-1的溶瘤活性，其特征是肿瘤大小减小、存活时间延长和病毒基因表达增强。此外，在正常脑组织中未检测到病毒基因产物（ICP0）。这些数据表明，抑制METTL14会增强病毒复制，有助于增加oHSV-1对神经胶质瘤的抗肿瘤作用，并且敲除METTL14不会影响oHSV-1的肿瘤特异性。
抑制METTL14显著增强携带GL261衍生的神经胶质瘤异种移植物的小鼠oHSV-1的抗肿瘤活性
研究结论
03
研究结果强调了HSV-1编码的E3泛素连接酶ICP0在METTL14降解中的重要性，随后导致通过m6A依赖性途径抑制ISG15表达。这强调了oHSV-1治疗，以低METTL14表达为特征的神经胶质瘤的有效性。此外，特异性METTL14抑制剂的开发，显示出作为潜在增强剂的前景，其在神经胶质瘤治疗中与oHSV-1协同作用。
参考资料：
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RNA N(6)-methyladenosine modification in cancers: current status and perspectives
Cell Res. 2018; 28:507-517
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Recognition of RNA N(6)-methyladenosine by IGF2BP proteins enhances mRNA stability and translation
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