逯杨教授团队揭示人类共生-致病真菌分泌效应蛋白调节宿主免疫的机制

　　

　　（通讯员 杨雪）2024年7月30日，武汉大学生命科学学院逯杨教授团队在Cell Host & Microbe杂志在线发表了题为 A human commensal-pathogenic fungus suppresses host immunity via targeting TBK1 （人类共生-致病真菌通过靶向TBK1抑制宿主免疫）的研究论文。该研究发现白念珠菌通过分泌效应蛋白Cmi1（Candida modulator of host immunity）进入宿主细胞阻断了I型干扰素（IFN-I）信号通路，从而促进其在宿主中的定植和致病性，揭示了人类共生-致病真菌调控宿主免疫防御关键节点的作用机制。

　　随着免疫抑制治疗在临床中的广泛应用，白念珠菌（Candida albicans）感染日益成为公共健康关注的问题。白念珠菌是一种常见的人类机会性致病真菌，通常定植于人体的皮肤、口腔和肠道中。然而，对于免疫系统较弱的人群（如HIV感染者、癌症患者、器官移植受者及长期使用免疫抑制药物的患者），白念珠菌感染可能进展为严重的侵袭性感染，致死率高达20-50%。近期有研究表明，在一些慢性结肠炎和胃肠癌的患者的病灶中，白念珠菌的含量会异常增高，说明其与宿主的互作模式可能与这些疾病密切相关。但白念珠菌是否能够通过调节宿主免疫应答来影响这些疾病的进程还有待阐明。

　　该研究从解析侵袭性感染中白念珠菌和宿主的基因表达模式相关性入手，发现白念珠菌分泌蛋白编码基因的表达与宿主I型干扰素基因集呈显著负相关。蛋白定位分析发现白念珠菌分泌蛋白Cmi1能够进入宿主细胞内部，并通过靶向TBK1来抑制IRF3的磷酸化，进而阻止了I型干扰素信号通路的激活。这种机制在感染早期降低了宿主的免疫反应，使得白念珠菌能够在后期建立和维持感染。研究发现，感染cmi1缺失菌株的小鼠表现出显著增强的IFN-I反应，造成白念珠菌迅速被清除并提高了宿主小鼠的存活率。重要的是，CMI1基因的缺失还导致白念珠菌在小鼠肠道的共生能力显著下降，并显著增强了结肠细胞中的IFN-I应答。该研究采用了多时间点的互作转录组测序技术，解决了体外研究中缺乏宿主响应的问题，并可以展现宿主免疫应答的动态变化。不同于以往报道的白念珠菌分泌蛋白在宿主细胞表面发挥作用，Cmi1能够进入细胞内部实现调控，在结构上Cmi1直接和TBK1激酶结构域发生结合从而阻断TBK1的激酶活性。这是一种新的人类共生-致病真菌与宿主天然免疫的互作模式，为探索针对病原真菌的免疫干预治疗奠定了基础。

　　武汉大学生命科学学院博士研究生罗罡、张敬凯、王天旭为本论文的共同第一作者，武汉大学逯杨教授为通讯作者。浙江大学王勇教授、天津大学祝诚副教授、武汉大学沈超副教授等为该研究提供了重要支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.07.003