探秘多发性硬化症:宿主与爱泼斯坦 - 巴尔病毒(EBV)基因的特异性 “会师” 及诊疗新契机

【字体: 时间:2025年04月07日 来源:Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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  多发性硬化症(MS)病因未明,现有疗法难以针对根源。本文通过整合多种实验方法,揭示 MS 中宿主与 EBV 的相互作用,发现相关遗传因素在特定机制上汇聚。确定的风险病毒亚型及机制,为精准预防和治疗 MS 提供新思路,值得关注。

  ### 研究背景
多发性硬化症(MS)作为一种复杂的自身免疫性疾病,其病因至今尚未完全明确。目前的治疗手段虽有一定效果,但大多是针对疾病的症状和发病机制,而非根本病因,导致患者往往需要长期甚至数十年的治疗。近年来,越来越多的证据表明,爱泼斯坦 - 巴尔病毒(EBV)在 MS 的发病过程中扮演着关键角色,这为开发针对 MS 根源的治疗方法提供了新的方向。然而,EBV 与宿主之间的相互作用极为复杂,其中涉及的多种机制尚不明确,且这种相互作用是否具有疾病特异性也有待探究。

研究结果


  1. 疱疹病毒相互作用基因在 MS 风险位点富集:研究人员选取了包括 MS、多种自身免疫性疾病(如 1 型和 2 型糖尿病、类风湿关节炎等)以及非自身免疫性疾病(如双相情感障碍、高血压等)进行研究。通过对 20 个相互作用组(interactomes)和 1 个人类微小 RNA 靶点网络的分析,发现病毒相互作用组与 MS 存在显著关联,尤其是疱疹病毒(EBV、HHV8、CMV)。在不同的 MS 全基因组关联研究(GWAS)数据集中,疱疹病毒的这种关联都较为稳定,且这种关联具有 MS 特异性,在其他疾病中并不明显。进一步分析 2019 年 MS GWAS 数据,并采用不同的分析方法和 SNP P 值阈值验证,结果均证实了疱疹病毒和 HIV 相互作用组与 MS 的显著关联,且随着 P 值阈值降低,EBV 相互作用组的显著性愈发明显。
  2. EBV 和人类转录调节因子结合到与 MS 相关相互作用组基因(MS - AIG)的基因组区域:对 ALIGATOR 分析得到的 10,788 个名义上显著的 SNP 及相关的 741 个 MS - AIG 进行基因组定位,发现这些 SNP 广泛分布在常染色体上,且主要位于内含子和上下游区域。通过 RegulomeDB 数据库分析,发现 RNA 聚合酶 II 亚基 A(POLR2A)和 CCCTC 结合因子(CTCF)具有较高的调节潜力,且二者的共出现具有统计学意义。对于 EBV 转录调节因子 EBNA2,研究发现包含上述 SNP 的遗传区域富含 EBNA2 结合位点,这表明 EBNA2 与 MS 风险位点密切相关,可能参与调控与疾病相关的易感基因表达。在 MS 患者的尸检大脑组织中,也检测到了 EBNA2 在 CD79a+ B 细胞中的表达,尤其是在富含 CD20+ B 细胞的软脑膜中,这暗示 EBNA2 可能在 MS 的中枢神经系统炎症中发挥作用。
  3. MS 相关 EBV 相互作用蛋白在血液和中枢神经系统转录组中的失调:将 741 个 MS - AIG 与健康人和不同 MS 表型患者的外周血白细胞微阵列基因表达数据进行匹配,发现 464 个 MS - AIG 在至少一种 MS 表型中差异表达。不同 MS 表型中,来自不同相互作用组的 MS - AIG 差异表达情况各异,如在临床孤立综合征(CIS)患者中,AIRE 相互作用组的 MS - AIG 富集;在复发缓解型多发性硬化症(RRMS)患者中,AIRE 和 SIRT7 相互作用组的 MS - AIG 富集;在原发进展型多发性硬化症(PPMS)患者中,EBV 相互作用组的 MS - AIG 富集。在中枢神经系统层面,将 MS - AIG 与 MS 患者和非神经系统对照的死后脑组织微阵列基因表达数据匹配,发现 169 个 MS - AIG 在至少一种脑区条件下差异表达,且只有 EBV 相互作用组的基因在所有四种脑区条件下均显著增加。此外,研究还发现 MS - AIG 与遗传性痉挛性截瘫(HSP)相关蛋白模块存在重叠,其中 EBV 相互作用组的基因重叠数量多于随机预期,这表明 EBV 相关的致病反应可能在 MS 的神经退行性和炎症过程中发挥潜在作用。
  4. MS 相关 EBV 和人类遗传变异共同下调 CD40 表达:利用 MetaCore? 对可能受失调的 MS - AIG 影响的生物学功能进行分析,发现 CD40 通路在血液和中枢神经系统中均是主要的生物学功能。通过对 EBV 感染的 B 细胞(LCLs)进行研究,发现 MS 患者来源的自发生长 LCLs(spLCLs)中 CD40 蛋白表达降低,且这种降低在女性 MS 患者中更为明显,同时 CD40 和 CD80 蛋白水平在 MS - spLCLs 中存在相互依赖关系。进一步研究表明,这种差异并非由宿主的 CD40 和 CD86 基因变异导致,而是与内源性 EBV 变体有关。携带 1.2 EBNA2 等位基因的细胞系,其 CD40 蛋白水平低于携带 B95.8 EBNA2 等位基因的细胞系,这表明 1.2 EBNA2 等位基因可能通过下调 CD40 表达,影响 MS 的发病机制。
  5. EBV 遗传变异影响 MS 风险:在独立队列中,通过液滴数字 PCR 方法检测发现,EBNA2 1.2 等位基因使 MS 风险增加 2.5 倍,这进一步证实了 EBNA2 相关机制与 MS 疾病的相关性。
  6. EBV 相互作用蛋白是治疗 MS 基因 - 环境相互作用的优先靶点:利用 Priority Index(Pi)管道分析发现,MS - AIG 在 MS 优先治疗靶点中富集,其中 EBV 相互作用组的可成药靶点最多。基于此,构建了 MS 的整合基因 - 环境治疗模块,该模块包含 34 个优先 MS - AIG 和 35 个 MS 特异性串扰基因,形成了一个高度互联的网络。在这个网络中,EBV 相互作用蛋白和 CD40 通路的 MS - AIG 是治疗模块的重要支撑结构。通过对治疗药物的优先级排序,发现抗 CD40 单克隆抗体在生物疗法中得分最高;在非生物化合物中,多靶点酪氨酸激酶抑制剂、布鲁顿激酶抑制剂等排名靠前,这些药物已进入 MS 治疗的研发管线。

讨论


本研究揭示了 MS 易感基因与 EBV(可能还涉及其他疱疹病毒)之间的相互作用在 MS 发病中具有因果关系和疾病特异性,且具有较高的治疗潜力。EBV 相关相互作用蛋白的失调,尤其是在中枢神经系统中 EBNA2 的表达,进一步验证了这一结果。EBNA2 作为一种可能的关键调节因子,影响着 CD40 共刺激受体生物学,其 1.2 等位基因与 CD40 分子的下调相关,类似于人类 CD40 风险等位基因的作用。

在其他疾病方面,虽然在系统性红斑狼疮(SLE)中也观察到编码 EBV 相互作用蛋白的基因富集,但在 MS 和 SLE 中,CMV 相互作用组的富集情况存在差异,这表明病毒与宿主基因的相互作用具有疾病特异性,但其背后的机制尚需进一步研究。

CD40 表达降低与自身免疫之间的关联看似违背直觉,但 CD40 信号在胸腺内 B 细胞的中枢耐受机制中起着关键作用,其功能缺陷可能导致免疫失调,进而引发分子模拟和自身增殖等异常现象。

目前,由于人类是 EBV 的唯一自然宿主,难以在动物模型中完全重现 EBV 与人类免疫系统的复杂相互作用,这限制了对 EBNA2 在 MS 病理生理学中作用的体内研究。未来,需要开发新的动物模型或通过抗病毒药物的临床试验获取更多知识。此外,验证病毒和人类遗传变异在 MS 发病机制其他方面的收敛性,以及开展 MS 的 EBV GWAS 研究,将有助于发现新的基于病因的治疗靶点,推动 MS 治疗的发展。
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