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潜伏性人类巨细胞病毒（CMV）再激活会给免疫系统失调者带来严重并发症，现有抗病毒疗法存在诸多局限。研究人员开展 CMV 再激活相关研究，发现抑制 MAPK 信号通路可抑制 CMV 在 CD34+ Kasumi-3 细胞中的再激活，为防治 CMV 感染提供新思路。
在人类健康的 “战场” 上，巨细胞病毒（CMV）是一个不可忽视的 “敌人”。CMV 是一种广泛存在的 β 疱疹病毒，全球大量人口都受其感染。在发达国家，约 40 - 60% 的人感染，欠发达地区感染率甚至高达 100%。不过，在健康人体内，初次感染 CMV 通常无症状或症状轻微。但它有个 “狡猾” 的特性，会在骨髓 CD34
+造血祖细胞（HPCs）和循环 CD14
+单核细胞中建立潜伏感染，如同在人体内埋下 “定时炸弹”。在人的一生中，潜伏的 CMV 可能会因细胞分化而间歇性再激活，虽然在健康人身上大多无症状，但对于免疫受损、免疫抑制或免疫幼稚的人群，CMV 再激活和初次感染都可能引发严重并发症甚至导致死亡。比如艾滋病患者感染 CMV 后，常出现视网膜炎，严重可致盲；实体器官移植接受免疫抑制治疗的患者，CMV 相关疾病发生率高，心肺移植受者中发病率可达 75%；胎儿初次感染 CMV，会影响中枢神经系统发育，导致神经发育迟缓、听力和视力障碍等。
目前，虽然有针对 CMV 的抗病毒疗法，如更昔洛韦和西多福韦，但这些药物存在严重的局限性。它们毒性大，限制了用药剂量和疗效，更昔洛韦会导致中性粒细胞减少、血小板减少和肾毒性，西多福韦也有肾毒性风险。而且，这些药物还容易使病毒产生耐药性。此外，现有的疗法无法特异性地针对潜伏的 CMV 储存库或预防其再激活。在没有有效疫苗的情况下，开发新的抗病毒疗法迫在眉睫。正是在这样的背景下，研究人员开启了探索之旅，旨在寻找对抗 CMV 的新策略。
研究人员为了解决 CMV 再激活相关难题，开展了一系列研究。研究中用到细胞培养技术，对 Kasumi-3 细胞（一种 CD34+造血细胞系，用于模拟 CMV 潜伏期）、THP-1 细胞和原代新生儿人包皮成纤维细胞（NuFF-1）等进行培养。还使用了蛋白质和 RNA 分析技术，检测蛋白丰度和量化细胞转录本。同时，采用毒性测定、潜伏期和再激活测定、病毒裂解复制定量等技术，全面评估实验结果。
3.1 U0126 处理抑制 US28Δ 感染的 Kasumi-3 细胞中感染性病毒的产生
研究人员发现，US28 对维持髓细胞的潜伏感染至关重要，缺乏 US28 开放阅读框（ORF）的病毒（TB40/EmCherry-US28Δ；US28Δ）感染髓细胞无法建立潜伏感染，会产生感染性病毒。在单核细胞中，野生型（WT）CMV 潜伏感染会通过 US28 减弱 MEK-ERK 信号，但该信号激活又是病毒再激活所必需的。为探究 MEK-ERK 信号通路在 CD34+细胞潜伏期和再激活中的作用，研究人员评估了 MEK1/2 抑制剂 U0126 的效果。结果显示，U0126 在 24 小时对 Kasumi-3 细胞健康影响极小，且能有效抑制 ERK 活性。用 U0126 处理感染 WT 或 US28Δ 的 Kasumi-3 细胞后发现，它不影响 WT 感染细胞的潜伏期，但能限制 US28Δ 感染细胞的裂解样表型，这表明抑制 MAPK 轴可使 US28Δ 感染的 Kasumi-3 细胞维持潜伏状态。
3.2 MEK1/2 抑制或 US28 表达减弱 FOS 表达和蛋白丰度
研究人员此前在其他潜伏期模型系统中发现，US28 可下调FOS转录水平，有助于维持病毒潜伏期。由于 ERK MAPK 信号调节 Fos，研究人员推测 US28 介导的FOS减弱可能源于其对 MEK-ERK 信号的上游下调。通过对 THP-1 单核细胞进行实验，发现 DOX 诱导 US28 表达后，FOS mRNA 表达显著降低，与 U0126 处理效果相似。同时，U0126 处理和 US28 表达都能减弱磷酸化 ERK、磷酸化 Fos 和总 Fos 水平，这表明 MEK1/2 抑制或 US28 表达可调节 MAPK 信号活性。
3.3 MEK - ERK 信号轴对 Kasumi-3 细胞中 CMV 再激活很重要
基于上述发现，研究人员假设 MEK-ERK 激活对 Kasumi-3 细胞中病毒再激活至关重要。为此，他们使用了更具针对性的 MAPK 通路抑制剂，如 SCH772984（ERK1/2）、司美替尼（selumetinib，MEK1）和曲美替尼（trametinib，MEK1/2）。实验表明，这些抑制剂对 Kasumi-3 细胞毒性极小，且能有效抑制 ERK1/2 磷酸化。用这些抑制剂处理感染 WT 或 US28Δ 的 Kasumi-3 细胞后，发现它们能逆转 US28Δ 感染细胞的 “裂解样” 表型，限制 WT 病毒再激活，这说明 MEK-ERK 信号轴的激活对病毒再激活很关键，抑制该信号轴可有效抑制 CMV 在 Kasumi-3 细胞中的再激活。
研究结论表明，MEK-ERK 信号通路对平衡 CMV 潜伏期和再激活至关重要。抑制该信号轴可限制病毒再激活，为治疗 CMV 感染提供了潜在的干预靶点。同时，CMV 编码的 US28 可调节这一信号通路，这为抗病毒治疗提供了新的研究方向。
在讨论部分，研究人员指出，虽然他们的研究揭示了 MEK-ERK 信号通路在 Kasumi-3 细胞中对 CMV 潜伏期和再激活的重要作用，但不同细胞类型对该信号通路抑制的反应存在差异。与其他研究中在原代脐血来源的 CD34+ HPCs 中抑制 MEK 或 ERK1/2 会增强病毒再激活不同，Kasumi-3 细胞作为一种转化细胞系，与原代细胞存在差异，这可能是导致不同结果的原因。此外，CMV 可通过多种方式调节 MEK-ERK 信号通路，且该信号通路与其他信号轴相互作用，共同影响病毒感染结果。值得注意的是，MAPK 信号通路不仅对 CMV 感染很重要，对其他疱疹病毒感染也有影响。针对 MAPK 信号轴的抑制剂在治疗其他疾病时已获 FDA 批准，且安全性良好，这为 CMV 及其他疱疹病毒感染的治疗提供了新的可能。未来，进一步研究 MAPK 信号轴受 US28 影响的具体机制，将有助于开发更有效的抗病毒疗法，为潜伏 CMV 携带者及其他潜伏疱疹病毒感染者带来希望。该研究成果发表在《Antiviral Research》上，为该领域的研究开辟了新的道路，有望推动相关疾病治疗的发展。
