今天为大家介绍俄亥俄州立大学的 Li Jianrong 团队和芝加哥大学何川团队在 2019、2020 年相继发表的两篇文章，文章研究思路基本一致，都是针对病毒 RNA 上 m6A 修饰机对病毒生命周期的影响和对病毒逃避宿主免疫应答的研究，同时发现 m6A 缺陷型病毒株的毒力减弱，但免疫原性依然不变，可作为未来疫苗研制的候选。接下来就让QY球友会一起梳理下研究思路，以 2020 年 发表的文献为例。

背景：

      人类偏肺病毒（HMPV） 是副黏液病毒科下的一种单链核糖核酸病毒，于 2001 年在荷兰被首度发现。病毒主要令儿童受急性呼吸道感染，病征包括发烧、咳嗽、气促及呼吸困难等。抵抗力弱的成年人也有机会受感染。

        先天性免疫系统保证了人类面对病毒感染能快速做出反应，并且正确区分自身核酸与非自身核酸，并对非自身核酸及时发生免疫反应。病毒 RNA 在细胞质中复制，会涉及到 RIG- I 和 MDA5。宿主一旦识别到病毒，细胞内信号立即被激活，刺激了Ⅰ型干扰素和许多炎症因子、细胞因子的表达，以建立一个抗病毒的状态。IFN- α 和 IFN- β 是先天性免疫反应的特征分子标志物，被感染的细胞分泌，以限制病毒的复制、扩散和适应免疫调节。

      RNA 转录后修饰对于宿主细胞区分自身和非自身核酸是非常重要的分子标记。通常自身 mRNA 在 5' 端有帽子结构，同时在鸟嘌呤（G）N7 和 ribose-2′- O 位置发生甲基化，就不会被 RIG- I 和 MDA5 识别发现。 然而，当 mRNA 缺失该结构（甲基化），免疫系统就会识别到非自身的 RNA。病毒很聪明，为了避免被干掉，进化出 RNA 甲基化修饰，以避免被免疫系统发现干掉。

摘要：

      作者使用人类偏肺病毒（HMPV）作为模型，证明 m6A 修饰可作为病毒 RNA 上的分子标记物来躲避宿主对非自身 RNA 的先天性免疫识别。HMPV RNA m6A 修饰促进了 HMPV 的复制和基因表达。通过同义突变或去甲基化酶构建 m6A 缺陷型重组 HMPV 病毒（m6A-deficient rHMPV），发现诱导了宿主Ⅰ型干扰素的分泌增加，并发现这取决于细胞质中的传感器 RIG-I。m6A-deficient rHMPV 在棉鼠体内实验表明干扰素分泌增加，毒性减弱，但保留了高免疫原性。

总结两点发现：

1. 作者发现病毒模仿宿主细胞 mRNA 上的甲基化修饰，以躲避免先天性免疫的检测；

2. m6A 修饰可以作为减毒 HMPV 的靶标，用于疫苗研发。

研究结果：

        作者对病毒 RNA 基因组上 m6A 修饰对病毒感染能力和与宿主互作过程进行探索。通过构建 rHMPV、m6A-deficient rHMPV 病毒和病毒 RNA 分别感染和转染宿主细胞来探索宿主免疫应答过程中起关键作用的介质。 文中病毒基因组 m6A 检测方法不同于 病毒 RNA m6A 的检测方法，上篇是提取病毒感染宿主后的 total RNA，再分别和各自的参考基因组比对。这里作者是使用了超微量 MeRIP-seq 试剂盒（只需 1 -5ug），直接对病毒 RNA 建库测序，再比对分析。

      其实在 2019 年何川和 Li Jianrong 就发表了文章“m6A 修饰促进了人类呼吸道合胞病毒（RSV）的复制和致病能力”，研究思路与上篇基本一致，但研究对象换了另一种病毒 RSV。

背景：

        人类呼吸道合胞病毒（RSV）是肺炎科病毒的成员之一。RSV 是婴儿，幼儿和免疫功能低下者上呼吸道和下呼吸道感染的重要原因，并且仅次于老年人的流感病毒。  据估计，在全球范围内，RSV 导致 5 岁以下儿童中的 340 万人住院，并有 66,000 至 199,000 人死亡。尽管付出了巨大的努力，但尚无用于 RSV 的疫苗或抗病毒药物。

摘要：

      文章发现 RSV 基因组上发生了 m6A 甲基化，这些位点可正向调节 HeLa 和 A549 细胞中 RSV 的复制，基因表达和病毒产生。通过对 m6A 位点进行点突变构建 m6A 缺陷型 rgRSV，发现 rgRSV 在 A549 细胞的复制，基因表达，扩散和病毒成熟等方面都明显减少。棉鼠体内实验显示 m6A 突变型 rgRSV 感染棉鼠后，上呼吸道和下呼吸道中病毒复制减少，且肺部病变较轻。同时发现 m6A 突变型 rgRSV 在棉鼠体内实现显示毒力减弱明显，但仍保留了野生型毒株的免疫原水平，说明 m6A 修饰缺陷型的病毒可用于为未来疫苗研制候选。

      至此 RNA m6A 修饰在病毒和病毒感染中的研究方案已结束，希望可以为各位老师的研究提供一点灵感和素材。

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