近期，International Journal of Biological Macromolecules期刊在線發(fā)表了題為“IAV inhibits the host antiviral defense mediated by LncRNA-LRIR to enhance viral replication”的研究成果（PMID: 40780338）。該研究揭示了甲型流感病毒（Influenza A Virus, 簡(jiǎn)稱IAV）拮抗宿主抗病毒免疫的全新分子機(jī)制，闡明IAV可通過抑制宿主長(zhǎng)非編碼RNA（Long Non-Coding RNAs，簡(jiǎn)稱LncRNAs）的表達(dá)、削弱其介導(dǎo)的抗病毒防御以實(shí)現(xiàn)免疫逃逸并促進(jìn)自身復(fù)制，豐富了對(duì)IAV拮抗宿主天然免疫分子機(jī)制的認(rèn)知，為新型抗流感藥物的研發(fā)提供全新靶點(diǎn)與理論支撐。

LncRNAs是一類長(zhǎng)度超過200個(gè)核苷酸、且無(wú)蛋白編碼能力的RNA分子。全面理解調(diào)控IAV復(fù)制的lncRNAs及其潛在機(jī)制，對(duì)于鑒定新型抗病毒藥物靶點(diǎn)至關(guān)重要。研究表明，IAV感染可誘導(dǎo)部分lncRNAs的表達(dá)以抑制病毒復(fù)制，這類lncRNAs包括lncRNA-01615、lncRNA-155、lncRNA-45、lncRNA-61、lncRNA-AVAN、lncRNA-GBP1P1、lncRNA-IFITM4P、lncRNA-ISG20、lncRNA-ISR、lncRNA-IVRPIE、lncRNA-LINC01197、lncRNA-LINC02574、lncRNA-PINK1–2:5、lncRNA-RDUR、lncRNA-RPS6P3和lncRNA-SAAL，它們構(gòu)成了宿主的自我防御機(jī)制。有趣的是，具有促進(jìn)IAV復(fù)制功能的lncRNA-NRAV、lncRNA-AROD和lncRNA-THRIL在病毒感染后表達(dá)下調(diào)，這可能是宿主應(yīng)對(duì)病毒感染的另一種自我保護(hù)反應(yīng)。值得注意的是，盡管宿主可通過調(diào)控lncRNAs表達(dá)激活抗病毒免疫，但越來越多的證據(jù)表明，IAV能夠劫持部分lncRNAs以增強(qiáng)自身復(fù)制。此類lncRNAs包括lncRNA-ACOD1、lncRNA-IPAN、lncRNA-MxA、lncRNA-NSPL、lncRNA-PAAN、lncRNA-PCBP1-AS1、lncRNA-PSMB8-AS1、lncRNA-TSPOAP1-AS1、lncRNA-USP30-AS1和lncRNA-VIN。然而，IAV通過抑制lncRNAs介導(dǎo)的抗病毒防御、進(jìn)而拮抗宿主免疫并促進(jìn)自身復(fù)制的分子機(jī)制，此前仍未被系統(tǒng)闡明。

如前所述，團(tuán)隊(duì)總結(jié)了IAV與宿主互作網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展，包括IAV與宿主lncRNAs之間的相互作用。為進(jìn)一步探討lncRNAs在IAV感染中的作用，團(tuán)隊(duì)使用流感病毒W(wǎng)SN毒株感染A549細(xì)胞，并在感染12小時(shí)后提取總RNA進(jìn)行全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序。數(shù)據(jù)分析顯示，感染12小時(shí)后，共有2735條lncRNAs顯著下調(diào)，5289條lncRNAs顯著上調(diào)（foldchange>2，p<0.05）（圖1A、B）。從中選取8條下調(diào)及14條上調(diào)的lncRNAs進(jìn)行熱圖與火山圖分析（圖1C、D）。這22條lncRNAs在WSN感染A549細(xì)胞后呈現(xiàn)極顯著的差異表達(dá)，提示其可能在IAV感染過程中介導(dǎo)包括調(diào)控病毒復(fù)制在內(nèi)的多種生物學(xué)功能。隨后，研究采用qRT–PCR對(duì)這些lncRNAs的差異表達(dá)進(jìn)行驗(yàn)證（圖1E）。為快速篩選參與調(diào)控IAV復(fù)制的lncRNAs，將針對(duì)上述lncRNAs的siRNA轉(zhuǎn)染至接種于24孔板的A549細(xì)胞，隨后進(jìn)行WSN感染，并通過空斑實(shí)驗(yàn)測(cè)定病毒滴度。結(jié)果顯示，使用siRNA-1干擾LncRNA-ENST00000514933可顯著促進(jìn)IAV復(fù)制，且調(diào)控作用最為突出（圖1F）。進(jìn)一步功能實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該lncRNA的抗病毒活性主要依賴于258至381 nt和38-97 nt的區(qū)域，其可直接抑制IAV基因組的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄。然而，IAV在感染過程中可主動(dòng)抑制該lncRNA的表達(dá)，削弱其介導(dǎo)的抗病毒防御功能，為自身高效復(fù)制創(chuàng)造條件。

該研究得到了“十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2021YFD1800205)、國(guó)家自然科學(xué)基金(32473013、32272992和31772775）及其他相關(guān)項(xiàng)目的資助。

圖1 鑒定參與調(diào)控IAV復(fù)制的lncRNA

傳統(tǒng)上鑒定參與調(diào)控病毒復(fù)制的宿主生物分子（如lncRNAs或宿主蛋白）往往需要較長(zhǎng)周期，研究人員需構(gòu)建大量過表達(dá)質(zhì)粒才能完成篩選。而在本研究中，團(tuán)隊(duì)采用siRNA干擾策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)參與調(diào)控IAV復(fù)制的lncRNAs的快速篩選，整個(gè)初篩流程僅需一個(gè)月左右即可完成。這一策略顯著縮短關(guān)鍵宿主因子的篩選周期，為快速鑒定調(diào)控IAV復(fù)制的宿主生物分子提供新思路。這種基于siRNA的篩選策略還可進(jìn)一步推廣至其他病毒研究領(lǐng)域，有望將宿主抗病毒因子的初篩鑒定周期從數(shù)月縮短至數(shù)周，具備較為廣泛的應(yīng)用前景。

病毒-宿主互作網(wǎng)絡(luò)蘊(yùn)藏三種主要的抗病毒藥物靶點(diǎn)：病毒靶點(diǎn)、宿主靶點(diǎn)和病毒對(duì)宿主天然免疫的拮抗作用，其中病毒靶點(diǎn)是傳統(tǒng)抗病毒藥物靶點(diǎn)，宿主靶點(diǎn)次之，而病毒對(duì)宿主天然免疫的拮抗作用在抗病毒藥物研發(fā)過程中最容易被忽略（PMID: 35476817）（該觀點(diǎn)已被2026年發(fā)表于國(guó)際期刊STTT的綜述論文Antiviral drug discovery and development: challenges and future directions引用與采納）。本研究可為新型抗IAV藥物研發(fā)提供兩類核心靶點(diǎn)，分別是宿主lncRNA靶點(diǎn)與免疫拮抗作用靶點(diǎn)。

SARS-CoV-2與IAV之間有許多相似之處，例如：第一，兩者同為有包膜的單鏈RNA病毒；第二，兩者都可以導(dǎo)致呼吸道感染，且肺臟為兩者共同的主要靶器官，A549 細(xì)胞為兩者共同的常用細(xì)胞模型；第三，IAV與SARS-CoV-2感染后，宿主RIG-I、MDA5、TLR3和TLR7等模式識(shí)別受體能夠有效識(shí)別vRNAs并激活NF-κB、IRF3、IRF7等轉(zhuǎn)錄因子和JAK-STAT信號(hào)通路以此啟動(dòng)抗病毒天然免疫應(yīng)答；第四，IAV與SARS-CoV-2感染后均能夠靶向抑制模式識(shí)別受體、信號(hào)蛋白分子、轉(zhuǎn)錄因子和干擾素受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)而抑制干擾素及下游ISGs的表達(dá)，以此發(fā)揮拮抗宿主天然免疫的作用；第五，兩者均存在跨宿主傳播的風(fēng)險(xiǎn)并能引起急性肺損傷、多器官衰竭，其嚴(yán)重危害公共衛(wèi)生安全；第六，作為單鏈RNA病毒，抗原變異和毒力變異在兩者跨宿主傳播過程中均可發(fā)生；第七，目前均可通過反向遺傳技術(shù)快速獲得拯救病毒。鑒于IAV具有相對(duì)系統(tǒng)的理論體系且與SARS-CoV-2有諸多相似之處，其有望成為除冠狀病毒科成員之外，對(duì)SARS-CoV-2研究最具參考價(jià)值的新標(biāo)桿。此外，IAV研究成果可以為SARS-CoV-2與宿主互作的研究思路提供重要借鑒，其中包括參與調(diào)控SARS-CoV-2復(fù)制的宿主生物分子的鑒定（PMID: 35476817）。

自COVID-19疫情暴發(fā)以來已6年有余，然而，lncRNAs調(diào)控SARS-CoV-2復(fù)制及其相關(guān)機(jī)制的研究報(bào)道甚少。鑒于此，總結(jié)了一些關(guān)于病毒-宿主相互作用的觀點(diǎn)，期望能加速SARS-CoV-2與宿主lncRNAs相互作用的研究進(jìn)程。簡(jiǎn)而言之，核心思想在于鑒定調(diào)控SARS-CoV-2復(fù)制的lncRNAs及其調(diào)控機(jī)制。本研究中采用siRNA干擾策略實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵lncRNAs的快速初篩，有效縮短了候選分子的鑒定周期，亦可為SARS-CoV-2相關(guān)研究提供重要參考。除復(fù)制周期與抗病毒信號(hào)通路外，lncRNA調(diào)控SARS-CoV-2復(fù)制的分子機(jī)制是否與宿主限制因子、宿主依賴因子、其他非編碼RNA（通過海綿機(jī)制）、微肽、自噬、細(xì)胞凋亡、代謝重編程及應(yīng)激顆粒形成相關(guān)，仍是未來亟待解答的科學(xué)問題。而SARS-CoV-2是否能夠通過削弱lncRNA介導(dǎo)的抗病毒防御來促進(jìn)病毒復(fù)制，也值得深入探究。對(duì)于未來未知新興病毒，可借鑒以上總結(jié)的lncRNAs篩選與分子機(jī)制的探究思路等，快速開展其與宿主lncRNAs的互作研究，為新發(fā)病毒的抗病毒策略研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

圖2 聚焦于IAV復(fù)制周期的抗病毒藥物靶點(diǎn)圖譜