Exprese mikroRNA cytomegaloviru (CMV) in vivo a koreluje imunitní únik

Cytomegalovirové (CMV) onemocnění je důležitou příčinou morbidity u příjemců transplantace solidních orgánů. Reaktivace viru, buď donorového původu nebo endogenního latentního viru, zahrnuje komplexní sérii kroků. K reaktivaci CMV z latence přispívá řada faktorů, včetně exogenní imunosuprese, již existující imunity hostitele a dysregulace cytokinů [1,2]. Symptomatičtí pacienti jsou klasifikováni jako pacienti s CMV onemocněním, které se projevuje jako virový syndrom (horečka, malátnost) nebo jako onemocnění invazivní do tkání, jako je hepatitida nebo pneumonitida. CMV může mít také nepřímé projevy v důsledku imunomodulačního účinku virové replikace, což vede k dalším oportunním infekcím a akutnímu a chronickému poškození aloštěpu [2–4]. CMV onemocnění u příjemců transplantovaných orgánů je obecně léčeno konečným průběhem intravenózní nebo perorální antivirové terapie. Riziko recidivy CMV onemocnění se však odhaduje mezi 25–30 % [5–7].

Patogeneze reaktivace CMV, replikace viru, progrese onemocnění a perzistence viru pravděpodobně souvisí s řadou hostitelských faktorů u pacientů po transplantaci, včetně stupně a typu imunosupresivní terapie a již existující imunity [8,9]. CMV je však pozoruhodně komplexní virus s velkým genomem kódujícím přibližně 200 otevřených čtecích rámců. Řada virových faktorů pravděpodobně také hraje roli při určování rizika CMV onemocnění, rizika tkáňové invaze, odpovědi na terapii a rizika recidivy po zahájení terapie. Virus věnuje velké procento své celkové genomové kódovací kapacity úkolům modulace chování hostitelské buňky a reakce hostitele na infekci [8,9]. Mezi ně patří genové produkty CMV zaměřené na únik z obranných mechanismů hostitele, které se běžně označují jako geny pro imunitní únik CMV [9-11]. Některé z těchto genů imunitního úniku kódují proteiny, které mohou aktivně interferovat s odlišnými kroky v dráze exprese antigenu, a tak přispívat k perzistenci viru navzdory aktivní imunitní reakci hostitele. Například US2, US3, US6 a US11 kódují protein, jehož konečným účinkem je snížení hladin proteinů MHC třídy I na povrchu infikovaných buněk. Genový produkt CMV UL141 poskytuje ochranu proti zabíjení širokou řadou populací NK buněk prostřednictvím blokování povrchové exprese ligandu CD155 aktivujícího NK buňky [26]. Lidský CMV také exprimuje několik homologů hostitelských receptorů spřažených s G proteinem (GPCR), z nichž je nejlépe charakterizován homolog chemokinového receptoru US28 [27]. Ačkoli přesný význam US28 nebyl stanoven, proteinový produkt může hrát roli při vstupu do buněk, chemotaxi leukocytů, šíření virů a imunitním úniku [27].

MicroRNAs MicroRNAs jsou nedávno objevené malé endogenní nekódující RNA. Tyto malé RNA o délce ~22 nukleotidů jsou klíčovými post-transkripčními regulátory genové exprese v širokém spektru normálních i abnormálních biologických procesů včetně antivirové obrany, onkogeneze a vývoje u vyšších eukaryot. Nedávno bylo také zjištěno, že několik virových genomů kóduje mikroRNA. Současné chápání biologických funkcí virem kódovaných mikroRNA zůstává útržkovité, s důkazy odvozenými především ze studií na jednotlivých nebo malém souboru mikroRNA kódovaných viry a jejich příbuznými hostiteli. Strategie přežití viru a strategie protistrany hostitelských buněk prostřednictvím miRNA hostitelského a virového původu a jejich příslušných cílů tvoří jádro interakcí hostitelského viru zprostředkované mikroRNA. MikroRNA tak tvoří komplexní spojení mezi regulačními sítěmi hostitele a patogenu. Důkladné pochopení interakce hostitel-patogen zprostředkované mikroRNA je zásadní pro pochopení základních patofyziologických změn spojených s virovými infekcemi.

MikroRNA a CMV V CMV byla nalezena řada virových mikroRNA. Funkce většiny z nich je do značné míry neznámá. Nedávno byla částečně objasněna funkce specifické mikroRNA (miR-UL-112-1) kódované CMV. Stern-Ginossar a kol. použili nový bioinformatický nástroj k identifikaci mRNA hlavního histokompatibilního komplexu (MHC) třídy I souvisejícího řetězce B (MICB) jako cíle miRNA kódované CMV. MICB je buněčný ligand pro aktivační receptor NKG2D, který je exprimován na některých přirozených zabíječských buňkách, γ/δ T buňkách a CD8+ T buňkách. Během buněčného stresu, jako je stres způsobený virovou infekcí, je indukován MICB, čímž se aktivují přirozené zabíječe a T buňky, které mohou vést k usmrcení infikovaných buněk. Blokování tohoto procesu by proto viru pravděpodobně prospělo. Stern-Ginossar a kol. ukázaly, že buňky infikované CMV, které byly upraveny tak, aby postrádaly miR-UL112-1, byly náchylnější k usmrcení způsobem závislým na NKG2D přirozenými zabíječskými buňkami. Protein UL16 kódovaný CMV také poskytuje ochranu proti detekci infikovaných buněk přirozenými zabíječskými buňkami tím, že sekvestruje MICB v intracelulárním prostředí a brání mu v dosažení buněčného povrchu. Proč má virus dva různé mechanismy k dosažení stejného cíle, není jasné, zejména proto, že blízce příbuzný NKG2D-ligand MICA je indukován během virové infekce. Členové mé laboratoře a já jsme nedávno popsali2 další funkci stejné miRNA. Úspěšná trvalá infekce závisí na zachování životaschopnosti buněk navzdory produkci toxických virových proteinů. Jedním ze způsobů, jak CMV může omezit produkci virových proteinů, je omezení virové replikace. Zjistili jsme, že miR-UL112-1 down-reguluje expresi CMV genů zapojených do vlastního replikačního procesu, částečně cílením virové mRNA (kódující protein zvaný bezprostřední časný 72), který reguluje transkripci virových genů potřebných pro akutní replikaci. .