【電腦資訊】哈佛醫學院發現，病毒以類似逃脫策略規避宿主免疫防衛機制－無極聖華宮日月大道院

哈佛醫學院發現，病毒以類似逃脫策略規避宿主免疫防衛機制

新冠、愛滋、流感等病毒都可能致命，令人聞之色變，其實病毒除了影響人類，也能感染植物、黴菌甚至細菌。為了降低病毒「危害」，演化時動物和細菌都有相似病毒「偵測及警報」系統，觸發防禦機制以限制病毒複製擴散。最近哈佛醫學院發現，無論感染動物或細菌病毒，都會以類似策略逃避宿主偵測。

動物細胞有 cGAS-STING 系統，辨識病毒 DNA 並產生核苷酸訊號分子（如 2′3′-cyclic GMP-AMP），訊號會活化「干擾素基因刺激因子」（STING），啟動下游抗病毒基因表達，促使細胞產生「干擾素」（interferon）對抗病毒。細菌也有類似系統，簡稱 CBASS。當細菌遭病毒（噬菌體）入侵，會偵測噬菌體 DNA，並產生核苷酸訊號分子啟動抗病毒反應。

病毒與宿主的戰爭就像你來我往的鬥智比賽，病毒發展出多種機制，不斷利用宿主延續自己生命。如病毒會改變表面蛋白，以躲避宿主免疫系統辨識。病毒還演化出能抑制宿主免疫訊號傳遞的蛋白質。但之前動物和細菌病毒免疫逃脫機制間，從未發現直接演化關聯性，此次研究首度顯示，兩類病毒的確有類似免疫逃脫機制。

噬菌體的 Acb1 蛋白，是分解宿免疫訊號分子的病毒酵素，能透過分解宿主核苷酸免疫訊號分子抑制細菌 CBASS 防禦機制。最近以動物病毒蛋白大數據與噬菌體蛋白比對結果顯示，動物「痘病毒」（Poxviridae）有數個尚未研究的蛋白竟然與 Acb1 有一定程度相似性。

團隊用 X 光繞射，解析源自企鵝痘病毒的候選蛋白（cGAMP PDE）之一的立體結構。此蛋白結構與噬菌體 Acb1 極相似，兩者核心結構皆呈杯狀，並皆以三個螺旋結構穩定構造，甚至連各自活性區域的四個胺基酸也完全相同。且痘病毒的 cGAMP PDE 蛋白和噬菌體 Acb1 都利用「蓋狀結構」（lid domain）幫助捕捉分解宿主核苷酸免疫訊號分子。然兩者降解免疫訊號分子的能力不同，cGAMP PDE 分解動物免疫訊號如 2′3′-cGAMP 活性較高，噬菌體 Acb1 則是降解細菌免疫訊號活性更強。

總結此研究揭示病毒與宿主對抗時有多靈活。痘病毒 cGAMP PDE 和噬菌體 Acb1 結構和功能高度相似，但發展出專門對抗宿主免疫訊號的能力。這類跨界免疫逃脫機制，顯示病毒能適應不同宿主免疫系統。開發抗病毒療法時，必須考慮病毒適應宿主免疫機制的潛力。將來也可進一步探索 cGAMP PDE 等蛋白演化路徑，並利用這些機制開發新抗病毒藥物。