严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)是目前冠状病毒大流行的罪魁祸首，已成为公共卫生的重大威胁，并对全球经济产生了深远影响。SARS-CoV-2 基因组是一个约 30 kb 的正义单链 RNA，包含14个可读框，可编码一个大的多聚蛋白、4个结构蛋白(刺突蛋白[S]、膜蛋白[M]、包膜蛋白[E]和核衣壳蛋白[N])和9个辅助蛋白(ORF3a、ORF3b、ORF6、ORF7a、ORF7b、ORF8、ORF9b、ORF9c 和 ORF10)。这种多聚蛋白被木瓜蛋白酶样蛋白酶(非结构蛋白 NSP3)和 3C 样蛋白酶(NSP5)切割，产生16个NSPs(NSP1 到 NSP16)，这些 NSPs 在抑制宿主抗病毒应答和促进病毒复制方面发挥重要作用。例如，SARS-CoV-2 NSP1 可通过与 40S 核糖体亚基结合而关闭宿主 mRNA 翻译，从而下调宿主免疫应答。NSP8、NSP10 和 NSP12 形成一种依赖 RNA 的 RNA 聚合酶，负责 SARS-CoV-2 基因组的复制及其基因的转录。SARS-CoV-2 NSP6 与 TBK1(TANK 结合激酶1)结合抑制 IRF3(干扰素调节因子3)磷酸化，而 NSP13 与 TBK1 结合并阻断其磷酸化。

  固有免疫反应(innate immune response)是抵御入侵的微生物病原体的第一道防线。据报道，SARS-CoV-2 感染可诱导I型 IFN 表达。SARS-CoV-2 已发展出多种对抗宿主抗病毒免疫的策略。例如，SARS-CoV-2 ORF6 靶向 KPNA2(核转运蛋白亚基α 2)抑制 IRF3 核转位。ORF6 还与 NUP98-RAE1 相互作用，从而干扰 STAT1 和 STAT2 的核输入，并拮抗 IFN 信号。SARS-CoV-2 ORF9b 通过与线粒体外膜转位酶70相互作用抑制I型 IFN。SARS-CoV-2 N 蛋白通过干扰 RIGI/DDX58(RNA 传感器 RIG-I)抑制 IFN 的产生。SARS-CoV-2 M 蛋白和 MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)之间的相互作用损害了 RIGI-MAVS 通路的活性，导致固有免疫应答减弱。此外，CGAS(环 GMP-AMP 合酶)-STING1(干扰素反应刺激因子 cGAMP 相互作用因子1)通路在 RNA 病毒介导的I型 IFN 诱导中发挥重要作用。SARS-CoV-2 通过线粒体 DNA 释放激活 CGAS-STING1 信号通路，导致细胞死亡和I型 IFN 产生。据报道，包括 ORF3a、3CL 和 ORF9b 在内的数种 SARS-CoV-2 蛋白可抑制 CGAS-STING1 通路。然而，SARS-CoV-2 抑制 CGAS- STING1 介导的I型 IFN 产生的分子机制需要进一步研究。

  自噬(autophagy)是一种高度保守的细胞分解代谢途径，可在应激下受到刺激，参与多种细胞质成分的降解，包括错误折叠的蛋白质、细胞器和感染性病原体。适当的自噬是宿主防御和免疫应答的先决条件。自噬是机体抵御宿主免疫的另一种策略，受病毒调节。已有研究表明，SARS-CoV-2 通过不同阶段调控自噬通路来防御固有免疫。SARS-CoV-2 ORF3a 阻止自噬体与溶酶体融合，而 ORF7a 降低溶酶体的酸性。此外，SARS-CoV-2 NSP13 通过 SQSTM1/p62 依赖性选择性自噬促进 TBK1 降解，从而抑制I型 IFN 的产生。SARS-CoV-2 ORF10 通过线粒体自噬触发 MAVS 降解，从而抑制抗病毒固有免疫应答。SARS-CoV-2 NSP14 靶向I型 IFN 受体 IFNAR1，用于溶酶体降解。SARS-CoV-2 3CLpro 通过降解 LGALS8(半乳糖凝集素8)抑制自噬，LGALS8 可募集自噬受体 CALCOCO2(钙结合和卷曲螺旋结构域2)，随后激活自噬，用于抗病毒免疫应答。这些发现提示几种 SARS-CoV-2 蛋白参与调节自噬和宿主免疫。然而，病毒蛋白在自噬激活中的作用鲜有报道。

  NSP6 是 α-冠状病毒和 β-冠状病毒的共同成分，是定位于内质网(ER)的 M 蛋白。既往研究表明，传染性支气管炎病毒 NSP6 可在不依赖饥饿的情况下激活巨噬体和自噬体的形成，并通过降低 MTOR(雷帕霉素激酶的机制靶点)与溶酶体的关联来限制自噬体的扩增。最新证据表明，SARS-CoV-2 NSP6 在病毒复制和宿主免疫应答中发挥重要作用。SARS-CoV-2 NSP6 介导膜融合，并与 NSP3 和 NSP4 相互作用，而 NSP3 和 NSP4 被认为为病毒复制复合体的形成提供膜平台，并介导病毒组装和释放。SARS-CoV-2 NSP6 已被确定为 SARS-CoV-2 病毒致病性的主要决定因素。此外，SARS-CoV-2 NSP6 通过与 MAP3K7/TAK1(丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶7)相互作用激活 NFKB/NF-κB(核因子 κB)通路，从而诱导促炎细胞因子，并通过破坏心脏线粒体功能导致结构性心脏损伤和功能缺陷。最近的一项研究表明，SARS-CoV-2 NSP6 可诱导自噬体积累。然而，其机制仍不清楚。

  近日，中国科学院微生物研究所刘文军/孙蕾团队与中国科学院上海免疫与感染研究所张珂团队联合在 Autophagy 期刊上发表题为“SARS-CoV-2 nonstructural protein 6 triggers endoplasmic reticulum stress-induced autophagy to degrade STING1”的研究论文。该研究揭示了非结构蛋白6(nonstructural protein 6, NSP6)通过激活自噬协助新冠病毒逃逸宿主天然免疫的新机制，并且发现新冠病毒变异株 NSP6 的3个氨基酸缺失是 Omicron 等变异毒株致病力减弱的主要原因之一，提示新冠肺炎的防控过程中需要加强对 NSP6(尤其是81-120位氨基酸)的变异和缺失进行监测。

  新冠病毒的多种蛋白参与调节细胞自噬和免疫应答，但目前对病毒蛋白尤其是对于不同变异株的病毒蛋白如何激活自噬及其作用机制尚缺乏深入了解。团队研究发现新冠病毒 NSP6 通过关键功能区域 TM3-4(81-120位氨基酸)定位于内质网，触发内质网应激。随后 NSP6 与内质网伴侣蛋白 HSPA5/GRP78 结合，激活 EIF2AK3/PERK-EIF2A/EIf2α 通路介导的细胞自噬，进一步降解定位于内质网的 STING1 蛋白，抑制I型 IFN 产生，从而有利于病毒逃逸宿主的天然免疫。新冠病毒 Alpha、Lamma、Gamma、Beta、Eta、Lota 和 Omicron 变异毒株的 NSP6 蛋白发生了第106-108或105-107位氨基酸缺失，该缺失导致 NSP6 蛋白与 HSPA5/GRP78 的结合能力及其诱导内质网应激、自噬、STING1 降解的能力减弱，不利于病毒逃逸宿主的天然免疫，这可能是 Omicron 等变异毒株致病力减弱以及 Omicron 毒株感染引起轻症或无症状的主要原因之一。

  图1. 新冠病毒 NSP6 通过激活自噬降解 STING1 的机制

  综上所述，本研究发现 SARS-CoV-2 NSP6 触发的自噬促进了 STING1 的溶酶体降解，并减少了 IFN 的产生。同时还发现 NSP6 在不同 SARS-CoV-2 变异株中的功能。这一结果揭示了 SARS-CoV-2 利用自噬途径促进 STING1 降解逃避宿主固有免疫应答的机制。

  原文链接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2023.2238579