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Aug 02, 2023

PLSCR1 è una cella

Nature, volume 619, pagine 819–827 (2023) Cita questo articolo 15.000 accessi 79 dettagli sulle metriche alternative Comprendere l'immunità protettiva al COVID-19 facilita la preparazione per future pandemie e

Natura volume 619, pagine 819–827 (2023) Citare questo articolo

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Comprendere l’immunità protettiva al COVID-19 facilita la preparazione alle future pandemie e combatte le nuove varianti SARS-CoV-2 emergenti nella popolazione umana. Gli anticorpi neutralizzanti sono stati ampiamente studiati; tuttavia, sulla base del sequenziamento dell’esoma su larga scala di pazienti protetti rispetto a pazienti gravemente malati con COVID-19, anche la difesa cellulare autonoma locale è cruciale1,2,3,4. Qui identifichiamo la scramblasi fosfolipidica 1 (PLSCR1) come un potente fattore di restrizione cellulare autonomo contro l’infezione da SARS-CoV-2 in vivo negli schermi CRISPR-Cas9 dell’intero genoma degli epiteli polmonari umani e degli epatociti prima e dopo la stimolazione con interferone-γ (IFNγ ). Il PLSCR1 indotto da IFNγ non solo ha limitato la SARS-CoV-2 USA-WA1/2020, ma è stato anche efficace contro i lignaggi Delta B.1.617.2 e Omicron BA.1. La sua robusta attività si è estesa ad altri coronavirus altamente patogeni, è stata conservata funzionalmente nei pipistrelli e nei topi e ha interferito con l’assorbimento di SARS-CoV-2 sia nella via di fusione endocitica che in quella dipendente da TMPRSS2. La nanoscopia di commutazione a singola molecola 4Pi a cellula intera insieme ai test bipartiti di nano-reporter hanno scoperto che PLSCR1 prendeva di mira direttamente le vescicole contenenti SARS-CoV-2 per prevenire la fusione mediata da picchi e la fuga virale. Un dominio β-barile C-terminale PLSCR1, ma non l’attività della scramblasi lipidica, era essenziale per questo blocco fusogenico. I nostri studi meccanicistici, insieme ai rapporti secondo cui mutazioni PLSCR1 associate a COVID sono state riscontrate in alcune persone sensibili3,4, identificano una proteina anti-coronavirus che interferisce in una fase tardiva di ingresso prima che l’RNA virale venga rilasciato nel citosol della cellula ospite.

L’immunità cellulare autonoma è una strategia di sopravvivenza essenziale utilizzata da batteri, piante e animali per combattere le infezioni5,6,7. Nelle persone, salvaguarda le barriere della mucosa e i tessuti bersaglio dai principali agenti patogeni tropici umani tra cui Mycobacterium tuberculosis, Salmonella enterica sierotipo Typhi, Shigella flexneri e HIV-18,9,10,11. Tuttavia, non è stato completamente studiato se l’immunità cellulare autonoma combatta la SARS-CoV-2, poiché la maggior parte dell’attenzione si è concentrata sul ruolo degli anticorpi neutralizzanti. Questa domanda assume maggiore urgenza date le prove che dimostrano che le cellule T riconoscono i vaccini SARS-CoV-2 e le nuove varianti virali preoccupanti (COV) secernendo IFNγ12,13, una citochina di tipo II nota per mobilitare l’immunità autonoma delle cellule umane nella maggior parte dei casi. cellule nucleate5. Infatti, l’aumento della produzione di IFNγ coincide con la protezione contro COVID-19 nei giovani adulti e nei bambini, insieme a una maggiore espressione degli interferoni (IFN) di tipo I (IFNα e IFNβ) e III (IFNλ)14,15. Di conseguenza, le lesioni genetiche nella segnalazione dell'IFN sono spesso associate a malattie gravi1,2,3,4,16 che, insieme agli autoanticorpi IFN di tipo I e II17,18,19, potrebbero rappresentare fino al 20% dei casi critici di COVID-1920. Inoltre, la terapia con IFNγ ha promosso l’eliminazione della SARS-CoV-2 e ha salvato i pazienti immunodeficienti con COVID-19 che non si erano ripresi dopo il trattamento con plasma convalescente o remdesivir21. Collettivamente, queste scoperte suggeriscono che l’IFNγ potrebbe fungere da orchestratore centrale della difesa anti-SARS-CoV-2. La caratterizzazione della sua attività fornirà approfondimenti su come l’immunità cellulare autonoma conferisce resistenza in prima linea durante COVID-19 e aiuterà la nostra comprensione della protezione sia naturale che indotta dal vaccino.

Abbiamo prima testato la potenza dell’IFNγ nel limitare l’infezione da SARS-CoV-2 vivo utilizzando cellule di epatoma umano Huh7.5 che esprimono naturalmente il recettore ACE222,23,24. SARS-CoV-2 USA-WA1/2020 si è dimostrato altamente sensibile all’IFNγ umano ricombinante; una concentrazione inibitoria media della metà massima (IC50) di 19,14 pM somigliava a quella dell'IFNα2a umano ricombinante (IC50, 3,25 pM) nelle curve dose-risposta (Fig. 1a). La potente attività anti-SARS-CoV-2 dell’IFNγ è stata confermata utilizzando l’ingegneria CRISPR-Cas9 per eliminare il trasduttore del segnale e l’attivatore della trascrizione-1 (STAT1), necessario per l’espressione genica indotta dall’IFNγ. Le cellule stabili Huh7.5 STAT1-knockout (KO) non sono riuscite a controllare SARS-CoV-2 dopo l'esposizione all'IFNγ umano ricombinante (Fig. 1b). Pertanto, l’IFNγ umano di tipo II è un potente segnale che riprogramma le cellule umane per limitare la SARS-CoV-2 in modo dipendente da STAT1.