กลยุทธ์การหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันของไวรัส

ไวรัสสามารถอยู่รอดได้ในโฮสต์ที่มีภูมิคุ้มกันปกติโดยการบ่อนทำลายกลไกป้องกันของโฮสต์อย่างแข็งขัน ไวรัสในตระกูลต่างๆ มีรหัสพันธุกรรมที่เข้ารหัสการทำงานที่ยับยั้งการกระตุ้นหรือการส่งสัญญาณอินเตอร์เฟอรอน ขัดขวางการนำเสนอแอนติเจนต่อทีเซลล์ ลดระดับลิแกนด์ที่เกี่ยวข้องกับความเครียดและการจดจำ และปรับการทำงานของแอนติบอดีและคอมพลีเมนต์ ซึ่งช่วยให้เกิดการจำลองแบบ การคงอยู่ หรือการแฝงตัวได้ แม้จะมีปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันเกิดขึ้นก็ตาม

Definition

การหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันของไวรัสคือชุดของกลยุทธ์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะถูกเข้ารหัสโดยยีนของไวรัส โดยที่ไวรัสจะรบกวนกลไกภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวของโฮสต์ รวมถึงการตอบสนองของอินเตอร์เฟอรอน การนำเสนอแอนติเจน และการจดจำแอนติบอดี เพื่อหลีกเลี่ยงการกำจัดและคงการติดเชื้อไว้

Scope

บทความนี้สำรวจกลยุทธ์หลักที่ไวรัสใช้ในการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ได้แก่ การรบกวนการรับรู้และอินเตอร์เฟอรอน การบ่อนทำลายการนำเสนอแอนติเจนที่จำกัดโดย MHC การหลบเลี่ยงเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติ และการแปรผันของแอนติเจน เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับไวรัส ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก

Core questions

• ไวรัสยับยั้งระบบอินเตอร์เฟอรอนในขั้นตอนการรับรู้หรือการส่งสัญญาณได้อย่างไร?
• ไวรัสรบกวนการนำเสนอแอนติเจนที่จำกัดโดย MHC ต่อทีเซลล์ได้อย่างไร?
• ไวรัสหลีกเลี่ยงการจดจำโดยเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติและแอนติบอดีได้อย่างไร?
• การแปรผันของแอนติเจนช่วยให้ไวรัสหลบหนีภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้อย่างไร?

Key concepts

• การรบกวนการกระตุ้นและการส่งสัญญาณอินเตอร์เฟอรอน
• การลดระดับ MHC class I และการยับยั้งการนำเสนอแอนติเจน
• การหลบเลี่ยงเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติ
• การแปรผันของแอนติเจนและการกลายพันธุ์เพื่อหลบหนี
• ภาวะแฝงในฐานะการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกัน
• การปรับการทำงานของคอมพลีเมนต์และไซโตไคน์โดยไวรัส

Mechanisms

ไวรัสโจมตีเกือบทุกชั้นของภูมิคุ้มกัน หลายชนิดเข้ารหัสสารปฏิปักษ์ที่ยับยั้งการส่งสัญญาณการจดจำรูปแบบ หรือการกระตุ้นอินเตอร์เฟอรอนปลายน้ำ และการทำงานของตัวกระตุ้นที่ถูกกระตุ้นด้วยอินเตอร์เฟอรอน ชนิดอื่นๆ รบกวนการนำเสนอแอนติเจน เช่น โดยการกักเก็บหรือย่อยสลายโมเลกุล MHC class I เพื่อให้เซลล์ที่ติดเชื้อแสดงเปปไทด์ของไวรัสน้อยลงต่อทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์ เนื่องจากหากไม่มี MHC class I จะทำให้เซลล์ถูกโจมตีโดยเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติ ไวรัสบางชนิดจึงใช้กลลวงหรือการปรับลิแกนด์เพื่อหลบเลี่ยงการป้องกันสำรองนั้นด้วย นอกจากนี้ ไวรัสยังปรับไซโตไคน์และคอมพลีเมนต์ และผ่านการแปรผันของแอนติเจนเพื่อเปลี่ยนแปลงเอพิโทปบนพื้นผิวที่แอนติบอดีจดจำ การสร้างภาวะแฝง ซึ่งการแสดงออกของยีนไวรัสมีน้อยมาก ถือเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการหลีกเลี่ยงการตรวจจับของภูมิคุ้มกัน

Clinical relevance

การหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันช่วยอธิบายการคงอยู่ของไวรัส ภาวะแฝง และความท้าทายในการกำจัดเชื้อบางชนิดและการออกแบบวัคซีนต่อไวรัสที่มีการแปรผัน บทความนี้อธิบายกลไกปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับไวรัส และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

History

การศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับเฮอร์ปีส์ไวรัสและไวรัส DNA ขนาดใหญ่อื่นๆ ได้เปิดเผยชุดของยีนหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันโดยเฉพาะที่น่าทึ่ง ซึ่งสรุปไว้ในบทวิจารณ์ที่มีอิทธิพลเกี่ยวกับการบ่อนทำลายระบบภูมิคุ้มกันของไวรัส งานวิจัยคู่ขนานเกี่ยวกับสารปฏิปักษ์อินเตอร์เฟอรอนและการแปรผันของแอนติเจนในไวรัส RNA ได้สร้างการหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันให้เป็นคุณลักษณะทั่วไปและเป็นศูนย์กลางของความสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับไวรัส แทนที่จะเป็นข้อยกเว้น

Key figures

• Hidde Ploegh
• Domenico Tortorella
• Søren Paludan
• Andrew Bowie

Seminal works

• tortorella-2000
• paludan-2011
• neefjes-2011

Frequently asked questions

ไวรัสหลบเลี่ยงทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์ได้อย่างไร?

ไวรัสหลายชนิดรบกวนการนำเสนอแอนติเจน MHC class I ซึ่งลดการแสดงเปปไทด์ของไวรัสบนเซลล์ที่ติดเชื้อ ทำให้ทีเซลล์ชนิดทำลายเซลล์มีเป้าหมายในการจดจำน้อยลง

เหตุใดการรบกวน MHC class I จึงไม่ทำให้เซลล์ถูกโจมตีโดยเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติ?

การสูญเสีย MHC class I สามารถกระตุ้นเซลล์เพชฌฆาตตามธรรมชาติได้ ดังนั้นไวรัสบางชนิดจึงเข้ารหัสลิแกนด์ล่อ หรือปรับสัญญาณการจดจำเพื่อหลบเลี่ยงการป้องกันสำรองนั้นด้วย