HSPA6影响AP-1家族分子表达及乙酰化修饰参与温热诱导抗HPV病毒免疫机制

Potent therapeutical effect of local hyperthermia against HPV-infectious cutaneous diseases using patent local hyperthermal device was observed. The fact that the simultaneous curation of distant lesions in the body of the same patinet without direct hyperthermal treatment suggested that hyperthermal therapy may induce systemic anti-HPV immunity, the underlying mechanism of which, however, remained an enigma. Data from our recent work had shown that HSP70 family member HSPA6 was transcriptionally and translationally altered during hyperthermia. Based on subsequent high-throughput examination and bioinformatical analysis, we speculated that HSPA6 may influence the expression of AP-1 proteins and thereby affect the expression of downstream molecules involved in anti-virus activity. In this study we used keratinocytes, HPV(+) epidermal cells, hyperthermia-intervened wart tissues and HPV-infected mouse model to investigate the actions of HSPA6 and AP-1 in hyperthermia-induced anti-HPV immunity and try to find the interactions of the key molecules involved, so as to look for target molecules to boost the efficacy of hyperthermia therapy, shorten therapeutic time span and provide insigts for further studies in anti-HPV immunity, vaccine development and adjuvant design.

自主创新的局部温热疗法治疗人乳头瘤病毒感染性皮肤病观察到良好临床疗效，治疗一处靶疣使得远隔非干预部位的其他疣体也会脱落，提示温热可诱导机体产生抗病毒的系统性免疫，但具体免疫诱导机制不明。前期数据显示HSP70家族分子HSPA6在温热过程中发生显著改变，进一步核酸和蛋白高通量数据显示该基因可以影响AP-1家族分子，并可能影响几方面抗病毒免疫相关分子表达。本研究拟以角质形成细胞、HPV基因整合细胞、温热干预的疣体组织、HPV小鼠模型为研究对象，以HSPA6与AP-1作用机制、AP-1对下游抗HPV感染相关因子的影响等为重点研究内容，明确数个关键分子间的相互作用及作用方式，阐释温热诱导HPV病毒免疫诱导的机制。该研究将有助于寻找人工干预增强机体抗病毒免疫的作用靶标分子，进一步在现有临床疗效的基础上，增强抗病毒免疫的强度，缩短治疗干预时间，为其他抗感染免疫、疫苗开发、佐剂设计等提供借鉴。

本课题开展了1）温热上调HSPA6影响AP-1家族分子，探索了AP-1的分子及相关调控分子的磷酸化状态，尤其以JNK通路相关分子最为重要，AMPK通过调控ATF2来进一步调控上述过程。2）完成温热干预的角质形成细胞（KC）中乙酰化修饰组学高通量检测，HSPA6基因缺失则上调了HMGA1、RPS27A、HSPA1A和RPS8的不同赖氨酸位点的乙酰化水平。44℃温热及敲除HSPA6都会引起HacaT细胞AP-1的亚型ATF-2 mRNA转录明显升高。3）首次发现p65对HSPA6基因表达具有转录激活作用，确立了激活位点及相关规律。温热刺激促进p65向细胞核转移并激活NFκB通路与未温热刺激的HaCaT细胞，该激活机制是通过NF-kB经典途径完成。4）尝试了HPV感染体外3D模型，成功构建HSPA6 KI Cre-Loxp系统，建立了高价值模式动物。为获得临床实证生物样本，开展了随机对照、评价者盲临床试验，获得大量高价值样本，详细探索了温热通过干预单独靶点引起远隔非干预靶点清除的时间规律。通过上述研究，完成温热上调HSPA6影响AP-1家族分子筛选验证及显著分子的作用规律；HSPA6影响HPV宿主细胞功能的细胞及人体立体样本组织，探索抗病毒免疫机制；HPV感染模式动物或体外模型、临床试验样本获得及作用规律探索方面达到研究目标。上述重要发现在分子信号水平进一步认识了温热影响角质形成细胞中HSPA6的机制。该机制有助于阐释温热成功诱导抗病毒免疫的分子机理，对关键分子的干预可能提高抗病毒免疫成功建立的几率，并可以推广到类似病毒疣一样的感染性或肿瘤性疾病领域。完成了高影响力SCI论文7篇，其中JAAD （IF>15）高质量研究受到杂志主编述评；获得专利6项，以第一完成人获得多项专利；以第一完成人获得省科技进步一等奖1项、中华医学奖三等奖1项、第三完成人中国21世纪重要医学成就奖1项；完成两项成果转化：签署合同额8000万元成果转化1项，100万元成果转化1项；培养了十余位硕士、博士及博士后；指导研究生完成互联网+”大学生创新创业大赛省赛金奖、国赛银奖。