去乙酰化酶SIRT2的应用及调控RNA病毒感染的药物

本发明属于生物医药，具体涉及去乙酰化酶sirt2的应用及调控rna病毒感染的药物。

背景技术：

1、抗病毒固有免疫应答反应是一把双刃剑，尽管适当的抗病毒固有免疫应答反应可以帮助机体抵抗病原微生物的入侵，但同时抗病毒固有免疫应答反应的过度或持续激活反而会对机体的器官或组织产生损伤。比如，抗病毒固有免疫应答反应的过度激活会导致大量细胞因子(如il-6、tnf-α等)和炎症介质在短时间内急剧释放，形成“细胞因子风暴”。这种剧烈的炎症反应会破坏血管壁，引起组织损伤、器官功能障碍，甚至危及生命。再比如，持续的抗病毒固有免疫应答反应所带来的炎症反应不仅会直接损伤感染部位的组织，还可能通过全身性反应影响远离感染部位的器官，如肺、心、肾等，导致多器官功能障碍综合征(mods)。此外，过度的免疫反应还可能诱发自身免疫性疾病，进一步加剧病情。因此，抗病毒固有免疫应答反应激活的强度和持续时间需要进行严格精确的调控，以免对机体造成伤害。而相应的临床应用则需要：首先，深入研究抗病毒固有免疫应答的分子机制，识别关键信号通路、转录因子及细胞因子网络中的调控节点，为干预提供靶点。其次，开发能够特异性调节免疫应答强度和持续时间的药物。例如，针对细胞因子风暴的抗体药物、免疫抑制剂等，旨在保持足够抗病毒能力的同时，减少不必要的组织损伤。再次，考虑到不同个体间免疫应答的差异性，探索基于患者遗传背景、免疫状态等因素的个体化治疗方案，以实现更加精准的医疗干预。

2、固有免疫系统的启动依赖于细胞模式识别受体(prrs)对被称为病原体相关分子模式(pamp)的保守微生物成分的识别。病毒核酸，包括rna和dna，是病毒感染产生的主要pamp。在病毒感染时，toll样受体3(tlr3)识别细胞外病毒rna，而细胞内病毒rna主要被视黄酸诱导型基因i(rig-i)样受体(rlrs)识别，包括rig-i(也称为ddx58)和黑色素瘤分化相关基因5(mda5，也称为ifih1或helicard)。rig-i和mda5都是解旋酶家族成员，具有两个半胱天冬酶募集结构域(card)、一个dexd/h-box解旋酶结构域和一个c末端结构域(ctd)。一般来说，rig-i优先与短的5'-三磷酸(5'-ppp)dsrna结合，并在宿主防御仙台病毒(sev)、水泡性口腔炎病毒(vsv)、新城疫病毒(ndv)和流感病毒中发挥关键作用。同时，mda5已被证明在识别长dsrna和脑心肌炎病毒(emcv)中至关重要。在rna结合后，rig-i和mda5募集相同的含有card的衔接蛋白visa(也称为ips-1、cardif或mavs)，其进而组装朊病毒样聚合物并用作募集和磷酸化下游信号蛋白tbk1和ikki的平台，导致irf3和nf-κb的激活，并最终诱导i型干扰素(ifn)、促炎细胞因子和其他抗病毒基因。

3、rig-i在静息细胞中保持自我抑制状态，dsrna的结合诱导其激活，构象和card的释放发生变化。rig-i的激活受一系列翻译后修饰的调节，包括磷酸化、泛素化、苏素化、isg化、谷氨酰化和乙酰化。rig-i的经典ptm，如磷酸化和泛素化，已经被广泛研究。例如，蛋白激酶cα(pkcα)和pkcβ或酪蛋白激酶ii(ck ii)对rig-i的磷酸化使rig-i保持静止状态，而磷酸酶pp1α和pp1γ去除rig-i磷酸化并启动其激活。同时，几种e3泛素连接酶，如trim25、trim4和rnf135，以及去泛素化酶，如cyld、usp21和usp3，已被鉴定可调节rig-i泛素化并在抗病毒反应中发挥作用。然而，非常规ptms在rig-i活性调节中的作用刚刚被揭示，仍需在未来的研究中加以解决。已经证明，rig-i在静息细胞中的ctd处被乙酰化，这阻止rig-i与dsrna结合并控制rig-i的低聚。在病毒感染时，组蛋白脱乙酰酶6(hdac6)直接与rig-i结合并去除rig-i的乙酰化，导致rig-i信号的激活。

4、最近，越来越多的证据强调了sirtuins(sirts)在调节抗病毒固有免疫信号通路中的重要作用。sirt家族的7个成员(sirt1-7)是广泛表达和保守的nad+依赖性脱乙酰酶，在许多生物过程中发挥着至关重要的作用，如炎症、代谢、氧化应激、细胞周期、寿命和细胞凋亡。sirtuins的亚细胞定位多种多样，sirt1/6/7主要在细胞核中，sirt2主要在细胞质中，sirt3/4/5主要在线粒体中。最近的一项研究表明，sirt1介导irf3/irf7的dna结合结构域(dbd)的脱乙酰化，并通过影响其液-液相分离来调节ifn的产生。我们之前的研究表明，sirt1也与ifi16相互作用，并抑制ifi16介导的人类细胞抗病毒反应。此外，visa的活化通过sirt3催化的脱乙酰作用作为促进剂和sirt5催化的脱琥珀酰作用作为制动器来调节。据报道，sirt2通过与g3bp1相互作用和脱乙酰基来减少cgas-sting途径，而不是直接与cgas本身结合。然而，尽管乙酰化对rig-i的活化至关重要，sirtuins在rig-i活化中的作用仍不清楚。

5、尽管目前针对sirtuins已开发出多种激活剂和抑制剂，并且一些激活剂和抑制剂已经在临床上进行应用方面的探索，比如sirtuins的激活剂白藜芦醇、sirt1的激活剂srt2104以及sirt1的抑制剂ex527在衰老、炎症、代谢以及肿瘤等相关疾病的治疗中进行了研究，但是目前sirt2在rna病毒感染相关疾病的治疗中应用还不明确。

技术实现思路

1、为解决现有技术中目前sirt2在rna病毒感染相关疾病的治疗中应用还不明确的问题，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

2、抗病毒反应的过度激活也会对机体造成损害,所以需要进行严格限制。本发明通过研究发现，在细胞水平上对sirt2敲低、sirt2缺陷和sirt2的表达抑制剂的治疗观察，确定sirt2是rig-i和visa介导的信号通路的重要正调控因子。sirt2缺乏抑制了rna病毒诱导的下游抗病毒基因的转录和小鼠的固有抗病毒反应。sirt2通过调节rig-i的乙酰化来促进针对rna病毒和胞质dsrna的抗病毒固有免疫反应。基于抗病毒反应的过渡激活会对机体造成损害，所以，我们需要限制抗病毒反应的过渡激活。

3、基于上述原因，本发明提供了一种去乙酰化酶sirt2的应用，用于非疾病的诊断或治疗；所述应用为去乙酰化酶sirt2作为筛选预防、缓解或治疗rna病毒感染药物的药物靶标的应用。

4、本发明提供的上述应用能够明确sirt2在rna病毒感染相关疾病的治疗中应用，证明了sirt2可以用于rna病毒感染相关疾病的治疗中。

5、本发明通过研究发现，通过sirt2的sirna或sirt2的表达抑制剂agk2来限制病毒感染诱导的固有免疫应答反应,防止过度激活产生的细胞因子对机体造成伤害。因此，本发明能够通过去乙酰化酶sirt2的sirna或特异性抑制剂agk2限制抗病毒固有免疫应答反应的过度激活。

6、优选地，所述rna病毒包括vsv病毒或sev病毒。vsv和sev均为可以感染人和动物的rna模式病毒，能够诱发rig-i介导的固有免疫信号通路的激活，因此，可以通过sirt2来调节rna病毒诱导的固有免疫应答反应的过度激活，从而用于rna病毒感染相关疾病的治疗中。

7、优选地，所述去乙酰化酶sirt2通过sirna限制抗病毒固有免疫应答反应的过度激活。

8、优选地，通过敲低所述去乙酰化酶sirt2，抑制所述去乙酰化酶sirt2的表达，进而限制抗病毒固有免疫应答反应的过度激活。

9、本发明还提供了一种利用所述去乙酰化酶sirt2用于筛选预防、缓解或治疗rna病毒感染药物的方法。该方法包括如下步骤：

10、将候选药物给药rna病毒感染模型，检测给药前后所述去乙酰化酶sirt2的表达量或活性，给药后所述去乙酰化酶sirt2的表达量或活性低于给药前所述去乙酰化酶sirt2的表达量或活性是候选药物为目标药物的指示；

11、所述rna病毒包括vsv病毒或sev病毒。

12、基于上述方法，本发明还提供了一种根据上述方法筛选得到的调控rna病毒感染的药物。所述药物包括去乙酰化酶sirt2的表达抑制剂或去乙酰化酶sirt2的活性抑制剂，所述去乙酰化酶sirt2的表达抑制剂包括sirna；所述去乙酰化酶sirt2的活性抑制剂包括agk2。

13、agk2为sirt2的特异性抑制剂。所述sirna为s2和s3；s2的正义链序列如seq idno.34所示；负义链序列如seq id no.35所示；s3的正义链序列如seq id no.36所示；负义链序列如seq id no.37所示。

14、优选地，所述药物是以所述sirt2的表达抑制剂或所述去乙酰化酶sirt2的活性抑制剂为活性成分，并辅以药学上可接受的辅料。

15、优选地，所述药物中所述sirt2的表达抑制剂或所述去乙酰化酶sirt2的活性抑制剂的浓度为9.5μm～10.5μm。更优选地，所述药物中所述sirt2的表达抑制剂或所述去乙酰化酶sirt2的活性抑制剂的浓度为10μm。

16、优选地，所述辅料包括水、盐水、缓冲液、甘油、乙醇中的任意一种或多种。

17、优选地，所述药物用于改善抗病毒固有免疫应答反应过渡激活导致的多器官功能障碍综合征。

18、优选地，所述药物用于改善抗病毒固有免疫应答反应过渡激活导致的自身免疫性疾病。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、本发明提供了去乙酰化酶sirt2的应用及及调控rna病毒感染的药物。本发明的研究结果表明：sirt2在体内促进rna病毒触发的固有免疫反应，sirt2增强了由rna病毒或胞质dsrna触发的固有免疫信号通路。sirt2缺乏会损害针对rna病毒的抗病毒固有免疫信号通路，并促进rna病毒感染。sirt2缺乏会损害rna病毒或胞质dsrna诱导的原代免疫细胞和非免疫细胞的抗病毒固有反应。用sirna敲减sirt2或用sirt2的表达抑制剂agk2治疗降低了对rna病毒的抗病毒固有免疫反应。在体内用agk2治疗降低了rna病毒触发的i型ifn的产生。因此，本发明提供了一种在临床上通过sirt2的sirna或特异性抑制剂agk2抑制抗病毒固有免疫应答反应过度激活的方法。同时，sirt2可以作为筛选预防、缓解或治疗rna病毒感染药物的靶标物质。sirt2的表达抑制剂能够灵活调节抗病毒固有免疫应答发应的强度，从而在保证足够抗病毒能力的同时，减少不必要的组织损伤。