《Proceedings of the National Academy of Sciences》：N6-methyladenosine modification of FZR1 mRNA positively regulates antiviral innate immunity by targeting the MAVS–TRAF3/6 axis
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本研究发现，RNA病毒（如VSV）感染通过上调FZR1（Fizzy-related protein 1） mRNA的m6A（N6-methyladenosine）修饰增强其翻译，进而促进线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS）聚集并驱动TRAF3/6（TNF receptor-associated factor 3/6）发生K63连接的自泛素化，最终强化I型干扰素（IFN-I）依赖性抗病毒免疫应答。该工作揭示了一条由转录后修饰精密调控的天然免疫信号通路，并为紫杉醇（PTX）等化疗药物抑制抗病毒免疫的机制提供了新见解。
病毒感调控FZR1蛋白表达依赖于其mRNA的m6A修饰
研究发现，细胞在感染水泡性口炎病毒（VSV）、仙台病毒（SeV）或用poly(I:C)模拟RNA病毒感染后，FZR1的蛋白水平显著升高，但其mRNA水平并未发生相应变化。进一步机制探究表明，VSV感染可增加FZR1 mRNA的m6A修饰水平。甲基转移酶METTL3的敲除可特异性降低FZR1的蛋白水平，但不影响其mRNA水平，证实了m6A修饰在其中的关键作用。双荧光素酶报告基因实验证实，VSV感染特异性地提高了携带FZR1 3‘非翻译区（3’-UTR）的报告基因的翻译效率，而这种增强效应在m6A修饰关键位点（A774）发生突变时消失。这些结果共同表明，病毒感染通过上调FZR1 mRNA的m6A修饰，从而增强其翻译效率，最终提高细胞内FZR1蛋白水平。
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FZR1抑制多种RNA病毒感染并依赖I型干扰素通路
功能实验表明，过表达FZR1可显著抑制VSV、甲型流感病毒H1N1和肠道病毒71型（EV71）等多种RNA病毒的复制，降低病毒滴度；相反，敲低或敲除FZR1则促进这些病毒的复制。重要的是，在缺乏功能性I型干扰素基因的Vero细胞或敲除干扰素受体IFNAR1的A549细胞中，FZR1的过表达不再发挥抗病毒效应。这证明FZR1的抗病毒活性严格依赖于完整的I型干扰素信号通路。
FZR1正向调控病毒触发的天然免疫信号
报告基因检测显示，过表达FZR1可剂量依赖性地增强VSV感染所触发的IFN-β启动子、干扰素刺激反应元件（ISRE）和核因子κB（NF-κB）启动子的活性。在FZR1敲除的细胞中，病毒感染诱导的IFN-β、白细胞介素6（IL6）、肿瘤坏死因子α（TNFα）等细胞因子及干扰素刺激基因ISG56的mRNA表达水平显著降低，而重新回补FZR1可逆转此效应。在蛋白水平上，过表达FZR1促进了VSV感染诱导的干扰素调节因子3（IRF3）和NF-κB亚基P65的磷酸化，而敲除FZR1则削弱了这一磷酸化过程。这些数据表明，FZR1是RNA病毒触发天然免疫信号通路的一个关键正调控因子。
FZR1靶向结合MAVS、TRAF3和TRAF6
为探究FZR1的作用靶点，研究人员进行了免疫共沉淀实验。结果显示，FZR1能够特异性地与MAVS、TRAF3和TRAF6发生相互作用，而与RIG-I、MDA5、TBK1等其他天然免疫信号分子无直接结合。内源性实验进一步证实，在VSV感染后，FZR1与MAVS、TRAF3/6的结合会随时间增强。结构域映射分析发现，FZR1通过其WD40结构域与MAVS的C端区域（第361-540位氨基酸）结合，而其N端结构域则主要负责与TRAF3/6结合。有趣的是，FZR1在静息状态下主要位于细胞核内，而在病毒感染早期（3小时）会快速转位至细胞质，与MAVS、TRAF3/6发生共定位，为后续的功能调控做好了准备。
FZR1通过靶向PFKFB3抑制糖酵解并促进MAVS聚集
MAVS的朊病毒样聚集是其激活并启动下游信号的关键。本研究发现，过表达FZR1可增强VSV感染诱导的MAVS聚集，而敲除FZR1则削弱此聚集。进一步的代谢组学分析发现，过表达FZR1能降低细胞内糖酵解途径的关键代谢物，如丙酮酸和乳酸的含量。机制上，FZR1作为E3泛素连接酶，可靶向降解糖酵解限速酶6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3（PFKFB3）。PFKFB3本身能够直接结合MAVS并抑制其聚集。FZR1通过与PFKFB3竞争性结合MAVS的相同C端区域，从而解除PFKFB3对MAVS聚集的抑制。实验证明，在PFKFB3敲低的细胞中，FZR1促进MAVS聚集的效应消失，这确立了PFKFB3是FZR1调控MAVS聚集的上游关键节点。
FZR1以不依赖于APC/C的方式促进TRAF3/6发生K63连接的自泛素化
泛素化修饰，特别是K63连接的多聚泛素化，对TRAF3/6的激活至关重要。研究表明，过表达FZR1能显著增强TRAF3和TRAF6的K63连接泛素化水平。值得注意的是，FZR1通常作为后期促进复合物/周期体（APC/C）的共激活因子发挥作用。然而，即使使用无法与APC/C核心复合物结合、丧失自身E3泛素连接酶活性的FZR1（ΔC-Box）突变体，其依然能够促进TRAF3/6的泛素化。进一步研究发现，FZR1无法促进TRAF3（C68A）或TRAF6（C70A）这些自身E3连接酶活性缺失的突变体的泛素化。体外泛素化实验也证实，纯化的FZR1蛋白能促进野生型TRAF3/6的自泛素化，但对催化活性突变体无效。这些证据表明，FZR1并非作为E3连接酶直接催化TRAF3/6的泛素化，而是作为一个分子支架，通过直接结合来促进TRAF3/6自身的E3连接酶活性，从而增强其K63连接的自泛素化，且这一过程独立于经典的APC/C复合物。
FZR1对小鼠抵抗VSV感染至关重要
通过尾静脉注射小干扰RNA在小鼠体内敲低FZR1后，小鼠在VSV攻击下，肝脏和肺脏中Ifnb1、Tnfα和Isg56等免疫相关基因的诱导表达显著减弱，血清中IFN-β和TNF-α的蛋白水平也相应降低。与此同时，敲低FZR1的小鼠肝脏和肺脏中VSV的病毒载量更高，肺组织也表现出更严重的炎症细胞浸润和病理损伤。这些体内实验数据有力地证明了FZR1在宿主防御RNA病毒感染中发挥着不可或缺的保护作用。
紫杉醇通过降解FZR1在体内外削弱抗病毒免疫
紫杉醇是一种常用的微管靶向化疗药物。本研究发现，紫杉醇处理能以剂量和时间依赖的方式降低细胞内FZR1的蛋白水平。在野生型细胞中，紫杉醇处理能抑制病毒诱导的IFN-β产生、TBK1-IRF3信号激活、MAVS聚集以及TRAF3/6泛素化，并促进H1N1病毒复制。然而，在FZR1敲除的细胞中，紫杉醇的这些免疫抑制效应完全消失。在动物模型中，经紫杉醇预处理的小鼠，在感染H1N1后，肺组织内IFN-β等细胞因子的产生受到抑制，病毒载量更高，肺病理损伤也更严重。这些结果阐明了紫杉醇作为一种化疗药物可能增加病毒感染风险的潜在机制——即通过降解FZR1来削弱宿主的天然免疫防御。
总结与展望
该研究系统阐明了FZR1在抗病毒天然免疫中的全新功能与机制。病毒感染通过TBK1-METTL3轴增加FZR1 mRNA的m6A修饰，提升其翻译效率。上调的FZR1蛋白一方面通过降解PFKFB3和竞争性结合，解除其对MAVS聚集的抑制；另一方面作为支架促进MAVS与TRAF3/6的互作，并独立于APC/C地增强TRAF3/6的K63连接自泛素化，从而强力激活下游IRF3和NF-κB信号通路，促进I型干扰素和炎症因子的产生，建立有效的抗病毒状态。该研究不仅揭示了m6A修饰调控天然免疫的一种新途径，也为临床上紫杉醇等药物与溶瘤病毒联合治疗的机制提供了理论基础，并为针对MAVS–TRAF3/6轴开发新型抗病毒或免疫调节策略提供了潜在靶点。
