Nat Immunol | 陈玮/韩伟团队揭示E3泛素酶RAD18特异性终止磷酸化IRF3的转录活性

摘要：一个多世纪来RNA病毒大流行已成为人类健康的重大威胁，I型干扰素在机体抗病毒感染中发挥至关重要的作用。免疫细胞表面的模式识别受体（PRRs）对病毒等的病原体相关分子模式（PAMPs）的识别，通过TLR3/4-TRIF、RIG-I-MAVS和cGAS-STING

一个多世纪来RNA病毒大流行已成为人类健康的重大威胁，I型干扰素在机体抗病毒感染中发挥至关重要的作用。免疫细胞表面的模式识别受体（PRRs）对病毒等的病原体相关分子模式（PAMPs）的识别，通过TLR3/4-TRIF、RIG-I-MAVS和cGAS-STING信号转导通路触发核心转录因子IRF3的磷酸化，进而驱动I型干扰素的转录。值得关注的是，在高剂量的RNA病毒感染情况下，磷酸化IRF3蛋白（p-IRF3）在驱动I型干扰素转录之后，发生完全降解。这个现象表明机体通过促进p-IRF3降解从而避免过量IFNs产生以及不可控的炎症反应发生。然而，目前关于介导p-IRF3完全降解的关键机制并不清楚。

2025年8月29日，浙江大学医学院免疫所陈玮/浙江大学附属第二医院眼科中心韩伟团队在Nature Immunology杂志上发表题为E3 ligase RAD18 targets phosphorylated IRF3to terminate IFNB1 transcription的研究论文。该工作首次揭示了调控p-IRF3转录活性的核心E3泛素连接酶RAD18。RAD18作为有效的“制动器”阻断IRF3驱动IFNB1的转录活性，进而负性调节抗病毒固有免疫。

研究人员发现p-IRF3二聚体通过自噬体-溶酶体途径降解。通过基于液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）的非标记定量（Label free）技术筛选出p-IRF3的特异性E3泛素连接酶RAD18，RAD18能促进p-IRF3发生强烈的泛素化和自噬途径降解。

RAD18 选择性识别并结合位于IFNB启动子上的p-IRF3，提示RAD18可能参与p-IRF3转录活性的调控。CHIP-PCR结果证实RAD18 过表达加速p-IRF3从IFNB启动子上解离，RAD18敲除则导致p-IRF3持续滞留在IFNB启动子上并促进IFNβ大量合成。已报道的、作用于IRF3的E3泛素连接酶（TRIM21、TRIM26、RBCK1、UBE3C等）不能直接调控p-IRF3的转录活性。RAD18 在p-IRF3的Lys193位点加上多聚泛素化链，因此IRF3-K193R突变体持续结合在IFNB启动子上，不能发生后续的转运出细胞核以及进入自噬体降解环节。

体内实验结果表明Rad18

fl/flLysm-cre 小鼠由于 IFN β 过量产生而能够抵抗致命性水泡性口炎病毒感染。在感染 H1N1 病毒的人巨噬细胞或来自活动性系统性红斑狼疮患者的单核细胞中， RAD18 蛋白水平与磷酸化 IRF3 以及 IFNB1 mRNA 水平呈负相关。因此， RAD18 可作为终止 IRF3 驱动 IFNB1 转录的关键蛋白，并可能成为 RNA 病毒感染或自身免疫性疾病（如SLE和葡萄膜炎）的潜在治疗靶点。

基于以上研究结果，提出RAD18调控p-IRF3转录活性的工作模式（“brake”模式）：① 当RIG-I信号通路被激活后，胞浆内的IRF3蛋白被磷酸化并形成二聚体；② p-IRF3二聚体进入细胞核内，并结合到IFNB启动子上驱动IFNβ基因的转录；③ RAD18选择性识别位于IFNB启动子上p-IRF3二聚体，并在p-IRF3的Lys193位点加上K63型多聚泛素化链；④ 泛素化的p-IRF3从IFNB转录复合体中解离出来并转运到细胞核外，从而终止IFNβ基因转录；⑤ 胞浆内泛素化的p-IRF3结合自噬货物受体OPTN，进而被递送到自噬体进行降解。