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研究背景:单纯疱疹病毒,通常代指单纯疱疹病毒1型（HSV-1）或单纯疱疹病毒2型（HSV-2）。其中,HSV-1主要通过口腔-口腔和口腔-生殖器接触传播,大部分人是在儿童时期初次感染,并且伴随终身。而HSV-2几乎只通过性行为或者分娩时中的生殖器接触传播,且会极大的增加HIV感染风险。单纯疱疹病毒的感染大多无明显症状或没有症状,发病时常在组织的内部或周围产生水泡状病灶点,严重时可引起神经痛。并且除了急性症状外,HSV还被研究为是认知能力下降的一个促成因素,会导致阿尔茨海默症、帕金森、纤维肌痛和脑炎,以及其他神经系统疾病的产生。据美国疱疹治疗倡导组织（Herpes Cure Advocacy）的最新数据统计,全球约有60亿人携带HSV-1病毒（约为世界人口的66%携带HSV-1病毒,13%携带HSV-2病毒）;大约有4-8千万人患有HSV-2复发性疼痛性生殖器病变;由于生殖器疱疹HSV-2的影响,每年新增约42万多名艾滋病毒感染者;每年约14000例新生儿感染;在美国,每年约有1000名婴儿死于新生儿疱疹;约1千万人患有疱疹性眼病。目前,HSV疫苗还处于早期研发阶段,且存在诱导激活病毒潜伏库的可能。因此抗病毒药物治疗需求巨大而迫切。目前,临床上除了一些支持性治疗外,主要通过使用阿昔洛韦、伐昔洛韦等核苷类似物来抗HSV药物。但该类药物只减轻患者症状,不能消除潜伏库病毒,且交叉耐药性逐年递增。根据国内外药物注册临床试验注册信息统计,抗HSV领域近20年来未有新药成功上市。HSV感染患者至今都处在一个可选择治疗的药物单一、不良反应多和病毒耐药性逐年增加等多方面的困境中。研究方法:我们通过对GEO数据库中感染各种微生物的样本进行分析比对,发现不同样本中PPM1F基因的表达水平不同。于是,采用CRISPR-Cas9技术,在Hela细胞中对PPM1F基因进行敲除,以验证PPM1F是否参与HSV-1/2的感染过程。同时,我们通过免疫共沉淀（Co-IP）实验技术探究PPM1F与TBK1蛋白之间的相互作用,揭示PPM1F在抗病毒免疫中的作用机制。随后,通过对抗病毒药物的筛选,发现了 PPM1F的抑制剂。我们通过观察细胞病变效应、qRT-PCR、Western blotting以及空斑等方法在细胞层面上反复验证PPM1F Inhibitor对HSV-1/2的抗病毒效果。为了评估PPM1F Inhibitor在体内的抗病毒效果,我们采用IFNAR KO C57B1/6小鼠构建HSV-1感染小鼠模型,探讨PPM1F Inhibitor在体内的抗病毒效果。为进一步探究PPM1F Inhibitor抗病毒作用机制,构建了病毒-药物孵育模型体系。由于PPM1F Inhibitor与阿昔洛韦的抗病毒机制不同,我们还通过联合用药实验评估了 PPM1F Inhibitor与阿昔洛韦联用的效果。研究结果:我们的研究发现Hela细胞被HSV-1/2感染后PPM1F的mRNA的表达水平显著提高。PPM1F基因的敲除能够保护靶细胞,减少HSV-1/2的感染。相反,PPM1F基因的过表达促进了 HSV-1/2感染靶细胞。另外,我们发现PPM1F能够与TBK1产生直接的相互作用,并使TBK1/IRF3去磷酸化,阻碍IRF3的入核,抑制天然免疫应答。而PPM1F的抑制剂PPM1F Inhibitor在体内外均有良好的抗HSV-1效果。其作用机制为PPM1F Inhibitor通过抑制PPM1F的活性发挥抗病毒作用。一方面PPM1F Inhibitor能够抑制PPM1F活性,恢复TBK1/IRF3的磷酸化,进而恢复下游IFN-β的产生,增强天然免疫,从而发挥抗病毒作用。另一方面,我们的研究发现PPM1F Inhibitor还能通过抑制PPM1F的活性,影响病毒进入的过程而发挥抗病毒作用。由于抗病毒作用机制不同,我们发现PPM1F Inhibitor与阿昔洛韦联用时具有协同增效作用。研究结论:我们的研究首次发现PPM1F作为一个全新的靶点在HSV-1/2的感染过程中发挥着重要的作用。我们的研究发现PPM1F敲除能够抑制HSV-1/2的感染,而PPM1F的过表达能够促进病毒感染。机制研究表明,PPM1F与TBK1之间能够直接相互作用,PPM1F能够使TBK1/IRF3通路去磷酸化,抑制抗病毒先天免疫应答,进而促进病毒感染。另外,我们找到了化合物PPM1F Inhibitor在体内外均展现出良好的抗病毒活性,PPM1F Inhibitor的IC50为10.33±2.48 μM。同时,我们还发现PPM1F Inhibitor在与HSV-1/2共同孵育时有强烈的抗病毒效果,并证实它主要是通过阻碍HSV-1/2的进入过程发挥抗病毒作用。本研究明确了宿主基因PPM1F被HSV-1/2利用以逃避先天免疫的追捕,而PPM1F Inhibitor还能够阻碍HSV-1/2的进入过程。因此,我们认为PPM1F抑制剂在作为非核苷类抗病毒化合物的研究中具有重大意义。