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识别病原微生物是激活天然免疫反应的第一步,该过程是通过一系列模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)来识别病原相关的分子模式(pathogen-associated molecular patterns, MAMPs)来实现的。例如,在大多数细胞中,RIG-I样受体(retinoic acid-inducible gene I (RIG-I)-like receptors, RLRs)识别病毒感染产生的双链RNA (dsRNA)或者单链RNA (ssRNA);在一些免疫细胞中,Toll样受体(toll-like receptors, TLRs)识别经过内吞作用进入内体的病毒dsRNA和ssRNA。模式识别受体一旦激活后,会激起下游的信号级联反应,导致Ⅰ型干扰素和促炎症因子的大量产生。干扰素调控因子3 (interferon-regulatory factor 3, IRF3)作为IFN-β诱导通路的关键转录因子,在天然免疫反应过程中起着不可或缺的作用。细胞识别病原体后,IRF3会在几个磷酸化接受体簇上磷酸化,继而发生构象变化,进行同源二聚化、入核并结合到目的基因的启动子序列干扰素刺激反应原件(interferon-stimulated response elments, ISRE)上。IRF3在IFN-β诱导通路中必不可少的角色决定了它必须被精细的调控,从而使宿主对病毒感染做出准确适应的免疫反应。IRF3上游的激酶TBK1和IKKε早已被报道,但是负责IRF3去磷酸化过程的磷酸酶仍然未知。肿瘤抑制因子PTEN (Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)是突变率最高的几个抑癌因子之一。PTEN通过其脂质磷酸酶活性来拮抗PI3K-Akt信号通路,从而控制一系列细胞生理过程,在肿瘤抑制过程中起着核心的作用。尽管PTEN的肿瘤抑制功能研究得非常透彻,但关于PTEN在抗病毒免疫方面的功能还未见报道。本研究中,我们报道PTEN在抗病毒天然免疫中的新功能,我们发现PTEN能够促进病毒诱导的Ⅰ型干扰素的表达,从而在抗病毒天然免疫反应中起着关键的作用。我们的研究发现,PTEN在Ⅰ型干扰素诱导通路中的作用依赖于其磷酸酶活性,但不依赖于PI3K-Akt通路。IRF3是I型干扰素诱导通路的关键转录因子,而PTEN通过促进IRF3的入核转运从而促进病毒诱导的I型干扰素的表达。使用多种病毒以及核酸类似物诱导干扰素产生的实验证明,PTEN 参与了所有IRF3介导的干扰素反应。进一步研究表明,IRF3除已知的磷酸化激活位点之外,还存在磷酸化失活位点,本研究鉴定出三个磷酸化负调控位点,包括Ser82、Ser97和Ser339,其中Ser97位点的磷酸化导致IRF3不能入核,而PTEN则通过其磷酸酶活性对Ser97磷酸化位点行使去磷酸化功能,从而促进IRF3入核,激活I型干扰素的表达。病毒感染实验表明,PTEN缺失的各类细胞(包括肿瘤细胞)抗病毒干扰素反应显著降低,进而病毒复制效率上升,宿主细胞凋亡增加。本研究建立了PTEN条件性敲除小鼠实验体系,相对于野生型小鼠,PTEN条件缺失型小鼠干扰素反应明显降低,对水泡性口炎病毒(VSV)高度易感,因此在小鼠模型中证实了上述发现的生理功能。总之,我们的研究发现PTEN除抗肿瘤功能之外,还在抗病毒天然免疫中发挥关键作用；揭示了IRF3磷酸化负调控的新机制和PTEN磷酸酶对IRF3负调控位点的去磷酸化功能。这些工作表明了PTEN和IRF3在肿瘤抑制和抗病毒天然免疫之间的交互作用,也部分解释了为什么肿瘤细胞一般对病毒感染更加敏感,因此该研究为研发新的抗病毒策略提供了新知识,对于筛选与应用溶瘤病毒治疗PTEN缺失型癌症具有重要的临床意义。