丙型肝炎病毒持续感染的免疫调节机制研究

To better understand the pathogenesis of virus-induced liver disease and hepatocellular carcinoma (HCC), a small animal model permissive for HCV infection and modeling liver disease biology is needed. HCV infection is limited to humans and chimpanzees, predominantly due to distinct host-dependency factors and innate antiviral immune responses precluding cross-infection of other species. Efforts over the past 15 years or so have not been successful by focusing on humanizing mice permissive to HCV persistent infection. The breakthrough by this application manage to establish that HCV can persistently infect the immune-competent mouse with hepatically expression of two HCV entry receptors-CD81 and Occludin. This application is aimed to use this mouse model to further characterize the immune response to HCV infection, and the dysregulated immunity associated with the HCV persistent infection. This applicaion has two approaches, (1) to study the mechanisms of how HCV impairs the innate immunity (DCs and NK cells) during the acute phase of infection, and (2) to study the mechanism of how HCV persistent infection induce tolerance of CD8+ T cells response. These sutdies are timely and stategically critical soon after the mouse model of HCV natural infection has been available. The outcome of this application would provide the first glimpse of the dynamics of immune response to HCV infection in vivo.

丙型肝炎病毒（HCV）嗜肝性感染常导致慢性肝炎，部分患者进展为肝硬化和肝癌。我国HCV感染者和丙型肝炎发病者人数均居世界首位。尽管抗病毒药物治疗的持久应答率已相当乐观，但其高昂费用、易诱生耐药株、无法阻碍肝癌发生等缺陷，仍对根治丙肝提出挑战。阐明HCV持续感染的致病机制对根治慢性丙肝至关重要。丙肝研究受限于缺乏合适的小型动物模型，对肝脏局部免疫细胞与病毒互作规律，HCV持续感染和慢性化肝炎进展的规律尚不清楚。本申请前期工作获得了世界首个、准确反映HCV感染自然史和持续感染病理进程的小鼠模型。本申请将利用该迄今为止最先进、最优越的小型动物模型，重点研究（1）肝脏原位DC和NK细胞免疫失衡/受损，（2）T细胞耐受和/或功能耗竭等在HCV建立持续感染中的基本规律，勾画慢性丙肝的复杂免疫病理过程，加深对免疫逃逸和免疫耐受基础理论的认识，并为丙肝临床诊治和治疗药物创制提供关键线索。

丙型肝炎病毒（HCV）嗜肝性感染常导致慢性肝炎、肝硬化和肝癌; 我国HCV感染者和丙型肝炎发病者人数均居世界首位，尽管抗病毒药物治疗的持久应答率已相当乐观，但其高昂费用、易诱生耐药株、无法阻碍肝癌发生等缺陷，仍是根治丙肝的挑战。本项目阐述肝脏病灶原位免疫应答失衡和/或耐受在 HCV 建立持续性感染中的作用机制。前期研究建立了 HCV 持续感染的小鼠模型，并在后期小鼠模型中发现：1)肝脏中的喹诺酸盐磷酸核糖转移酶(QPRT)除了具有参与生化代谢的作用外，其酶活性能抑制HCV在细胞中复制的作用，而HCV感染会引起QPRT蛋白酶体降解，进而降低从头合成NAD和脂肪生成，有利于HCV复制，因此QPRT-NAD通路可能成为开发治疗慢性丙型肝炎的潜在靶点; 2)CD2相关蛋白CD2AP在HCV感染后表达上调，不但能与HCV非结构蛋白5A (NS5A)结合，参与转运NS5A到脂肪滴中，并能通过与E3酶Cbl-b结合以降解IRS1，达到干扰胰岛素信号通路并适应病毒的组装，进而刺激HCV增殖和肝脏脂肪变性，因此靶向CD2AP可能为减轻HCV感染及其相关肝脏病理提供了机会; 3)NKG2A能作为HCV诱导的NK衰竭的关键检查点，在HCV感染时，肝细胞中的NKG2A配体Qa-1表达上调，进而连接NKG2A以诱导NK细胞耗竭，而NKG2A与Qa-1中和抗体均能逆转NK耗竭并重建NK细胞功能，使其维持了高水平IFN-γ，逆转HCV特异性CD8＋T细胞耗竭，从而清除病毒并阻止HCV建立慢性感染和肝纤维化及肝癌的病理进程，并提出了NKG2A对NK-CD8＋T细胞为序贯性的功能耗竭，为CD8＋T细胞免疫检查点阻断剂(PD-1/Tim3)无法逆转慢性感染和癌症进展给出了新机制。综合上述，本项目为HCV慢性感染的作用机制及其对NK与CD8+T细胞衰竭的病程和机理研究提供了新的切入点，并为相关肝癌免疫治疗提供了新思路，具有重大的理论意义及临床应用价值。