发展慢性乙型肝炎和相关肝脏疾病机制的实验小鼠模型

The mouse model with HBV-associated chronic liver diseases is a long-sought goal in the field of Hepatitis B virus (HBV) research. We recently reported a technique of a recombinant cccDNA (rcccDNA) of HBV through site-specific DNA recombination. rcccDNA induces a significantly prolonged HBV persistence in immunocompetent mice, which thus represents a prototype for developing a mouse model of chronic HBV infection. Based on this prototype, in the current project, we plan to develop a variety of strategies to establish chronic hepatitis B and associated liver diseases in the mouse model, by taking into accounts of host and viral determinants that are implicated in the pathogenesis and clinical outcome of HBV infection. On the other hand, we propose to develop a mouse model with a HBV transgene that is believed to clinically associate with fulminant hepatitis and may lead to the overexpession of HBc. The transgenic mouse model will be characterized under a variety of experimental liver injury settings. The pathologic role of HBc will be further examined by the rcccDNA-based approach, with a special purpose to induce severe hepatitis in the mouse model with HBV persistence. Overall, the current project is aiming to develop a mouse model to surrogate the the onset and the progression of HBV-related immunopathogenesis in infected human beings, and is expected to afford opportunities to develop powerful strategies to cure HBV infection.

乙型肝炎病毒（HBV）感染相关疾病模型是本领域长期努力的方向和目标。在稍早的工作中，我们通过位点特异性重组策略诱导重组(r)cccDNA的产生，诱导免疫机能健全小鼠模型中显著延长的HBV抗原血症，因而可以代表一种原型（prototype）发展HBV持续感染和慢性肝炎的实验小鼠模型。本项研究中，我们拟基于rcccDNA原型策略，应用多种方式以期建立慢性病毒性肝炎和相关疾病机制（肝纤维化、肝硬化和肿瘤形成）的实验小鼠模型，涉及HBV慢性感染相关的病毒和免疫学两方面的研究内容，为发展治愈慢性乙型肝炎的新型策略提供理论基础和实验评价体系。另一方面，我们拟基于重症肝炎相关病毒突变株建立HBV转基因小鼠模型，在实验性肝损伤条件下研究HBc蛋白或基本启动子区特定突变可能的病理学意义，并基于上述rcccDNA策略的慢性肝炎模型中进行系统分析，以期发展具有重症肝炎免疫病理特征的实验小鼠模型。

乙型肝炎病毒（HBV）慢性感染迄今仍然是世界性公共健康问题。慢性乙型肝炎（CHB）可以持续终生，引起不同层级的肝脏损伤，并最终导致肝硬化和肝肿瘤的发生。HBV易感宿主仅限于人和黑猩猩等灵长类动物，缺乏合适的实验动物模型一直是HBV相关疾病机制研究的瓶颈。HBV共价闭合环状DNA（cccDNA）具有显著的稳定性，是病毒持续感染的分子基础。我们在前期工作中，通过Cre/loxP 介导的位点特异性重组策略，由前体质粒诱导重组(r)cccDNA的产生。应用尾静脉高压注射模型，能够诱导免疫机能健全小鼠模型中显著延长的HBV抗原血症。在本项研究中，我们基于rcccDNA原型策略，通过模拟CHB病理生理特征，以及腺病毒载体投递rcccDNA等策略，诱导病毒持续感染，成功建立慢性病毒性肝炎和相关疾病过程（肝纤维化和异常肿瘤细胞增殖）的实验小鼠模型。另一方面，我们基于病毒基本启动子（BCP）突变株，应用PiggyBac转基因策略构建HBV转基因小鼠模型，建立具有重症肝炎免疫病理特征的实验小鼠模型；非常值得关注的是，这些小鼠普遍自发地形成肝硬化，最终导致肝癌发生。进一步，我们应用重组腺病毒载体，在小鼠模型中投递HBV核心蛋白（HBc）V124W突变体表达基因，使其在肝细胞质中大量积累，血清学分析显示持续增高的ALT活性，提示持续的肝细胞损伤。分子机制研究中，我们应用亲和串联标签和蛋白质质谱分析，证实HBc能够与一系列候选蛋白分子形成相互作用，并显著影响宿主细胞线粒体自噬以及溶酶体功能，诱导炎症应答和肝细胞损伤。HBV感染相关疾病模型是本领域的长期努力方向和目标。我们希望本项研究建立的实验小鼠模型系统，能够为我们理解HBV感染病理机制提供更加深刻的认识，同时，这些小鼠模型也将为抗病毒药物筛选和评价提供重要的实验平台。