跨膜蛋白TMEM2通过IL-6和IL-32抑制乙型肝炎病毒感染的转录组学机制研究

Hepatitis B virus infection remains a challenging global health problem. However, chronic hepatitis B virus infection is rarely eliminated. One of the important reasons for the failure of hepatitis B is that the mechanism of HBV infection is still not clear. The present study is to explore the inhibition mechanism of TMEM2 in the HBV infection into cells, based on our previous study about the genetic mechanism and differential proteomics of HBV infection. Some well-handling techniques are used in this study including lentivirus transfection, gene over-express, gene interfering, transcriptome sequencing and so on. By establishing of stably expressing NTCP and TMEM2 cell lines, we can verify the inhibition effect of TMEM2 in HBV infection. Then we identify the differential expression of genes and pathways in the cells in order to clarify the relationship between TMEM2 and HBV infection by using transcriptomics analysis. We hope that the role and molecular mechanism of TMEM2，especially the inhibition effect of interleukin 6 and interleukin 32 through NTCP, in HBV infection into cells could be revealed, which can provide basis and new ideas to the elimination of HBV infection.

乙型肝炎病毒（HBV）感染严重威胁人类健康，是全球重大的公共卫生问题。目前，慢性HBV感染缺乏有效的治愈手段，其中HBV感染肝细胞的机制仍未完全明确是乙肝无法治愈的重要原因之一。课题组前期通过对慢性乙肝的“遗传机制”与“差异蛋白组学”研究发现“肝脏跨膜蛋白TMEM2”在HBV感染细胞过程中具有抑制作用，但机制不明。本项目拟通过“慢病毒转染及过表达”、“基因干扰”、“高通量转录组测序”等成熟技术，构建稳定表达HBV受体（NTCP）的HepG2细胞系，通过调节TMEM2在细胞中的表达后验证TMEM2对HBV 感染的抑制作用，而后通过转录组测序鉴定正常表达、过表达与干扰表达TMEM2的HepG2细胞株中差异表达的基因及所在信号通路状态的变化，尤其IL-6、IL32通过NTCP抑制HBV 感染的机制，从分子水平上阐明TMEM2抑制HBV感染细胞的机制，为最终治愈慢性乙肝提供研究基础和新思路。

乙型肝炎病毒（HBV）感染现状依然严峻，我国一般人群乙肝表面抗原（HBsAg）阳性率约为5%-6%，目前慢乙肝的可及治疗终点为临床治愈，尚不能达到病毒学治愈，其中部分原因是乙肝病毒感染细胞机制尚不完全明确。我们前期发现TMEM2能够抑制乙肝病毒感染肝细胞，为了进一步探究TMEM2如何通过激活JAK-STAT通路抑制HBV感染细胞的机制，我们对不同TMEM2表达量的细胞进行转录组学分析，并使用CO-IP联合LC-MS/MS检测能与TMEM2结合的蛋白质。通过构建不同TMEM2表达的HepG2细胞并对其进行转录组学测序，使用生物信息学分析，结果提示TMEM2调控的基因在肿瘤发生，病毒感染等信号通路上明显富集，并参与多个病毒学过程。在探究TMEM2激活JAK-STAT信号通路的深入机制过程中，我们发现CSNK2A3编码的CSK23蛋白能与TMEM2结合，过表达CSK23蛋白能抑制HepG2细胞增殖，促进HBV感染HepG2细胞，沉默表达CSK23蛋白后的效果相反。进一步通过对信号通路的验证，我们证实：TMEM2结合CSNK2A3激活JAK-STAT通路抑制HBV感染HepG2细胞。课题负责人所在科室的科研团队前期研究已经表明TMEM2是乙肝患者和健康人群之间的四个差异表达的基因之一，目前我们已通过进一步研究从转录组学角度证明了TMEM2可能与肿瘤发生，病毒感染密切相关。研究结果发现TMEM2依靠结合CSNK2A3激活JAK-STAT的机制，为我们进一步研究TMEM2功能提供了研究方向，并为探究HBV感染细胞机制提供了更多的新的思路。