丙型肝炎病毒高变区1中感染功能区与免疫功能区的鉴定

高变区1（HVR1）是由HCV包膜E2蛋白氨基末端27个氨基酸残基组成的肽段，是介导E2蛋白与SR-BI（HCV受体之一）结合的关键位点，也是诱导中和抗体的重要靶抗原，其序列高变是HCV免疫逃避的重要原因，目前尚不清楚其结构与生物学功能及抗原性的对应关系。我们对H77株HCV的HVR1进行的研究提示：HVR1中可能含有三个相互独立的功能区：感染决定区、感染调节区和免疫决定区。感染决定区介导HCV的感染性，不参与形成中和抗体表位；感染调节区能影响HCV的感染性，非HCV感染所必需；免疫决定区形成中和抗体表位，其序列变异导致HCV的免疫逃避。本课题将利用来源于多名慢性感染者的HVR1变异资料对该推论进行论证，精确鉴定出HVR1中涉及HCV与细胞表面受体作用的关键氨基酸残基和形成中和抗体表位的肽段以及调控HCV感染性的肽段，对于认识HCV的感染机制以及研发抗HCV药物和疫苗具有重要意义。

丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）包膜蛋白2（E2）氨基端的27个氨基酸残基是HCV多蛋白中变异频率最高的区域，其中含有优势中和表位，也在HCV细胞侵入过程中发挥重要作用。本研究试图在HVR1中鉴定出不同的功能区，为研发抗HCV疫苗与药物提供线索。首先我们以HCVpp作为研究模型，用单一氨基酸残基删除扫描的方法分析1a型H77株HVR1中27个氨基酸残基分别对HCV细胞入侵的影响，实验显示删除HVR1中的Ala-14、Gly-15、Lys-25、Gln-26以及Asn-27中任意一个残基的删除均导致HCVpp感染性降低幅度超过70%，而删除其他22个氨基酸残基对HCVpp感染性并未造成明显影响。受体结合实验表明：这5位氨基酸残基介导了病毒包膜蛋白与宿主细胞SR-BI受体的结合。删除HVR1氨基端13个残基以及第16-24位9个氨基酸残基不会显著降低HCVpp的感染力。HVR1氨基端的13个氨基酸残基可以通过适当的突变，增强病毒与受体的结合能力从而增强病毒的细胞入侵能力，并且这一区域适当的突变还可以增强病毒的抗中和能力从而更利于病毒的免疫逃避和持续感染。我们将HVR1分段免疫，制备相应区段抗体，我们发现HVR1的氨基端13个氨基酸残基不能诱导宿主产生抗体，而第16到24位的9个氨基酸残基是HVR1中唯一的中和表位，这9个氨基酸残基对于病毒细胞入侵无关紧要，但含有肝素结合位点，有利于HCV的粘附，更为重要的是，高密度脂蛋白（HDL）介导的HCV感染增强作用依赖于该9个氨基酸残基的存在，该九个残基还可通过与HDL的作用显著下调E2抗体的中和活性。进一步我们用2a型J6-JFH1嵌合HCVcc为模型进行研究，将浓缩的HCVcc进行碘克沙醇密度梯度离心，发现密度偏低的病毒颗粒具有强感染性，而随着HCVcc病毒颗粒密度的升高，其感染性也逐渐降低。此外，HDL对不同密度HCVcc感染的促进作用差异显著，其对低密度以及中等密度HCVcc感染的促进作用不明显，却显著增强高密度HCVcc的感染性。发现删除了16-24位共9个氨基酸残基后，HCVcc病毒颗粒的密度分布曲线发生了明显改变，低密度的病毒颗粒数目明显下降，并且感染性也显著降低，而更多的病毒颗粒则集中在密度偏高几层，这和删除了整个HVR1的HCVcc所呈现出的病毒密度曲线趋势几乎是一致，这说明在HVR1中