乙型肝炎病毒X蛋白促进8-OHdG介导的致肝细胞DNA突变作用及机制

8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) with a strong ability to cause DNA mutations, is a predominant from of reactive oxygen species (ROS)-induced oxidative lesion. Under physiological conditions, 8-OHdG could be hydrolyzed by hMTH1, while misincorporated 8-OHdG in DNA could be excised and repaired by hOGG1/hMYH. In our previous studies, we found that hepatitis B virus X protein (HBx) could increase intracellular ROS and 8-OHdG level, and inhibit the transcription of hMTH1, hOGG1and hMYH. In this study, we aim to elucidate the role of HBx in hepatocarcinogenesis from the perspective of 8-OHdG-mediated DNA mutation, the main contents include:1.Mechanisms involved in the inhibitory effects of HBx on hMTH1 gene transcription, and whether HBx interference with 8-OHdG clearance through reducing the expression of hMTH1; 2.Mechanisms involved in the inhibitory effects of HBx on hOGG1/hMYH gene transcription, and whether HBx interfere with the mutation repairing through reducing the expression of hOGG1/hMYH, which leading to the increasing of 8-OHdG-induced DNA mutation in hepatocytes. The results obtained in this study will contribute to a better understanding of the HBV-related hepatocarcinogenesis.

8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)是鸟嘌呤被反应性活性氧类（ROS）氧化损伤的主要产物，具有极强的致DNA突变能力。在生理情况下，8-OHdG可被hMTH1有效水解，错误掺入DNA的8-OHdG也可被hOGG1/hMYH切除修复。我们先前的研究发现乙型肝炎病毒X蛋白（HBx）导致肝细胞ROS增加并使8-OHdG 增多，并且HBx抑制hMTH1、hOGG1及hMYH基因转录。本研究从8-OHdG导致基因组DNA突变角度出发，探讨HBx在肝癌发生发展中的作用。主要研究内容包括：1. HBx抑制hMTH1基因转录的机制以及HBx是否通过降低hMTH1干扰8-OHdG的清除；2. HBx抑制hOGG1及hMYH基因转录的机制以及是否通过降低hOGG1/hMYH干扰DNA突变修复，导致8-OHdG 引起的肝细胞DNA突变率增加。本研究所获得的结果将有助于更深入了解HBV致肝癌机制。

乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)导致反应性活性氧类（ROS）增加并造成细胞损伤，是HBx重要的致病机制之一。8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)是ROS氧化损伤的主要产物，具有极强的致DNA突变能力。8-OHdG在生理情况下可被hMTH1有效水解，错误掺入DNA的8-OHdG也可被hOGG1/hMYH切除修复。我们先前的研究发现HBx导致肝细胞ROS增加并使8-OHdG增多，并且HBx抑制hMTH1、hOGG1及hMYH基因转录。本研究从8-OHdG导致基因组DNA突变角度出发，探讨HBx在肝癌发生发展中的作用。结果显示HBx蛋白通过甲基化抑制hMTH1及hMTH2基因表达，导致胞内8-OHdG增多，但这种效应不是通过调控基因本身甲基化引起的；过表达hMTH1及hMTH2可部分逆转HBx对8-OhdG的促进作用；机制研究发现hMTH1启动子区不存在特殊区域调控基因表达，而hMTH2启动子区-176nt~-75nt区域保留启动子区最大活性，通过反式因子结合位点的缺失突变和点突变以及EMSA和ChIP实验证实该区域存在转录因子Pax4和CREB结合位点，Pax4和CREB过表达或敲减可影响肝细胞hMTH2基因转录及蛋白水平。对于hOGG1及hMYH，研究结果显示HBx抑制hOGG1基因转录及蛋白表达，抑制hMYH基因转录但对hMYH蛋白表达水平并无明显影响，进一步发现HBx通过募集DNMT3A到hOGG1启动子区域而引起启动子高甲基化从而抑制hOGG1基因的转录。体外pSP189报告质粒突变检测实验发现HBx引起DNA突变率增加，这与HBx抑制肝细胞hOGG1基因转录并干扰DNA突变修复有关，hOGG1基因过表达可逆转该效应。本研究从致DNA突变角度深入探讨HBx在HCC发生发展中的作用，所获得的结果不仅有助于更深入了解HBV致病机制，也为更为有效预防和治疗HCC提供有益借鉴。