决定肝细胞对乙型肝炎病毒易感性的关键分子研究

Hepatitis B virus (HBV) is highly hepato-tropic and hepatocytes are the only cell types susceptible to HBV infection. The identification of NTCP as receptor for HBV represents a significant advance in understanding mechanisms of hepatocytes’ susceptibility to HBV infection. Insusceptible cell lines like HepG2 that do not support HBV infection can be rendered susceptible to HBV infection by stable transfection of NTCP. However, compared to HBV infection in vivo, HepG2/NTCP infection system is far inferior in the respects of infection efficiencies, etc. Additionally, there is no evidence showing that mice transgenic for human NTCP can support HBV infection. Therefore, it is highly likely that these exist molecules other than NTCP that affect, and maybe even determine, hepatocytes’ susceptibility to HBV infection. In our previous work, we observed that susceptibility of primary tupaia hepatocytes (PTH) to HBV infection declined significantly during continuous culture, suggesting that expression level of susceptibility-determining genes changed considerably in this process. Based on this observation, this study intends to characterize changes in gene expression profiles during prolonged culture of PTH using transcriptomic and proteomic approaches, and by combining bioinformatic analyses and analyses using HBV infection systems, screen and identify genes critical for hepatocytes’ susceptibility to HBV. This study will then probe functions played by these genes in HBV infection, which will reveal further details of the molecular mechanisms of HBV infection and also generate tool systems for basic and applied research targeting HBV infection.

乙肝病毒(HBV)高度嗜肝，人体细胞中仅肝实质细胞对HBV易感。受体NTCP的发现是肝细胞HBV易感机制研究中重要进展。HepG2等非易感细胞，在稳定转染NTCP后可支持HBV感染。但与体内感染相比较，HepG2/NTCP模型在感染效率等方面仍有显著差距，迄今亦无报道显示人NTCP转基因鼠对HBV易感。因此，存在NTCP以外的肝细胞特异性分子，影响乃至决定着肝细胞对HBV的易感性。申请人在此前工作中发现新鲜分离的树鼩原代肝细胞对HBV感染易感性随培养时间延长而显著下降，提示易感性相关基因表达水平发生明显变化。本项目拟从上述现象出发，通过对树鼩原代肝细胞培养过程中基因表达变化的组学分析，结合基于生物信息学和HBV感染细胞模型的功能研究，筛选、鉴定未知的决定肝细胞HBV易感性的关键基因，研究其在HBV感染中所起作用，深入揭示HBV感染的分子机制，并为针对HBV感染过程的基础和应用研究提供工具。

乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）以人类为唯一天然宿主，人体细胞中仅肝实质细胞支持完整的HBV感染及复制生活周期。成人感染HBV主要表现为急性自限性感染，少数发展为慢性感染，在婴幼儿中则主要表现为慢性感染。细胞对于HBV的易感性不仅首先取决于细胞膜上HBV入侵受体NTCP的存在，还同时依赖于对于HBV细胞内生活周期后续阶段具有调节作用的其它细胞及病毒编码因子及其相互作用。在宿主整体水平上，HBV急性感染的不同转归后果——急性自愈或持续性感染——也是病毒与宿主免疫系统相互作用的结果。深入了解上述相互作用中涉及的宿主及病毒因子及其作用机制，不仅有助于阐明HBV感染肝细胞及在宿主个体中建立持续性感染的机理，更可以为针对HBV的治疗和干预提供靶标分子和研发工具。.. 本项目在HBV复制与感染细胞模型中研究了对于HBV生活周期具有重要影响的细胞编码蛋白及其作用机制，发现并鉴定了对于HBV具有重要调节作用的SAMHD1等4个宿主因子，并初步阐明其作用机制。同时，建立了HBV持续性复制的新型小鼠模型，并利用该模型发现了对于病毒清除有重要作用的白介素21，证明其作为免疫治疗手段的有效性、初步阐明其作用机理并验证了相应的细胞治疗方法和基因治疗载体。此外，项目还着力研究了HBV X蛋白与宿主细胞编码因子间的相互作用及其对HBV在靶细胞内生活周期的影响，并在此过程中开发、验证了具有潜在应用价值的相关抗体工具和药物筛选系统。上述研究结果揭示了HBV与宿主在分子和细胞水平相互作用的多方面内容，为进一步理解肝细胞对于HBV感染以及人体对于慢性HBV感染的易感性提供了重要数据。.. 项目执行期间，累计发表相关SCI期刊论文7篇（均标注本项目基金号），包括高水平期刊Nature Communications论文1篇、Science Bulletin论文1篇、Theranostics论文2篇；申请中国发明专利2项，获得中国发明专利授权1项；3人博士毕业，1人硕士毕业。以上成果达到并超过项目计划书设定目标。.