HBV cccDNA的表观遗传学修饰及调控

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染是一个重大的世界性公共卫生问题. HBV能够引起急性或慢性病毒性肝炎,最终导致肝硬化甚至肝癌的发生.现行的临床抗HBV药物,如α干扰素和核苷(酸)类似物等,虽可有效抑制病毒复制,但不能彻底清除病毒.其根本原因在于, HBV感染肝细胞后形成共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, ccc DNA),并以微染色体的形式独立稳定存在于肝细胞核内.表观遗传学修饰可在不改变DNA序列的情况下,影响基因的表达.越来越多的证据表明, ccc DNA的表观遗传学修饰是调节HBV生活周期的重要因素.本文就HBV ccc DNA的表观遗传学修饰和调控作用、表观遗传修饰药物和治疗,以及表观遗传学研究方法和体系等进行综述.     

自噬在乙肝病毒引起的疾病中的功能

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)属于嗜肝DNA病毒科家族成员之一,全世界约有20亿人受到HBV感染,其中约3.5亿人是HBV携带者, HBV携带者中HBV长期低水平复制导致肝炎、肝硬化和肝细胞癌的发生.在这一过程中,越来越多的证据表明自噬扮演了重要角色.本文将从HBV在自噬不同阶段的作用,以及HBV引起的肝损伤和肝癌过程中自噬的功能这几个方面进行综述,以期为深入探索HBV病毒致病机制和筛选抗病毒的靶点、研发抗病毒药物提供有效的帮助.     

乙型肝炎抗病毒药物研究进展

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)在世界范围内流行,能够引起急、慢性肝炎,其中长期慢性感染可增加肝硬化及肝癌的发病风险.抗病毒药物治疗是控制HBV慢性感染的有效方法.目前应用于临床的抗HBV药物主要有两类:α干扰素和核苷(酸)类似物.这两种药物虽然可以抑制病毒复制,减轻或消除肝脏病理损害并有效阻止病情向肝硬化和肝癌发展,但并不能有效地达到HBV表面抗原(HBV surface antigen, HBsAg)使其转阴并清除病毒共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, cccDNA),所以HBV慢性感染很难治愈.近年来,随着人们对HBV研究的深入,针对其复杂的感染机制及病毒与宿主免疫系统之间相互作用的不同靶点药物被相继开发出来.本文对近年来在病毒直接靶向和宿主靶向药物(一些目前正处于临床试验阶段),以及免疫治疗药物研发方面所取得的进展进行综述.此外,还对高通量筛选技术(unbiased high-throughput screens)寻找新的抗病毒化合物,以及老药新用的策略用于抑制HBV进行了探讨.     

宿主因子参与HBV cccDNA形成和转录

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是引起乙肝的病原体. HBV基因组是一个不完全双链环状DNA(relaxed circular DNA, RC-DNA).当HBV在宿主细胞中复制时,首先RC-DNA需要转化为共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, ccc DNA),后者作为HBV的转录模板,产生病毒的亚基因组和各种m RNA.其中,pg RNA作为逆转录模板逆转录负链DNA,继而合成正链DNA,最后组装成新的RC-DNA. ccc DNA的存在是干扰素(IFNs)、核苷类似物(NAs)等药物无法彻底消除乙肝抗原、治愈乙肝的重要原因. HBV ccc DNA的形成和转录过程受到许多宿主因子的调控,本文从乙肝病毒的感染和复制特征出发,总结了在各个过程中参与HBV ccc DNA形成和转录的宿主因子,对有关HBV ccc DNA形成的具体过程以及调控机制的研究具有一定指导意义.     

RNA干扰介导对乙型肝炎病毒复制的抑制作用

构建针对乙型肝炎病毒(HBV)核心区或表面抗原编码区的siRNA表达载体pSI-C和pSI-S, 在体外HBV复制细胞模型中观察对HBV复制和表达的影响. 将pSI-C, pSI-S与1.3倍HBV真核表达质粒pHBV共转染HepG2细胞, 分别在转染后24, 48和72 h, 观察pSI-C和pSI-S对细胞上清和胞内病毒抗原表达的影响, 并用分子杂交方法从病毒复制、转录和翻译水平检测目的基因的表达情况. 实验结果表明, pSI-C及pSI-S能明显抑制细胞内HBsAg和HBcAg的合成, 呈序列特异性和剂量依赖性的特点, 而对照组siRNA无抑制作用. pSI-C比pSI-S抑制作用更强, 转染后第2天对HBsAg和HBeAg抑制率达高峰, 分别为92%和85%. Southern和Northern杂交结果表明, HBV siRNA能降低目的基因转录和病毒复制中间体的表达水平, 提示针对乙型肝炎病毒核心区和表面抗原编码区的siRNA能有效抑制HBV RNA分子转录和病毒复制, 最终降低病毒抗原表达, 这为运用RNAi技术进行HBV基因治疗提供了新的思路.     

警惕！这些细菌、病毒可能会引发癌症

正癌症的高发率和高死亡率,让我们在生活中谈"癌"色变。其实很大部分的恐惧来源于我们对癌症的不了解,科学认识后,你会发现癌症并没那么可怕,能防也能治……三类病毒可能成为致癌因子乙型肝炎病毒(HBV)——原发性肝癌乙型肝炎病毒(HBV)感染会增加肝癌的发生概率,这已是明确结论。"肝炎—肝硬化—肝癌"是病毒性肝炎发展成肝癌的"三步曲"。据调查显示,大约有70%～80%的肝癌由乙肝发展而来。     

乙型肝炎病毒cccDNA体外实验模型研究进展

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是一种小的DNA包膜病毒,属于嗜肝DNA病毒科.在细胞核内, HBV部分双链的DNA基因组修复为共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, cccDNA),后者作为HBV复制的原始模板起始病毒转录. cccDNA具有显著的稳定性,是HBV持续感染的分子基础,也是抗病毒药物设计的关键靶点.HBV cccDNA研究常受限于细胞内较低的拷贝数,以及缺乏灵敏、可靠的检测方法,因此,建立合适的cccDNA实验模型具有重要意义.本文对近年来HBV cccDNA体外实验模型方面的主要研究进展进行综述,以期为深入研究HBV病毒学和抗病毒药物研发提供帮助.     

新型HLA-A2限制的B, C型HBV特异性CTL表位的筛选及鉴定

乙型肝炎病毒(HBV)特异性CD8+ T细胞(CTL)介导的细胞免疫应答在控制HBV感染和病毒清除中至关重要, 已鉴定的T细胞表位绝大多数都来自A, D基因型的乙肝病毒, 而在我国流行的B, C型病毒表位研究较少. 本研究合成重叠九肽肽库, 通过细胞结合试验和体外重折叠实验系统筛选和鉴定B型和C型HBV核心蛋白表位, 发现一个在60位氨基酸由L变异成V(L60V)而产生的新表位HBcAg60-68. 表位肽能在HLA-A2/K^b转基因小鼠体内激发特异性CTL细胞免疫反应. 检测HLA-A2阳性乙肝患者表位特异性CTL证明该九肽序列为体内自然加工的表位, 这为研究HBV感染中特异性CTL免疫应答提供新的依据.     

基于靶基因比较microRNAs与HBV蛋白的作用模式

乙型肝炎病毒(hepatitis Bvirus,HBV)感染是当前严重威胁人类健康的病毒性疾病之一.近年来许多研究证实microRNA(miRNA)可以介导宿主与病毒之间的相互作用,阐明miRNA在HBV感染中的作用有助于新型治疗策略的提出.然而,miRNA的多靶点特性限制了其功能研究.为了研究miRNA对HBV的调节机制,本文在靶基因水平上比较了HBV相关miRNA和HBV蛋白的功能谱、采用半定量手段进行分析并从网络层面挖掘其潜在作用模式.结果表明,在靶基因上,miRNA功能较为集中,HBV蛋白的作用效应可能更为广泛;在网络拓扑结构上,miRNA主要通过直接作用于HBV蛋白的靶基因及其邻居节点达到其调节作用;在生理效应上,miRNA在凋亡、细胞周期以及体液免疫的调节上呈现出拮抗HBV蛋白效应的趋势.本研究不仅为miRNA的功能研究提供了一种良好的方法,而且miRNA在HBV感染中的作用模式有助于今后基于miRNA的乙肝治疗方案的提出.     

以EBV复制子载体为基础的新型重组AAV载体包装系统

重组腺病毒伴随病毒(Adeno-associated virus,AAV)载体是能建立稳定表达的转导型表达载体,可用作基因治疗的外源基因荷载工具.与逆转录病毒相比,它具有高安全性、无致病性和能感染有丝分裂后细胞等的特点.目前重组AAV的制备,需要两种不同的重组AAV质粒,一种是含位于AAV基因组两端的为病毒复制和包装所必需的反向末端重复(Inverted ter-minal repeats,ITR)和外源基因的重组表达质粒载体;另一种质粒作为助手质粒,克隆了除两端ITR外的AAV全基因组DNA,它反式提供AAV复制和包装所需的病毒蛋白,当这两种质粒共转染宿主细胞时,如存在辅助病毒(腺病毒或单纯疱疹病毒)的感染,就能包装出含外源基因的重组AAV假病毒颗粒.     

肝癌来者不善的“癌中之王”

在我国所有的癌症中,无论是城市还是农村肝癌发病率都居于第二位,多发生于中老年人,肝硬化癌变的男女比例为9∶1,男性发生肝癌的概率远远超过女性,某些地区发病率呈逐年增高的趋势。全世界每年死于肝癌的患者约26万多人,我国近10万人。由于肝癌恶性程度高,病情发展快,治疗难度较大,成为严重威胁人类健康和生命的“癌中之王”。引发肝癌的元凶肝炎病毒在肝癌患者中,乙肝病毒(HBV)感染率高达90%,HBV感染者发生肝癌的概率较无HBV感染者高数十倍;丙肝病毒(HCV)也是诱发肝癌的主要因素之一。有资料表明,我国肝硬化患者中,20%有肝炎病史,56%…     

传染性喉气管炎病毒糖蛋白G基因的原核表达、细胞定位及功能研究

克隆测定了传染性喉气管炎病毒(ILTV)北京E3和Zhonghai毒株的糖蛋白G基因(gG)序列, 并与多种动物的Ⅰ型α-疱疹病毒gG基因序列作了比对. 通过克隆gG基因至原核表达载体pET30a(+)构建pET30a-gG质粒, IPTG诱导表达含pET30a-gG重组质粒的阳性宿主菌后, 分离纯化得到分子量约35 kD的His-GG融合蛋白. 利用该融合蛋白制备的纯化的抗His-GG大鼠多抗血清, 观测ILTV糖蛋白G的在细胞上的分布, 发现糖蛋白G主要存在于宿主细胞的细胞核外周及细胞膜上, 在散在细胞内的分布较为分散, 而在融合细胞的结合部位分布较为集中. 利用抗体中和病毒糖蛋白G的实验结果表明, 糖蛋白G可能参与病毒从细胞到细胞的直接感染(CTCS), 从而影响病毒复制和噬斑的形成.     

土拨鼠和人的致瘤病毒

在肝细胞癌(HCC)和乙型肝炎病毒(HBV)引起的慢性感染有着密切联系,其原因何在?这是人类肿瘤生物学中一个重大的悬而未决的问题.全世界乙型肝炎病毒携带者有2.5亿多,在乙肝病毒感染呈地方性流行病的广大地区,肝癌被列为人类最常见的肿瘤之一.在本期294页,福里尔(Fourel)等通过显示肝     

meq与lorf9双基因缺失显著降低超强马立克氏病病毒的复制能力

马立克氏病病毒(Marek’s disease virus, MDV)感染引起以鸡体严重免疫抑制和内脏肿瘤为主要特征的马立克氏病(Marek’s disease, MD). MDV的感染过程分为早期溶细胞感染、潜伏感染、肿瘤转化和再次激活感染4个阶段.为了研究构建的meq与lorf9双基因缺失重组毒株在宿主体内的复制特性,应用实时荧光定量PCR技术(Realtime PCR)对MDV感染后第6, 14日龄鸡脾脏中的病毒拷贝数进行检测,结果表明,双基因缺失病毒在早期溶细胞感染和潜伏感染期中的复制显著降低;对MDV感染后第63日龄鸡的脾脏和羽毛囊中的病毒拷贝数进行定量分析,结果表明meq与lorf9双基因缺失也显著降低了病毒在肿瘤转化期和再次激活阶段的感染拷贝数.本研究为进一步探讨meq与lorf9双基因缺失在MDV致病和免疫机制中的作用提供了理论基础.     

乙肝病毒X蛋白可通过上调beclin1表达增强肝细胞自噬作用

人beclin1基因可诱导细胞自噬作用,它在乳腺癌中通常低表达,但在乙肝病毒(HBV)感染的肿瘤肝癌组织中高表达.中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所赵慕钧研究组与合作者在肝脏和     

我国新生儿乙肝疫苗免疫后效应概述及相关问题

我国开展新生儿乙肝疫苗免疫接种后,随着全程接种覆盖率和首针及时接种率的逐年提高,婴儿围产期和幼儿时期乙肝病毒(HBV)的传播得到有效阻断,城乡儿童慢性乙肝病毒表面抗原(HBsAg)流行率和HBV感染率持续下降,儿童和青少年乙肝和肝癌发病率降低.疫苗抗原的特异性免疫记忆与青少年人群中所存在的持久免疫力和长期免疫保护效果相关,免疫记忆反应与疫苗接种者早期的乙肝表面抗体(抗-HBs)滴度水平相关.我们通过对江苏启东地区新生儿乙肝疫苗接种者长期连续性的随访研究结果表明,接受了新生儿乙肝疫苗全程免疫注射者在20岁之前尚不需要进行普遍性的加强免疫.本文还对江苏启东等地区疫苗接种人群中出现的HBV母婴传播阻断失败、抗-HBs无/低应答、HBV隐匿性感染、HBV基因型及基因变异和单项HBV核心抗体(抗-HBc)阳性等问题进行了讨论.     

两种植物病毒编码蛋白的基因沉默抑制子功能鉴定

采用农杆菌浸润方法以及重组的马铃薯X病毒(PVX)表达载体, 研究了甜菜坏死黄脉病毒(BNYVV)编码的P14蛋白和水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)编码的S6蛋白对植物基因沉默的抑制作用. 绿色荧光蛋白(GFP)表型观察及核酸杂交结果表明, 这2种病毒基因均能够强烈抑制转基因本生烟(16C)中由同源序列引起的gfp基因沉默, gfp基因mRNA的含量明显高于未发生沉默抑制的对照植株, 并导致PVX感染后的寄主症状加重, 说明它们可能是由病毒编码的RNA沉默抑制因子. 其中, RBSDV S6基因对植株体内基因组DNA甲基化过程的抑制作用更为强烈.     

Vif-APO相关的HIV-1病毒模型

病毒感染因子Vif对控制HIV-1病毒的感染能力非常重要,它通过和细胞抗病毒蛋白APOBEC家族(简写成APO)的相互作用,引发APO的快速降解从而阻止APO被包装到新生的病毒粒子中.在本论文中,我们提出一个数学模型来定量地描述这种典型的病毒-宿主相互作用.为检验该模型,我们将计算模拟结果和4组已发表的实验数据进行了对比.在此基础上进行了系统的参数敏感性分析和扰动分析,表明与APO相关的参数对于新生HIV-1病毒粒子的感染能力非常重要.我们发现病毒结构蛋白Gag的生成速率以及单位新生病毒粒子所需的Gag蛋白分子数目呈现出对高病毒粒子产生速率和低APO包装入新生病毒粒子程度的优化现象,并且模型中的许多参数只在较小的取值范围内对病毒才是有益的.我们还发现针对激活病毒RNA合成的调控蛋白Tat的小扰动会导致Vif和APO包装入新生病毒粒子的量呈现开关效应.这些发现将有助于理解HIV-1病毒的高突变率和潜伏现象,并为药物设计定位关键的靶标提供帮助.     

传染性法氏囊病毒HZ2株VP5基因缺失株的构建

通过PCR方法, 删除传染性法氏囊病毒HZ2株ORF A1和 ORF A2非重叠区的33 bp (96~129 bp)的同时, 引入NheⅠ酶切位点(GcTaGc)作为分子标记, 构建含有A节段突变体的真核表达载体pCI-Nhe3, 与HZ2株B节段真核表达载体pCI-mB在脂质体介导下共转染鸡胚成纤维(CEF)细胞. 用转染细胞的培养液上清不断地接种新鲜细胞, 模拟病毒“传代”. 结果表明, 细胞的形态学特征发生变化, 产生了类似野生IBDV感染细胞时出现的细胞病变效应(CPE). 电子显微镜观察显示, 在细胞超薄切片中有IBDV病毒粒子. 间接免疫荧光分析结果表明, 拯救的ANhe3株病毒的结构蛋白在CEF细胞得到了表达, 而非结构蛋白(VP5)则不能表达. 针对A节段的RT-PCR, 酶切鉴定及进一步的序列测定结果验证了相应核苷酸片段的缺失和分子标记的引入. ANhe3株病毒接种不能导致11日龄SPF鸡胚的死亡, 相对HZ2株致死率(20%)明显下降. 本研究利用基于cDNA转染和RNA聚合酶Ⅱ系统的IBDV反向遗传系统, 构建了IBDV VP5基因大片段缺失的毒株ANhe3株, 为IBDV基因组学的研究提供了新方向, 为进一步探索病毒复制和致病机制以及开发基因缺失疫苗奠定基础.     

CRISPR-Cas9基因编辑技术在乙型肝炎病毒治疗中的应用

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)能引起患者慢性感染,增加肝硬化和肝癌的风险,是威胁全球健康的一个重要问题.核苷(酸)类似物(NUCs)和干扰素(IFN)是目前治疗HBV仅有的两类药物,然而这两类药物均无法清除稳定存在于细胞核中且能够作为模板产生子代病毒的闭合共价环状DNA (covalently closed circle DNA, cccDNA).此外, HBV耐药相关突变(RAM)和疫苗逃逸突变(VEM)降低了现有治疗和预防策略的成功率.因此,人们在努力开发直接靶向cccDNA,将之失活或清除以实现治愈慢性乙肝的治疗手段.特异性靶向HBV基因组保守区域的CRISPR-Cas9基因编辑系统,不仅能够有效抑制病毒复制,相比其他基因编辑工具,设计也更加简单灵活,成为了一个十分具有吸引力的治疗选择.本文将总结现有CRISPR-Cas9系统在抗乙型肝炎病毒中的研究,并探讨其可能面临的问题与潜在的解决方案.