乙肝病毒是一种很小的、嗜肝包膜DNA病毒。通过了解HBV感染的分子病毒学,对于研发药物至关重要。人们对乙肝病毒固有印象是,它具有传染性。人们对于乙肝病毒的在研不同新药研发印象是,它们到底在和以往药物相比,有了哪些研究方向创新?

乙肝病毒复制机制远比人们想得复杂

从分子病毒学方向分析,HBV是感染性病毒粒子,携带3.2kb的松弛环状DNA(cccDNA)基因组。这个基因组,它主要是通过逆转录产生的。当乙肝病毒进入时,会先和硫酸乙酰肝素蛋白聚糖结合,随后与高亲和力病毒受体胆汁酸转运蛋白NTCP特异性结合。

通过网格蛋白依赖性内吞作用,NTCP-HBV复合物的内在化由EGF受体(EGFR)介导。当然HBV进入细胞质,病毒衣壳就会通过衣壳蛋白中的核定位信号与核转运受体相互作用,沿着微管转运到核孔复合体(NPC),在此病毒rcDNA被释放到细胞核中,并且转化进入cccDNA。

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由于异常的蛋白质所引发的逆转录机制导致的结果(这种机制也被科学界证明,是环状基因组复制的古老原理),rcDNA必须具有修复某些分子特征才能形成cccDNA。rcDNA负链的5'端和乙肝病毒聚合酶共价连接,正链起始于带帽的RNA寡聚物,并具有异质的,不完整的3'末端。

虽然从rcDNA到cccDNA的转化细节,目前,科学家还没有完全清楚其中机制,但是,目前发现乙肝病毒篡夺宿主DNA修复因子来去除非DNA部分和多余序列,并最终填补缺口以产生cccDNA的几率较高。

从其他病毒研究领域突破 看乙肝抗病毒靶标筛选需要一个过程 科学正在进步

开发新的创新药物HTA来控制或可能治愈HBV感染,需要全面表征乙肝病毒-宿主分子之间的相互作用,主要包括在乙肝病毒生命周期中起关键作用的可靶向细胞因子。用于乙肝病毒感染系统的高通量功能基因组学发展,就为这类问题的鉴定和表征铺平了道路。

通过RNAi敲除和CRISPR / Cas9敲除进行的许多基因组规模的功能丧失筛选,已经成功地应用在肝炎病毒、HIV-1、甲流以及寨卡病毒。siRNA筛选确定了CD97,NEIL3,BMP2K和SERPINB6作为HIV-1宿主因子和抗病毒靶标。

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深入了解乙肝病毒生命周期各个步骤,是筛选新靶标正确科研方向,是乙肝科学进步表现。目前对HBV复制周期了解,大体可概括为HBV是部分双链DNA病毒,是Hepadnaviridae病毒家族的成员。

HBV是通过牛磺胆酸钠共转运多肽(NTCP)进入肝细胞的,且已知表皮生长因子受体(EGFR)参与NTCP介导的HBV进入。HBV进入后,HBV会建立游离共价闭合环状DNA(cccDNA)的核库,随后将其复制到RNA中。

乙肝病毒RNA被转运到细胞质,然后被逆转录成DNA,并被包裹在病毒颗粒中。这种复杂的生命周期,就是开发有效抗病毒新药的主要研究课题。

抗病毒新药的开发,需要一个体外感染系统。这个系统应该忠实的概括复杂的乙肝病毒生命周期。例如,原代人肝细胞已经被应用于HBV感染研究,但这些细胞在表型上不稳定,而且可用性有限。

由于乙肝病毒有很多基因型,而且个体的遗传背景也会影响每种HBV基因组感染,所以,从具有不同遗传背景的人诱导多能干细胞(hiPSC)生成肝细胞将有一定好处。但hiPSC衍生的肝细胞并不成熟,且感染与复制HBV的能力有限。