控制感染的HBV的cccDNA的功能--翻译

lifevendor

Control of cccDNA function in hepatitis B virus infection 控制感染的HBV的cccDNA的功能
Massimo Levrero1,2,3,*, Teresa Pollicino4, Jorg Petersen5, Laura Belloni6,
Giovanni Raimondo4, Maura Dandr

1 cccDNA 和乙肝复制

在感染乙肝病毒之后，病毒的核心颗粒（nucleocapsid）被释放到细胞质当中（cytoplasm）病毒的基因组DNA（genomic DNA）进入到细胞核里面（cell nucleus）, 这个时候病毒的DNA还是部分双螺旋的，另外这个结构也是松弛的环状结构（relaxed circular RC）. 这个结构可以转化成工价键合的闭环的环状DNA （covalently closed circular DNA）[2,3]. 从分子生物学上来说，cccDNA的形成需要；a）除掉病毒的DNA聚合酶，该聚合酶是共价的连接在DNA的负链的5’端； b) 除掉5’端的一段连在正链的RNA oligomer低聚体(oligomer), RNA oligomer用于正链的DNA合成；c) 准确的去除掉负链多余的尾部 （shortterminal redundancy）d)细胞内的复制机制完成正链的合成，注意在rcDNA中正链的初始长度是变化的e) ligation连接病毒的两端DNA（正链和负链）[4]. 在肝癌（hepatoma）细胞复制系统中，cccDNA主要由含有准确的交叉序列的rcDNA而来，不同于DHBV（鸭模型）和人肝系统，通过积累没有蛋白（protein free） PF-RC DNA的rcDNA（病毒的逆转录酶已经脱离了的情况）。RF-rcDNA，不同于RT连接的rcDNA，包含完整的，成熟的plus-strandDNA，这些证明RT在成熟的病毒颗粒中更趋于脱离RC-DNA。一小部分的cccDNA也可以通过细胞内的NHEJ（nonhomologous end joining）机制来完成。但是，这个过程”illegitimatereplication”导致的cccDNA会有小的序列缺失（deletion）或者是插入（insertion）可以阻止病毒的继续复制。

化妆成稳定的，不整合的minichromosome, cccDNA并不会通过宿主的半保留DNA复制机器来实现自我复制，但是它利用细胞的转译机器来转译所有病毒的RNAs，这些RNA用于病毒的繁殖和复制。必须注意的是，在鸭子模型中，肝细胞（hepatocytes）中的cccDNA主要来自于新和成的病毒颗粒，这些颗粒没有继续包装表面抗原和分泌到血液中，但是却被转移到细胞核内以保证累计，为了后续的保持cccDNA池【9,10】。因此，这些研究提示，反复感染不是保证cccDNA池的必须条件，换句话说，cccDNA池不受反复感染影响。动物模型给出每个感染的肝细胞含有1到50个cccDNA【3,11-13】并且单细胞分析告诉我们细胞与细胞之间所含有的cccDNA数量变化明显，鸭模型中，很多细胞仅含有一个cccDNA（ps：可能和细胞核大小有关）。但是，病毒还有宿主通过那些因素来控制cccDNA的形成还有cccDNA池的大小还不是十分清楚。一个负反馈机制包括鸭子DHBV病毒的大的表面蛋白（LS）可以抑制cccDNA的扩增【15,16】：当细胞核中cccDNA达到10-50 拷贝，足够的LS蛋白被生产，这些蛋白可以有效的关闭cccDNA的扩增路径，转而导向成熟的病毒核心颗粒（包含rcDNA的）去和表面蛋白组装并向细胞外分泌。

lifevendor

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2. control of cccDNA pool in hepadnavirusinfection

cccDNA在非活动性的（quiescent）肝细胞中非常的稳定,cccDNA池可能可以通过不同的途径来减少：整个细胞的死亡，细胞的繁殖导致的稀释和发炎性细胞素（infammatory cytokines）的修复机制。最近，有人提出通过抑制cccDNA的表达活性可以降低cccDNA池。大部分关于cccDNA池的信息来于woodchunk模型[17]. 必须强调的是，HBV和WHV在cccDNA动态方面和病毒DNA整合的有效性和机制之前不一样。通常， cccDNA可以长期稳定存在非活动性肝细胞中，同时不影响他们的病毒性。从另一方面，细胞的有丝分裂可能导致cccDNA的稀释和减少，因此，肝细胞为了弥补被T细胞杀死的感染的肝细胞而分裂的时候，系统会趋向于选择没有cccDNA的新的细胞。急性感染中，病毒几乎可以感染整个肝部的细胞，但是从恢复的肝脏中，也可以发现没有被感染的肝细胞，而这些肝细胞都由感染过的肝细胞转换而来【17,18】。在病毒清除过程中，抗病毒细胞素（antiviral cytokines）被认为可以阻止病毒的复制和新的cccDNA的合成。清除被感染的肝细胞可以通过3种形式（modality）在病毒复制的过渡阶段和cccDNA：第一模式：cccDNA主要通过细胞素（cytokines）清除, 细胞死亡和细胞扩增在这里没有贡献太多{治愈模型}。第二中模式，细胞素限制细胞液中病毒的复制和新的cccDNA的形成，但是对已经成型的cccDNA没有任何作用，已成型的cccDNA仅能通过细胞死亡和有丝分裂的稀释来完成，这样的话，需要更新0.7倍的整个肝部细胞的总重量才能清除cccDNA{死亡和补偿扩增模型}，第三种模型：cccDNA可以承受细胞的有丝分裂，病毒不断的以平均的方式（binomial?）传递给子代细胞，cccDNA的清除仅可以通过清除受感染的细胞来完成，这样的话，需要更新的肝细胞超过肝脏总质量的2.5倍{细胞死亡模型}【reivewed in 17】. 计算机模拟实验显示，在恩替卡韦和没有恩替卡韦处理的短期感染的土拨鼠里面，cccDNA的清除除了需要细胞死亡外，同时也有细胞素的压制和有丝丝分裂导致的减少【19】。在慢性感染的土拨鼠中，由于可以发现未受感染的细胞，这些细胞没有cccDNA，但是可以发现感染过留下的病毒整合痕迹，因此cccDNA的清除并不需要细胞的死亡【20,21】。因为在土拨鼠中，肝细胞的死亡和新生通常发生在慢性感染的土拨鼠肝脏中，因此另一个假设可能是通过细胞分裂，子代存活的肝细胞有保留了整合的病毒痕迹，而cccDNA却在有丝分裂过程中被排除【20,21】。因此，在慢性感染中，杀死肝细胞并不仅仅是清除受感染的细胞，同时也促使肝细胞的扩增（从另一方面说，因为扩增可以减少cccDNA）。另一方面，少量的cccDNA可以长期不确定的存留下来，这也许可以解释临床上清除的HBV感染者，却对HBV有终生免疫反应【22,23】。

由于HBV 聚合酶抑制剂并不能直接影响cccDNA，但是通过减少细胞液中病毒颗粒的数量，导致更少的病毒进入细胞核转化为cccDNA，而且血液中也将有更少的病毒颗粒进入细胞，这些都可以导致cccDNA的含量减少。按照这种方式，cccDNA的清除需要很多年的核苷类药物的抗病毒治疗，但是这样会导致耐药物种的出现【24】。更重要的是，当细胞面临新的一轮的感染的时候，当下的核苷类药物并不能阻止cccDNA的形成【25-27】，（ps,病毒颗粒直接进入细胞核内提供rcDNA）。临床提示就是，在抗病毒治疗中，血液中保持的长期的病毒数量，这些病毒数量可能来自于新一轮的细胞被感染。同时给予不同机制的抗病毒处理，可以或许，限制肝细胞的再感染【28-31】，因此必须寻求新的治疗方案来彻底清除cccDNA。

temp

1.似乎cytokines的作用在临床上也是可以观察到的。干扰素治疗过程中，ALT长期在正常值以上，血清HBVDNA也长期可测，结果与此同时，B超影像检查却普遍发现肝脏情况得到很大程度改善。

2.CCCDNA的感染机制要分阶段描述。

无论如何，这是一篇不错的文献。

StephenW

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Interferon 是一种cytokine, IL-7也是.

lifevendor

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1.似乎cytokines的作用在临床上也是可以观察到的。干扰素治疗过程中，ALT长期在正常值以上，血清HBVDNA也长期可测，结果与此同时，B超影像检查却普遍发现肝脏情况得到很大程度改善。
你有cytokines和干扰素之间的关系吗？

lifevendor

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4 HBV慢性感染者中的cccDNA的活性和量化

高选择性的实时PCR对了解病毒复制活性提供了方法【50,51】通过监测血清的或者是肝内的DNA的含量，来判断抗病毒治疗的有效性【28,30,45】。包括特定的检测和量化Biopsies（组织切片）中cccDNA 的含量。研究显示，cccDNA随着不同阶段的HBV感染，数量变化非常明显，对于正在发生HbeAg血清转换的病人，初始治疗中cccDNA的含量普遍比较低。【45】。对于HbeAg阴性的低血清病毒的病人，cccDNA的含量一般都很低（>1 log）但是同时有低的复制效率，（复制效率定义为：每个cccDNA产生的rcDNA的数量）【51】。通过量化测量HBV RNA的转译率发现，在HbeAg阴性患者中，pgRNA的含量处于一个稳定的低含量状态，这也和DNA检测证实的病毒低复制率相符合。

pgRNA和rcDNA 数量呈现良好的相关性，这说明HBeAg阴性的患者中病毒复制的减少，并不是来自于逆转录的效率的改变【】。令人惊讶的是，病毒产率的下降和PC/BCP变体的出现没有关连，因为在HBeAg阴性患者中，病毒的产率很低并且检测不到PC/BCP变异【51】。虽然在HbeAg阳性患者中，病毒的定量和肝细胞中cccDNA的量相关联，但是在HbeAg阴性患者中，血清的病毒含量和细胞内的cccDNA含量的相关性很差，这说明病毒产率在HbeAg阴性患者中明显降低，在HbeAg阴性患者中，血清病毒含量并不能够用于预测肝细胞的感染。【28,51】。每个cccDNA的PreS/S RNA的转译程度和每个cccDNA对应的HbsAg的浓度在HbeAg阴性和阳性组中变化并不明显，因此说明，在HbeAg阴性患者中，仅仅是病毒的复制路径被破坏掉了，因此HBV慢性感染中，病毒颗粒和次病毒颗粒的生产可能通过不同的调控机制实现【51】。

尽管如此，治疗初始HbeAg阴性患者中的地病毒复制率的分子机制任然不清楚。

temp

lifevendor 发表于 2011-5-23 15:13
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1.似乎cytokines的作用在临床上也是可以观察到的。干扰素治疗过程中，ALT长期在正常值以 ...

好象没有。我已经很久没学习文章了。

deng245

筛选抗病毒药物
对抗病毒药物的不断研发，给慢性乙肝患者提供了更多治疗选择。但如前所述，目前的抗病毒药物均不能有效清除cccDNA，因此，开发新的、能清除cccDNA的药物是患者和医生共同的期待。鉴于cccDNA的形成是在细胞核内进行的，因此，能清除cccDNA的药物必须能干预细胞核内cccDNA形成。由于核苷类药物只能干预细胞浆内前基因组RNA逆转录形成病毒DNA负链和以负链为模板进行正链延伸的过程，自然就不能清除cccDNA。
遗憾的是，cccDNA分子在细胞内形成的一些关键环节，目前还不清楚或存在争论，例如：① rcDNA分子究竟是如何通过核转位从细胞浆进入肝细胞核内的？② rcDNA在细胞核内被去掉负链的末端蛋白和正链寡RNA帽是如何实现的？③ 补齐rcDNA两条链的缺口，所需要的DNA聚合酶来自于病毒自身还是宿主？④ cccDNA从环状双链分子进一步折叠形成超螺旋分子，显然需要具有解旋、拓扑异构等生物学活性酶的参与，这些酶是来自病毒还是宿主？上述过程的阐明，将有助于指导开发新的、可能清除cccDNA的抗病毒药物。

cshbv

lifevendor 发表于 2011-5-22 20:23
Control of cccDNA function in hepatitis B virus infection 控制感染的HBV的cccDNA的功能
Massimo Levrer ...

研究hbv，和cccDNA应该是主要从化学角度去看吧，而不是物理角度？因为hbv和cccDNA是在分子水平上，而不是原子水平上的。可以这么说吗？

lifevendor

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应该都是在分子水平上面。