编者按:基于聚乙二醇干扰素α(PEGIFNα)的治疗策略是慢乙肝患者追求临床治愈的最佳选择。PEGIFNα能提高慢乙肝临床治愈率主要在于其直接抗病毒和免疫调节双重作用。乙肝的完全治愈则需要获得cccDNA的清除,近期有多项研究发现IFNα在清除cccDNA上的新机制,这似乎为今后乙肝完全治愈的方法探索提供了线索。  

宁琴教授团队近期揭示IFNα可通过介导细胞外泌体miRNA清除cccDNA(相关链接)。郭巨涛教授团队则从表观遗传学方面证实IFNα可诱导募集到cccDNA微染色体上的三种蛋白来改变组蛋白翻译后修饰,并协同抑制cccDNA转录(相关链接)。  

南开大学张晓东教授:扰素α清除cccDNA又添新机制最新研究结果

HBVcccDNA是由组蛋白和非组蛋白组装成的核内染色质样cccDNA微型染色体。细胞内琥珀酰转移酶(GCN5)被募集到cccDNA上来调控cccDNA转录。最近来自于南开大学的张晓东教授团队发现干扰素α可抑制cccDNA上GCN5介导的组蛋白琥珀酰化作用从而通过表观遗传调控来清除cccDNA。  

表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。这个概念意味着即使环境因素会导致基因的表达不同,但是基因本身不会发生改变,如DNA甲基化和染色质构象变化等。以往有研究发现cccDNA的清除受表观遗传学调控,如组蛋白的乙酰化和甲基化,作者曾首次发现组蛋白的琥珀酰化也可参与cccDNA的清除。  

该研究首先通过HBV小鼠模型和表达HBV的肝细胞系证实cccDNA微染色体上有组蛋白H3K79琥珀酰化修饰,并发现HBV感染的小鼠模型的肝脏中,组蛋白H3K79琥珀酰化的水平显著升高,提示组蛋白H3K79的琥珀酰化可能有助于cccDNA转录。且细胞中琥珀酰转移酶(GCN5)的敲低结果显示GCN5与cccDNA的结合和H3K79琥珀酰化的水平均降低,并同时降低了cccDNA的转录活性,过表达GCN5后的结果则相反。GCN5突变(Y645A)增加了GCN5与cccDNA的结合,但未能影响cccDNA上H3K79琥珀酰化水平和细胞中cccDNA的转录活性,提示GCN5可能可通过调节cccDNA上H3K79琥珀酰化而非其他蛋白翻译后修饰来调节cccDNA转录。  

siGCN5的构建降低了肝细胞中HBVDNA、HBsAg、HBeAg、cccDNA和pgRNA水平,而肝癌组织周边的HBVcccDNA阳性组织样本中GCN5的表达水平显著升高,且HBV感染的小鼠模型的肝组织中GCN5水平升高,证实GCN5有助于肝脏组织中HBV的复制。  

cccDNA—免疫共沉淀(ChIP)试验证实,IFNα可降低HBV感染的肝细胞中cccDNA微型染色体上组蛋白H3和H4的乙酰化水平。进一步研究显示IFNα可抑制细胞中HBVcccDNA微型染色体的琥珀酰化。得出结论,IFNα可抑制HBVcccDNA微染色体上组蛋白的琥珀酰化。  

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WesternBlotting和ChIP分析表明,IFNα可降低HBVcccDNA微型染色体上组蛋白H3K79的琥珀酰化水平以及HBV感染的体外肝细胞中cccDNA的水平。在肝细胞体外试验中,GCN5的敲低或过表达或GCN5突变体(Y645A)的异位过表达下,IFNα会显著影响肝细胞中HBVcccDNA,HBVDNA,HBsAg和HBeAg的水平。提示IFNα抑制了由GCN5介导的HBVcccDNA微染色体上的组蛋白H3K79的琥珀酰化。  

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该研究总结了IFNα在表观遗传上调控cccDNA清除的模型。该模型中组蛋白H3K79琥珀酰化可提升HBV复制能力。而GCN5可介导HBVcccDNA微型染色体上的组蛋白H3K79琥珀酰化。同时IFNα可通过抑制组蛋白H3K79琥珀酰化途径来抑制cccDNA的转录从而降低HBV复制能力。  

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肝霖君有话说  

慢性HBV感染仍然是全球重要的公共卫生问题,也是引起肝癌发生的关键危险因素,cccDNA的存在是HBV在肝细胞中难以清除的原因。现阶段通过基于PEGIFNα的治疗策略可大大增加慢乙肝的临床治愈率,但完全治愈(cccDNA的清除)仍然认为是无法达到的。但近期有越来越多的研究开始探讨IFNα在清除cccDNA方面的机制,似乎也为完全治愈提供了一些线索,有利于更加深入的研究和探索。  

参考文献:  

YuanY,YuanH,YangG,etal.IFN-alphaconfersepigeneticregulationofHBVcccDNAminichromosomebymodulatingGCN5-mediatedsuccinylationofhistoneH3K79toclearHBVcccDNA[J].ClinEpigenetics,2020,12(1):135.


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