中科院等《Cell Research》首次制备HCV持续感染小鼠模型

2014年8月26日，国际学术期刊《Cell Research》在线发表了中科院武汉病毒研究所、中科院生物物理研究所、吉林大学第一医院等处的一项最新研究成果“Persistent hepatitis C virus infections and hepatopathological manifestations in immune-competent humanized mice”，该研究首次制备了一个有效的HCV持续感染小鼠模型。

　　

生物通报道：2014年8月26日，国际学术期刊《Cell Research》在线发表了中科院武汉病毒研究所、中科院生物物理研究所、吉林大学第一医院、山西大学和南京医科大学等处的一项最新研究成果“Persistent hepatitis C virus infections and hepatopathological manifestations in immune-competent humanized mice”，该研究首次制备了一个有效的HCV持续感染小鼠模型。

本研究通讯作者分别为中科院武汉病毒研究所研究员陈新文、中科院武汉病毒所和生物物理研究所研究员唐宏。本研究受到国家基础研究计划、国家自然科学基金和中科院知识创新计划项目的资助支持。

丙型肝炎的流行严重影响着医疗保健系统，世界范围内约有1.85亿人感染丙型肝炎病毒（HCV）。该病毒的自发清除仅发生在大约15%到20%的感染者中，而剩余的患者则发展为慢性感染。慢性HCV感染是慢性肝炎和其他严重肝脏疾病（包括脂肪肝、肝硬化和肝细胞癌HCC）最常见的一个原因。

HCV生物学以及免疫逃避如何引起HCV持续感染这方面的研究，已经取得了很大的进展。然而，对于HCV感染及其发病机制的理解，仍然受到其宿主范围较窄的限制，主要限于人类和黑猩猩。黑猩猩是迄今为止最好的HCV感染动物模型，但是它们并不适合研究慢性肝炎和相关HCC，因为它们是濒临灭绝的物种，仅限制在NIH或美国经费支持的医学研究。由SCID/Alb-uPA和Fah−/−Rag2−/−Il2rg−/−模型为代表的几种复杂方法，已经揭示了HCV在体内如何感染和复制。

然而，这些模型受到适应性免疫系统缺乏和肝脏病理学的限制。已有研究人员开发出两种额外的人源化小鼠模型。AFC8-huHSC/hep模型将人类造血干细胞和肝细胞祖细胞移植到部分重建的人类先天免疫系统中，在那里肝脏中的HCV基因组、病毒特异性T细胞反应和肝纤维化都可以被检测到。Rosa26-Fluc模型异位表达腺病毒载体携带的人类受体CD81和Occludin (OCLN)，使HCV能够在一个免疫活性背景中，进入小鼠肝细胞并短暂复制。

然而，这两种模型都患有几乎很难检测到的病毒血症，并在其外周有感染性HCV颗粒。最近，具有C57BL/6背景HCV入胞受体的4hEF转基因小鼠模型，只在某些基本的干扰素刺激基因（ISGs）被敲除后，才表现出持续的血清病毒血症。然而，这些小鼠并没有表现出肝脏免疫病理学。因此，仍然需要寻找一种更可靠的HCV持续性感染小动物模型，其具有持续病毒血症和免疫病理学临床表现。

在这项研究中，研究人员设法制备了一种转基因ICR小鼠模型，其具有在肝细胞中特异性表达的人类CD81和OCLN。这种人源化小鼠模型可以持续地感染来自细胞培养或慢性感染患者的HCV颗粒。HCV能够损害肝脏中的整个复制周期，并且所释放的病毒颗粒完全具有传染性和传播性。转基因小鼠的HCV传染，与人类表现出相似的持续感染率，具有慢性肝炎预期的临床表现。诱发某些宿主因子和HCV感染ISGs的独特表达谱，可提供持续性感染的线索。总之，该研究首次制备了一个有效的HCV持续感染小鼠模型。

（生物通：王英）

延伸阅读：两项研究：肝病防护转录因子FOXO3

注：陈新文，男，1964年出生，博士，研究员，国家杰出青年基金获得者,中国科学院****入选者。1986年毕业于华中师范大学，1989年河南工业大学研究生班毕业，2001年获荷兰Wageningen大学博士学位。先后在美国加州大学、伯克利大学，德国University of Duisburg-Essen等单位从事合作研究。现任武汉病毒所所长、武汉病毒所学位委员会主任，学术委员会副主任, 分子病毒室主任，兼任《中国病毒学》主编、《中国生物学文摘》编委、湖北省微生物学会常务理事和湖北省生物工程学会常务理事等职。目前承担有国家自然科学基金、973、863和院方向性课题等科研项目，主要从事病毒分子生物学和基因工程的研究。在国内外核心期刊上发表论文近100篇。

唐宏，男，1966年生，博士，二级研究员。获南京大学生物化学系学士学位，美国Rutgers大学及Robert Wood Johnson医学院分子遗传与微生物学博士学位。在美国麻省理工学院完成博士后工作。曾任美国杜邦医药公司高级研究员，中科院微生物所和中科院生物物理所研究员，中科院感染免疫重点实验室主任。现任武汉病毒属研究员，副所长。现任科技部国家重点基础研究发展计划（973计划）传染病专项领域专家，卫生部“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”科技重大专项总体专家组组员。目前主持科技部973计划、国家基金委、中科院等国家和部门重大和重点项目多项。从事淋巴细胞分化与发育机制，病毒感染的天然免疫调控机理等研究，在Nature Medicine、Immunity、Cell Stem Cell、PNAS、Cell Research、JBC等期刊发表论文40多篇。

生物通推荐原文摘要：
Persistent hepatitis C virus infections and hepatopathological manifestations in immune-competent humanized mice
Abstract：The majority of hepatitis C virus (HCV) infection develops chronic infection, which causes steatosis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. However, understanding HCV chronicity and pathogenesis is hampered by its narrow host range, mostly restricted to human and chimpanzee. Recent endeavour to infect a variety of humanized mice has not been able to achieve persistent HCV infection unless the essential innate immune responsive genes are knocked out. Nevertheless, such immune-compromised humanized mice still lacked HCV infection-induced hepatopathogenesis. Here we report that transgenic mice in ICR background harboring both human CD81 and occludin genes (C/OTg) are permissive to HCV infection at a chronicity rate comparable to humans. In this mouse model, HCV accomplishes its replication cycle, leading to sustained viremia and infectivity for more than 12 months post infection with expected fibrotic and cirrhotic progression. Host factors favorable for HCV replication, and inadequate innate immune-response may contribute to the persistence. Lastly, NS3/4 protease inhibitor telaprevir can effectively inhibit de novo RNA synthesis and acute HCV infection of C/OTg mice. Thus, chronic HCV infection with complete replication cycle and hepatopathologic manifestations is recapitulated, for the first time, in immune-competent mice. This model will open a new venue to study the mechanisms of chronic hepatitis C and develop better treatments.