Nature重大突破：轻松培育肝炎病毒

　　

生物通报道  全球有1.85亿人罹患慢性丙型肝炎。自从20世纪80年代末科学家们发现引起丙肝感染的病毒以来，他们一直在努力寻找在实验室的人类细胞中培育这一病毒的方法——这对于了解病毒的作用机制及开发出有效的疗法至关重要。

在发表于8月12日《自然》（Nature）杂志上的一篇研究论文中，由洛克菲勒大学病毒学教授、病毒学和传染病实验室主任Charles M. Rice领导的科学家们报告称发现，当他们在人类肝癌细胞系中过表达一种特殊的基因时，丙肝病毒可以很容易地进行复制。这一研究发现使得能够在实验室中研究自然形式的丙型肝炎病毒(HCV)。

Rice说：“能够在实验室中很容易地培育HCV对于基础科学具有许多重要的意义。我们对于HCV病毒的作用机制，以及它与肝细胞和免疫系统的互作机制仍然只是一知半解（延伸阅读：Cell新文章：变节的miRNA ）。”

长期以来科学家们一直试图了解是什么激活了HCV，1999年一个德国的科学家小组成功诱导了改造形式的HCV在实验室细胞中进行复制。但他们很快发现这些形式的病毒之所以能够进行复制，是因为获得了某些“适应性”突变。

除了一个样本，来自患者的大多数样本都是这种情况，这为科学家们留下了一个10多年难解的谜题：是什么阻止了非突变的HCV在实验室培养的细胞系中进行复制？Rice和同事们猜测，在这些细胞系中可能缺失了一个或多个关键元素。

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为了验证这一观点，他们筛查了包含大约7,000人类基因的一个文库，寻找表达时使得非突变HCV能够复制的基因。当研究人员表达SEC14L2基因时，野生型、非突变形式的病毒发生了复制。甚至将来自HCV感染患者的血清样本添加到这些工程细胞系中也可以使得病毒复制。

论文第一作者、Rice实验室博士后Mohsan Saeed说：“实际上，这意味着如果科学家们想研究来自感染患者的HCV，现在就可以取得血液样本，孵育工程细胞，在实验室中培育出患者形式的HCV病毒。”

Saeed说，目前尚不完全清楚SEC14L2表达蛋白的作用机制，但它似乎抑制了脂质与危险的活性氧互作，这一过程阻止了HCV复制。

近期取得的一些HCV治疗进展使得治愈千百万的患者变为可能。Saeed指出：“然而一些新疗法非常的昂贵且尚不够完美。随着越来越多的患者接受治疗，出现了一些耐药形式的HCV。拥有一个可以培育患者病毒分离株，及测试对替代抗病毒药物组合耐药或敏感性的细胞培养系统，应该可以帮助那些治疗失败的患者优化再治疗策略。

Saeed说，即便已存在一些有效的丙肝疗法，对于HCV病毒我们仍然有太多东西需要了解——认识HCV与宿主细胞之间的互作机制，可以帮助科学家们更深入地了解有待开发有效治疗方法的相似病毒。“从一种疾病中得到的经验教训可能也适用于其他的疾病。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

SEC14L2 enables pan-genotype HCV replication in cell culture

Since its discovery in 1989, efforts to grow clinical isolates of the hepatitis C virus (HCV) in cell culture have met with limited success. Only the JFH-1 isolate has the capacity to replicate efficiently in cultured hepatoma cells without cell culture-adaptive mutations1, 2, 3. We hypothesized that cultured cells lack one or more factors required for the replication of clinical isolates. To identify the missing factors, we transduced Huh-7.5 human hepatoma cells with a pooled lentivirus-based human complementary DNA (cDNA) library, transfected the cells with HCV subgenomic replicons lacking adaptive mutations, and selected for stable replicon colonies. This led to the identification of a single cDNA, SEC14L2, that enabled RNA replication of diverse HCV genotypes in several hepatoma cell lines. This effect was dose-dependent, and required the continuous presence of SEC14L2. Full-length HCV genomes also replicated and produced low levels of infectious virus. Remarkably, SEC14L2-expressing Huh-7.5 cells also supported HCV replication following inoculation with patient sera. Mechanistic studies suggest that SEC14L2 promotes HCV infection by enhancing vitamin E-mediated protection against lipid peroxidation. This provides a foundation for development of in vitro replication systems for all HCV isolates, creating a useful platform to dissect the mechanisms by which cell culture-adaptive mutations act.