《Pathogens》:Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP) for the Diagnosis of High-Burden Viral Diseases in Resource-Limited Countries
Ana Catharina Vasconcelos-Martins,
Marta Giovanetti,
Maria Carolina Elias,
Svetoslav Nanev Slavov and
Sandra Coccuzzo Sampaio
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摘要:甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus,HAV)感染偶可导致急性重症肝炎,此类患者有时需接受肝移植并长期使用免疫抑制剂。尽管罕见,但在已接种疫苗人群中仍可出现突破性HAV感染,且在免疫功能受损人群中更为常见。免疫抑制剂对HAV复制的影响尚不明确
摘要:甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus,HAV)感染偶可导致急性重症肝炎,此类患者有时需接受肝移植并长期使用免疫抑制剂。尽管罕见,但在已接种疫苗人群中仍可出现突破性HAV感染,且在免疫功能受损人群中更为常见。免疫抑制剂对HAV复制的影响尚不明确。本研究在人肝细胞中检测了硫唑嘌呤对HAV HA11-1299 IIIA基因型复制的影响,结果显示硫唑嘌呤可抑制HAV复制,其半数抑制浓度(half-maximal inhibitory concentration,IC50)为0.967 μmol/L。研究人员进一步在HuhT7细胞中使用复制 competent 或 replication incompetent 的HAV HM175 18f IB基因型亚基因组复制子系统评估硫唑嘌呤的作用,发现相较于复制缺陷型复制子,硫唑嘌呤对复制 competent 型亚基因组复制子具有显著抑制作用。此外,在COS7-HAV-IRES细胞中通过报告基因实验检测硫唑嘌呤对HAV HM175 18f IB基因型内部核糖体进入位点(internal ribosomal entry site,IRES)活性的影响,结果显示1 μmol/L硫唑嘌呤可显著抑制HAV IRES活性,而0.5 μmol/L无此作用。结果表明,硫唑嘌呤既可抑制HAV复制,也可抑制其翻译过程。综上,硫唑嘌呤可在人肝细胞中抑制HAV复制,提示其在需要接受免疫抑制治疗的HAV感染患者中可能具有临床应用价值。
研究背景:甲型肝炎病毒(HAV)是全球范围内的重要公共卫生问题,食源性和男男性行为人群中的传播均呈上升趋势,可导致急性自限性肝炎、急性肝衰竭甚至死亡,部分患者需接受肝移植。虽然HAV感染可通过疫苗预防,但在免疫功能受损人群中,疫苗接种后的突破性感染相对更为常见。肝移植受者及自身免疫性疾病患者常需长期使用免疫抑制剂,而免疫抑制剂对HAV复制的影响尚未明确,因此亟需探究两者之间的关联,为高危人群的治疗提供依据。本研究由Ana Catharina Vasconcelos-Martins、Marta Giovanetti、Maria Carolina Elias、Svetoslav Nanev Slavov及Sandra Coccuzzo Sampaio等研究人员完成,发表于《Pathogens》。
关键技术方法:研究采用人肝癌细胞系Huh7及其稳定表达T7 RNA聚合酶的衍生细胞系HuhT7、非洲绿猴肾细胞系COS7及其稳定携带HAV IRES报告系统的COS7-HAV-IRES细胞。通过HAV感染模型、亚基因组复制子系统及IRES报告系统,结合实时荧光定量PCR(qPCR)、荧光素酶报告实验、细胞活力检测(MTS法)及统计学分析,评估免疫抑制剂对HAV复制及翻译的影响。
研究结果:
3.1 硫唑嘌呤抑制HAV复制
研究人员在Huh7细胞中分别检测霉酚酸、环孢素A及硫唑嘌呤对HAV HA11-1299 IIIA基因型复制的影响。结果显示,在无毒浓度范围内,霉酚酸和环孢素A均未表现出抑制作用,而硫唑嘌呤可显著抑制HAV复制,其IC50为0.967 μmol/L,且该浓度下未观察到细胞毒性。
3.2 硫唑嘌呤抑制HAV亚基因组复制子复制
在HuhT7细胞中转染HAV HM175 18f IB基因型复制 competent 型(pT-18f-LUC)与复制 incompetent 型(pT-18f-LUCmut)亚基因组复制子,评估硫唑嘌呤的作用。结果显示,0.5 μmol/L和1.0 μmol/L硫唑嘌呤对复制 competent 型复制子的抑制率分别为68.0%和56.2%,而对复制 incompetent 型复制子的抑制效应较弱,表明硫唑嘌呤主要作用于HAV的RNA复制阶段。
3.3 硫唑嘌呤抑制HAV IRES活性
在COS7-HAV-IRES细胞中检测硫唑嘌呤对IRES活性的影响。结果显示,0.5 μmol/L硫唑嘌呤未显著抑制IRES活性,而1 μmol/L可显著降低IRES驱动的荧光素酶表达,提示硫唑嘌呤在高浓度下可同时抑制HAV的翻译过程。
讨论与结论:硫唑嘌呤作为6-巯基嘌呤的前体药物,属于硫嘌呤类抗代谢物,可通过干扰嘌呤核苷酸的从头合成发挥免疫抑制作用。已有研究表明其代谢产物对多种RNA及DNA病毒具有抗病毒活性,本研究首次证实其对HAV复制及翻译的双重抑制作用。与其他免疫抑制剂不同,霉酚酸和环孢素A在本实验体系中未显示抗HAV活性。研究提示,硫唑嘌呤或可成为免疫抑制人群HAV感染的潜在治疗选择,但仍需进一步开展体内实验验证其安全性与有效性。
结论:硫唑嘌呤作为一种免疫抑制剂,可在无肝细胞毒性的浓度下抑制HAV复制,可能适用于正在接受免疫抑制治疗的HAV感染患者的管理。