慢病毒介导的细胞色素P450 2D6在HepaRG细胞中的表达：体外异生物质生物转化及细胞对嵌合病毒mRNA反应的新方法

《Archives of Toxicology》：Lentiviral-mediated expression of cytochrome P450 2D6 in HepaRG cells: new means for in vitro xenobiotic biotransformation and cellular response to chimeric viral mRNA

　　

摘要

人类HepaRG^?细胞系是毒理学研究中最接近原代肝细胞（PHH）的替代模型。然而，分化的HepaRG^?细胞表达的细胞色素P450 2D6（CYP2D6）水平较低，而CYP2D6参与许多药物的生物转化过程。在本研究中，使用编码人类CYP2D6和GFP蛋白的慢病毒颗粒对HepaRG^?前体细胞进行了转导。由此产生的转基因HepaRG^?细胞能够稳定表达具有催化活性的CYP2D6，其表达水平与快速代谢者的原代肝细胞（PHH）及HepaSH?肝细胞中的水平相当。在CYP2D6转基因HepaRG^?细胞中，曲马多被代谢为N-脱甲基曲马多和O-脱甲基曲马多，这与人体内的情况一致；而亲本HepaRG^?细胞仅产生N-脱甲基曲马多。经哌赫西林处理后，表达CYP2D6的HepaRG^?细胞表现出更高的IC₅₀值，并且线粒体损伤程度低于亲本细胞。转录组分析显示，CYP2D6的表达并未显著影响细胞的增殖和分化能力，也未损害关键的肝细胞特异性功能。不过，我们发现了一些在转基因细胞中上调的基因，包括NXF3和TRIM63。通过CRISPR/Cas9介导的GFP和/或CYP2D6序列敲低实验，我们证实NXF3 mRNA和蛋白质的诱导是由编码GFP和CYP2D6的慢病毒mRNA引起的，而非基因组转基因整合所致。综上所述，这些发现表明CYP2D6转基因HepaRG?细胞是一种优化且可靠的类肝细胞模型，适用于研究CYP2D6底物的代谢和毒性。我们的结果还支持这样一个假设：NXF3基因可能是细胞对慢病毒嵌合mRNA表达反应的标志物。