《Journal of Virology》:Natural immune escape mutations in the envelope proteins of hepatitis B virus (HBV) regulate the assembly and infectivity of human hepatitis delta virus (HDV)
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该研究考察了位于乙肝病毒(HBV)包膜蛋白主要抗原环(MAL)中的35个自然免疫逃逸突变(IEMs)如何调控HBV天然亚病毒因子丁型肝炎病毒(HDV)的组装与感染性。所有IEMs均允许HDV病毒粒子的组装与分泌。仅7个IEMs在1至3种受测HBV基因型(B、C
该研究考察了位于乙肝病毒(HBV)包膜蛋白主要抗原环(MAL)中的35个自然免疫逃逸突变(IEMs)如何调控HBV天然亚病毒因子丁型肝炎病毒(HDV)的组装与感染性。所有IEMs均允许HDV病毒粒子的组装与分泌。仅7个IEMs在1至3种受测HBV基因型(B、C或D)背景下导致分泌HDV病毒粒子水平显著降低。IEMs对HDV感染性的影响远比对组装的影响显著。13个IEMs显著抑制HDV病毒粒子感染性,均大幅降低感染细胞内HDV RNA基因组积累水平及HDV感染细胞比例。仅突变体R(169)P产生完全无感染的HDV病毒粒子。研究人员通过分析IEMs对HDV生命周期的介导效应,确定了MAL中若干关键氨基酸残基,并促进了MAL在HDV组装与感染性过程中功能的机制理解。抑制HDV组装和/或感染性有望抑制体内病毒传播与超感染,从而减少感染肝脏中HDV储存库。总体数据显示,抗HBV免疫反应能够通过促进MAL中IEMs的选择,可观下调伴随的HDV感染。该研究进一步推进了对复杂HBV-HDV及HDV-宿主互作机制的理解。
研究背景:人类丁型肝炎病毒(HDV)是乙肝病毒(HBV)的天然亚病毒因子,依赖HBV包膜蛋白(表面抗原,HBsAg)形成病毒粒子并经HBV受体人钠-牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)感染肝细胞。抗HBV免疫反应驱动HBV包膜MAL区产生免疫逃逸突变(IEMs),既往研究多聚焦IEMs对HBV感染的影响,其对HDV生命周期的调控有限且缺乏系统性。本研究旨在全面分析35个MAL区自然IEMs对HDV组装、分泌及感染性的调控。
关键技术方法:研究人员构建HBV基因型B、C、D的LMS(或基因型C为LS)包膜表达载体,在Huh7细胞中与pSVLD3共转染启动HDV复制,于转染后第9天经RT-qPCR定量上清HDV基因组(G)RNA评估组装分泌;采用Benzonase核酸酶保护实验验证病毒粒子完整性;以HepG2-NTCP细胞为感染模型,用MOI 100(感染细胞比例)或70(细胞内G RNA)HDV基因组当量感染,免疫荧光染色δ抗原计算感染细胞比例,RT-qPCR测细胞内HDV G RNA评估感染性;ELISA(Abbexa)检测分泌HBsAg;线性混合效应模型进行统计分析。
研究结果:
影响IEMs对HDV病毒粒子组装:35个IEMs均允许HDV组装分泌,28个无显著影响(变化<3倍)。7个(I(110)M、P(127)R、C(138)Y、G(145)R、C(149)R、N(146)S、R(169)P)降低组装≥3倍,呈基因型特异性;C(138)Y在B/C/D三基因型均降低(B约17.3倍、C约8.9倍、D约3.0倍),R(169)P在B降27.4倍、D降9.5倍。HBsAg分泌检测显示部分IEMs降低HBsAg但不成比例影响HDV组装,表明功能性质改变亦参与调控。Benzonase实验示除R(169)P(恢复率55.11%)外,其余IEMs病毒粒子内HDV G RNA保护率88.38%–118.26%。
HBV包膜IEMs对HDV感染性的调控:以基因型D HBsAg包装HDV感染HepG2-NTCP,22个IEMs对感染性无显著影响(变化<3倍)。13个显著抑制感染性,其中R(169)P完全无感染(无检出G RNA及感染细胞)。其余12个(G(119)E、C(121)Y、R(122)I、T(123)N、C(124)R、S(132)F、C(137)R、C(138)Y、K(141)E、P(142)S、N(146)S、C(149)R)使细胞内HDV G RNA降7.8–259.6倍、感染细胞比例降3.7–51.3倍。G(119)E、C(121)Y、R(122)I、C(124)R、K(141)E对G RNA抑制甚于感染细胞比例降低,提示MAL残基可分群调控附着/进入与进入后胞内运输。
讨论与结论翻译:HBV-宿主互作致MAL区IEMs涌现,MAL参与抗HBsAg抗体识别及HBV/HDV组装感染。本研究首系统证35自然IEMs中全部允HDV组装,7个抑组装(多呈基因型特异),13个抑感染性(R(169)P完全失活)。IEMs抑HDV传播/超感染,缩小肝内HDV储存库。MAL两亚环(C107–C138、C137–C149)及右翼残基(如R169)含关键侵染调节位点;部分Cys突变破坏二硫键构象而损感染性。抗HBV免疫以选IEMs间接下调HDV生命周期,增进对HBV-HDV及HDV-宿主互作机制认知。
(全文约1480字)