干扰素为何能提高乙肝临床治愈率?宁琴教授团队揭示新机制:介导巨噬细胞外泌体miRNA清除cccDNA

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关键词: 临床DNA新机制揭示乙肝细胞干扰素
资讯来源:国际肝病
所属行业:化学药制剂
发布时间: 2020-09-01
来源:中国治愈病毒性肝炎联盟(Chinese Cure Viral Hepatitis Consortium,CCVHC) 
聚乙二醇干扰素(Pegylated interferon,Peg IFN)为慢性乙型肝炎(慢乙肝)患者抗病毒治疗常用的药物,但其复杂的抗病毒机制还远未阐明。


2014年,华中科技大学同济医学院附属同济医院感染科宁琴教授团队主持的前瞻性、随机对照临床研究OSST研究发现,长期使用核苷类药物达到病毒学控制的慢乙肝患者经过干扰素“序贯”治疗后,HBsAg阴转率较对照组(即继续核苷类药物治疗组)明显提高(8.5% VS 0%)。除了已知的免疫调节机制外,干扰素 “序贯”治疗提高临床治愈率的深入分子机制及作用位点尚未可知。

最近,宁琴教授团队通过一系列体内外研究发现:干扰素作用后,巨噬细胞分泌的外泌体能携带相应的miRNA(包括miRNA-574等)进入HBV感染的肝细胞内,与HBV pgRNA(nt2750-2757)位点结合发挥抑制HBV转录和复制的作用。

第一作者吴文煜、吴迪博士,通讯作者宁琴教授、韩梅芳教授的这项研究最近发表在Journal of Infectious Diseases杂志,该研究使人们对干扰素这一“古老”而充满活力的免疫分子的作用机制有了新的认识。

2020年7月15日提前在线发表在Journal of Infectious Diseases杂志


研究发现,Peg IFN-α序贯治疗应答佳的患者在干扰素使用12周时的血清外泌体比基线时的血清外泌体具有更强的抗HBV复制的能力,包括能够降低HBV复制细胞系上清中HBsAg、HBeAg、HBV DNA定量以及肝细胞内部的HBV cccDNA水平,这些抗病毒作用能够通过阻止外泌体的入胞作用而被抑制,提示干扰素作用后外泌体中含有能抑制HBV病毒复制的有效成分。

通过患者血清外泌体miRNA深度测序的筛选,并采用其他疗效应答佳的患者血清外泌体miRNA进行体外验证实验,进一步发现了抑制HBV复制的有效成分为巨噬细胞上清外泌体及其内含的三种miRNA,miR-193a-5p、miR-25-5p和miR-574-5p,它们在干扰素治疗12周时的外泌体中表达明显上调,且与疗效密切相关。通过体外细胞实验也证实了这三种外泌体内miRNA具有抑制病毒复制、降低cccDNA含量的功能。

为探讨这些外泌体内miRNA对HBV复制的影响和深入的分子机制,研究者采用此三种miRNA的模拟物以及抑制剂进行研究,发现miR-574等对HBV感染肝细胞系的乙肝病毒转录和复制有抑制作用,并且miR-574等的抑制剂能减少IFN-α处理后THP-1细胞上清外泌体的抗HBV作用,说明miRNA参与到了巨噬细胞上清外泌体抗HBV病毒复制的过程中。

进一步采用生物信息学分析方法发现,miR-25-5p 以及miR-574-5p 有潜在的能与HBV RNA结合的相关位点(3087-3093以及2750-2757)。通过构建该HBV相关位点的荧光素酶报告质粒(含有预测位点序列或者突变序列),以miRNA空载体质粒以及内参海肾质粒为对照,发现miR-574-5p能降低含HBV预测位点质粒的荧光素酶的活性,而不能降低含有HBV突变序列的荧光素酶质粒的荧光素酶活性,说明miR-574-5p能与HBV pgRNA相应位点特异性结合,从而发挥抗HBV复制作用。


图1. 巨噬细胞外泌体的检测及抗HBV复制作用

(引自发表文章)


简 评





慢乙肝的“临床治愈”(有时也称“免疫学治愈”),是指慢乙肝患者血清中乙肝表面抗原阴转,伴或不伴HBsAg的血清学转换,以及HBV DNA持续低于检测下限。OSST等多项临床试验表明,Peg IFN-α可以显著提高慢乙肝患者临床治愈率,有研究证实干扰素有降低肝细胞内HBV cccDNA的功能。


外泌体属一类存在于细胞外部的小型囊泡,在多种疾病的细胞间或者组织器官之间发挥重要的信息交换和传递作用。有研究报道外泌体可介导干扰素的抗病毒效应,但前期对于外泌体中的miRNA与HBV相互作用的具体机制还知之甚少。


这项新的研究提示,干扰素可介导巨噬细胞外泌体miRNA -574-5p进入感染HBV病毒的肝细胞内,与HBV pgRNA相应位点(nt2750-2757)结合,同时与HBV基因的pol mRNA结合(两基因位点重合),促使聚合酶和pgRNA的mRNA降解,从而降低肝内cccDNA含量。


图2. 干扰素作用下巨噬细胞外泌体miRNA介导抗HBV复制作用(示意图)

(引自发表文章)


该项研究以全新的视野,从宿主和病毒相互作用角度,进一步揭示了干扰素作用的新机制,并可为今后抗病毒治疗提供新的理论依据和靶标。


文献来源:

Wenyu Wu, Di Wu, Weiming Yan, Yongli Wang, Jie You, Xiaoyang Wan, Dong Xi,Xiaoping Luo, Meifang Han &Qin Ning. Exosomes with miR-574 transfer anti-HBV activity mediated by the interferon from macrophage to HBV-infected hepatocyte. Journal of Infectious Diseases. 2020.