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JHEP Reports｜鲁凤民/陈香梅团队揭示HBV整合来源HBsAg的分泌特征及潜在调控机制
2024年6月13日，yl9193永利、北京大学感染病研究中心鲁凤民/陈香梅研究团队在JHEP Reports杂志在线发表题为“Hepatitis B virus enhancer 1 activates preS1 and preS2 promoters of integrated HBV DNA impairing HBsAg secretion”的研究，该研究阐明了整合HBV DNA来源HBsAg的转录表达和分泌特征，并揭示了相关的分子机制。
在临床实践中，持续的血清HBsAg清除代表着慢性乙肝患者获得了功能性治愈，是公认的抗病毒治疗理想终点。已知血清HBsAg存在cccDNA和整合HBVDNA两个来源，现有药物特别是直接抗病毒药物对整合来源的HBsAg并无清除作用，慢性HBV感染者肝组织中普遍存在的整合HBV DNA是实现功能性治愈的重要阻碍。因此，揭示整合HBV DNA的HBsAg表达分泌特征及其分子调控机制将为临床实现功能性治愈提供新的思路。
该研究首先纳入了563例未经抗病毒治疗的慢性HBV感染者，发现尽管HBeAg阴性患者血清HBsAg水平显著低于HBeAg阳性患者，但是两组患者肝内HBsAg水平却没有差异，据此推测HBeAg阴性患者HBsAg的分泌效率显著低于HBeAg阳性患者。随后，通过计算分泌型HBsAg水平与胞内潴留HBsAg水平的比例来反映HBsAg相对分泌效率，发现HBeAg阴性患者的HBsAg分泌效率的确更低。而转录组长测序分析结果显示，不同于HBsAg主要来源于cccDNA的HBeAg阳性患者，HBeAg阴性患者的HBsAg主要来源为整合HBV DNA。因此，以上结果提示整合HBV DNA表达的HBsAg分泌效率显著低于cccDNA。
为进一步探究整合来源HBsAg分泌受阻的分子机制，该研究基于患者肝内HBV整合片段的序列特征，参考HBV双链线性DNA（dslDNA）的序列特性构建了p-dslDNA体外模型，并试验验证了该体外整合模型的HBsAg分泌受阻的特征。更为重要的是，该研究发现p-dslDNA转录的2.4 kb RNA占比以及随之而来的L-HBsAg蛋白占比均高于模拟cccDNA。同样，在HBeAg阴性患者肝组织中整合HBV DNA转录的2.4 kb RNA占比也高于cccDNA。这一现象与L-HBsAg可以以剂量依赖的方式抑制HBsAg分泌的既往报导相一致。因此，整合HBV DNA过量表达L-HBsAg可能是HBeAg阴性患者HBsAg分泌效率下降和肝细胞内潴留的主要原因。
为了探究整合HBV优先表达L-HBsAg的分子机制，该研究首先对带有HBV整合的肝癌细胞系PLC/PRF/5进行了转录组长测序，结果发现病毒EnhI元件可能密切参与了整合HBV DNA片段的转录调控。接着，通过比较p-dslDNA回补CP启动子前后EnhI元件对HBsAg转录水平及蛋白水平的影响，证实了整合HBV DNA片段中CP启动子缺失导致了EnhI选择性上调SP1和SP2启动子活性，并且EnhI对SP1启动子具有更强的激活作用。
综上，该研究揭示了HBeAg阴性患者HBsAg分泌效率低于HBeAg阳性患者的其原因主要在于，在整合HBV DNA为HBsAg主要来源的HBeAg阴性患者，L-HBsAg因过度转录表达而占比升高并进而抑制了HBsAg分泌。机制上，整合HBV DNA独特的基序特征，即CP启动子功能性缺失，导致原本优先激活CP启动子的EnhI通过“增强子释放重定位机制”转而激活SP1和SP2启动子，最终导致了SP1和SP2启动子转录活性的失衡。
yl9193永利病原生物学系博士研究生顾智强、北京大学人民医院博士研究生姜倩倩、yl9193永利细胞生物学系硕士研究生阿卜杜热西提·阿卜来提和北京友谊医院陈孝杰医生是该研究的共同第一作者。病原生物学系鲁凤民教授、陈香梅副教授和中山大学黄鸿鑫研究员是该研究的共同通讯作者。该研究得到了中国人民解放军总医院第五医学中心赵景民教授、中山大学附属第三医院高志良教授、北京友谊医院朱志军教授的支持。该研究受国家重大传染病专项、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金面上项目的资助。