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HBV核心蛋白核区迁移的机制及对慢性乙型肝炎疾病转归的影响

已有 5052 次阅读 2012-2-10 21:15 |个人分类:肝病手记|系统分类:论文交流|关键词:学者| 影响, 慢性乙型肝炎, HBV核心蛋白, 核区迁移, 疾病转归

    乙型肝炎病毒(HBV)属于嗜肝DNA病毒科,其结构蛋白主要包括S蛋白、C蛋白、P蛋白和X蛋白。这些HBV的结构蛋白,不仅与HBV病毒的装配有关头,还与HBV基因组复制与表达的调控有关,其中,以HBc蛋白尤其明显。

    HBc蛋白为乙型肝炎病毒的核心蛋白,是病毒核壳的结构成分,由HBV基因的c区编码合成,主要包含2个结构区:由aa10-140组成的球形结构区和无结构的调节序列结构区(包含着鱼精蛋白区),在包装RNA、反转录和病毒装配中起着重要的作用[1]。通过检测HBc蛋白抗原的表达水平能够反映乙型肝炎病毒的复制情况,血清HBcAg的检测是临床HBV感染中常用的指标之一。同样,HBcAg在肝细胞的内表达代表着HBV病毒的装配与复制,研究表明,肝细胞的HBcAg表达与肝组织炎性活动、血清HBeAg、血清HBV DNA水平密切相关[2],甚至在低病毒水平时仍代表着肝细胞的炎性与坏死[3],常常用于CHB疾病的治疗疗效评估以及判断CHB疾病的转归与进程[4,5]

    HBc在肝细胞内的表达有胞浆与胞核的差别。20世纪80年代就发了HBc在肝细胞内的表达:或表达于胞核、或表达于胞浆、或者是胞核/浆混合表达[6,7]。HBc蛋白表达于胞核与胞浆之间究竟存在着什么差别呢,学者们进行了大量的探索,Franca等发现在CHB不同病程其表达存在差异性,于病情急性前期多表达于胞核区,而急性期及缓解期胞核区的表达率则有所下降[8];HBc蛋白在核区表达相对于浆区而言,其肝细胞的损害程度与病毒水平更高,血清e蛋白抗原阳性率更高,肝细胞的再生功能则下降[9-13];Yeh等研究表明:HBc蛋白在核区的表达(而不是胞浆区表达)代表着HBV病毒的复制[14,15];在临床抗病毒治疗中观察到,应用干拢素、核苷(酸)类似物可使HBc蛋白的表达从核区逐渐转变为浆区[13],因此而提出HBc在肝细胞内的亚细胞分布特点可作CHB疾病治疗疗效和预后转归的响应指标[16];核区的HBc蛋白抗原的表达强度与单股拼接的HBV-RNA的表达量呈正相关关系[17];核区的HBc蛋白的表达与的BCP存在高突变率、高病毒载量的特点[18];唐奇远等在HBcAg的亚细胞分布研究表明,HBcAg在受染肝细胞内的分布血清病毒学指标之问具有明显的相关性,随着HBcAg分布态势由受染肝细胞核向细胞浆漂移到最终不能检测到,HBeAg阳性率及HBV DNA载量呈逐渐降低的趋势,肝细胞炎性病变也具有相类似的规律[19, 20]。补充国内同行的对HBC的研究。

    HBc蛋白表达在感染HBV肝细胞中亚细胞分布上为什么有核区与浆区的不同呢,对于其机制目前尚有许多未知数。在早期,认为是在CHB炎性时肝细胞再生可能导致HBcAg由细胞核向细胞浆的shifting(漂移)[21,16],与肝细胞的复制周期相关[13];Weigand等提出,病毒的组装与分泌决定着肝细胞内HBcAg的不同分布特性[1];也有学者侵向于肝细胞的炎性破坏时由细胞质迁移至细胞核内。

    从HBV病毒复制周期中已明确的是,HBc蛋白在胞浆内合成,HBc蛋白装配而成的HBV病毒核衣壳是不能够通过核膜,是什么原因导致HBc蛋白在细胞核区也存在高浓度表达呢?根据目前的研究进展进行综合分析,HBc蛋白在肝细胞核区的表达可能有2个原因:

    (1)HBc是以亚单位方式进入核内。于HBc转录感染的HepG2细胞中,应用HBV核心抗体可以沉淀核小体和核蛋白,这暗示着HBc表现出非结构蛋白的特点而具有类似转录复合因子作用[22]。在鸭乙肝病毒(DHBV)感染的原代肝细胞的早期可以检测到HBc的核内小体局部化定位于剪切因子复合体中[23]。研究发现,HBV衣壳体崩解后可以以HBc二聚体的方式进入核内,HBc二聚体在核内可重新组合成病毒衣壳体[24]。HBc蛋白通过核膜与其C-末端的鱼精蛋白区的3个SPRRR序列密切相关,清除或突变此序列以阻止其磷酸化性,则导致HBc丧失核内积聚;通过观察细胞浆/核表达HBc的细胞组织固定检测,发现核内的HBc磷酸化程度明显低于细胞质内的HBc[1]

    (2)HBV核衣壳颗粒引发的再次感染。在DHBV感染的研究中,已明确细胞浆内的DHBV衣壳体颗粒可以再次入核造成重复感染[25]。在CHB过程,虽尚没有证据表示存在着衣壳体入核的重复感染,而在HepG2细胞研究中已证实了cccDNA衣壳体存在重复感觉有可能性[26],这也暗示着人类 HBV的复制周期中,极其可能存在病毒衣壳体存在着再次入核感染进入一个新循环。这个时候,HBV核衣壳颗粒的HBc蛋白通过与核膜孔复合体特殊结合,可以将病毒基因组及其聚合酶输入核内[27, 28],而将其空衣壳体保留在核膜孔复合体上,而造成临床病理组织可见核区HBc的阳性染色,当然这是粘附于核膜上,实质上没有进入核内。

    HBcAg有否表达于核区,以那种方式表达于核区,对于CHB疾病的转归与预后起着重要的影响:首先是疾病的程度不同,如前所述,核区HBc蛋白表达阳性者往往出现更严重的病毒复制及肝细胞炎性损害,核区HBc蛋白表达对机体会造成怎样的免疫的影响;其次是对治疗的应答不同,Vrettou等研究表明,HBcAg于核区表达时,患者对干扰素的治疗有良的应答,而仅仅表达于胞浆区时,应答明显减弱,造成不同应答模式[29];有研究表明单纯胞浆表达HBc者对干扰素的应答极差[30]。从上述上提及的2个机制,不管是HBc蛋白二聚体亚单位方式进入核内参与HBV的复制与调节,还是仅仅作为一个细胞内重复感染而遗留于细胞核膜上的HBV衣壳体残核,其HBc蛋白于核区阳性表达均能造成CHB病程的加剧并影响疾病的转归。

    我们在前期研究中,对HBcAg于亚细胞分布进行了研究,初步明确了...... 

参考文献

[1]  Weigand K, Knaust A, Schaller H. Assembly and export determine the intracellular distribution of hepatitis B virus core protein subunits. J Gen Virol. 2010;91(1):59-67.

[2]  Sari A, Dere Y, Pakoz B, Calli A, Unal B, Tunakan M. Relation of hepatitis B core antigen expression with histological activity, serum HBeAg, and HBV DNA levels. Indian J Pathol Microbiol. 2011; 54(2):355-8.

[3]  Huang YH, Hung HH, Chan CC, Lai CR, Chu CJ, Huo TI, Lee PC, Su CW, Lan KH, Huang HC, Lee IC, Lin HC, Lee SD. Core antigen expression is associated with hepatic necroinflammation in e antigen-negative chronic hepatitis B patients with low DNA loads. Clin Vaccine Immunol. 2010 Jun;17(6):1048-53.

[4]  王功遂,王曼曼,谢秋里,等. HBsAg、HBcAg在慢性乙型肝炎肝细胞内的表达及临床意义[J].中华肝脏病杂志, 2004, 12(5):287-289.

[5]  乐晓华,陈心春,林巧,等. 慢性乙型肝炎患者肝组织中HBV 抗原表达特征及其临床意义 [J]. 中华实验和临床病毒学杂志,2007,21(1):41-43.

[6]  Hsu HC, Lin YH, Chang MH, Su IJ, Chen DS. Pathology of chronic hepatitis B virus infection in children: with special reference to the intrahepatic expression of hepatitis B virus antigens. Hepatology. 1988 Mar-Apr;8(2):378-82.

[7]  Hadziyannis SJ, Lieberman HM, Karvountzis GG, Shafritz DA. Analysis of liver disease, nuclear HBcAg, viral replication, and hepatitis B virus DNA in liver and serum of HBeAg Vs. anti-HBe positive carriers of hepatitis B virus. Hepatology. 1983 Sep-Oct;3(5):656-62.

[8]  Franca ST, Kiyosawa K, Imai Y, Sodeyama T, Hayata T, Nakano Y, Nakamura M, Furuta S. Change of intrahepatic expression of hepatitis-B core antigen during the clinical course of type-B chronic hepatitis. Scand J Gastroenterol. 1989 May;24(4):454-60.

[9]  Chu CM, Shyu WC, Liaw YF. Immunopathology on hepatocyte expression of HBV surface, core, and x antigens in chronic hepatitis B: clinical and virological correlation. Dig Dis Sci. 2010 Feb;55(2):446-51. Epub 2009 Aug 13.

[10] Son MS, Yoo JH, Kwon CI, Ko KH, Hong SP, Hwang SG, Park PW, Park CK, Rim KS. Associations of Expressions of HBcAg and HBsAg with the Histologic Activity of Liver Disease and Viral Replication. Gut Liver. 2008 Dec;2(3):166-73.

[11] Kim CW, Yoon SK, Jung ES, Jung CK, Jang JW, Kim MS, Lee SY, Bae SH, Choi JY, Choi SW, Han NI, Lee CD. Correlation of hepatitis B core antigen and beta-catenin expression on hepatocytes in chronic hepatitis B virus infection: relevance to the severity of liver damage and viral replication. J Gastroenterol Hepatol. 2007 Sep;22(9):1534-42.

[12] Serinoz E, Varli M, Erden E, Cinar K, Kansu A, Uzunalimoglu O, Yurdaydin C, Bozkaya H. Nuclear localization of hepatitis B core antigen and its relations to liver injury, hepatocyte proliferation, and viral load. J Clin Gastroenterol. 2003 Mar;36(3):269-72.

[13] Yeh CT, Wong SW, Fung YK, Ou JH. Cell cycle regulation of nuclear localization of hepatitis B virus core protein. Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Jul 15;90(14):6459-63.

[14] Tang TJ, de Man RA, Kusters JG, Kwekkeboom J, Hop WC, van der Molen RG, Schalm SW, Janssen HL. Intrahepatic CD8 T-lymphocytes and HBV core expression in relation to response to antiviral therapy for chronic hepatitis B patients. J Med Virol. 2004 Feb;72(2):215-22.

[15] Chu CM, Yeh CT, Chien RN, Sheen IS, Liaw YF. The degrees of hepatocyte nuclear but not cytoplasmic expression of hepatitis B core antigen reflect the level of viral replication in chronic hepatitis B virus infection. J Clin Microbiol. 1997 Jan;35(1):102-5

[16] Okuno T, Shindo M, Arai K, Matsumoto M, Takeda M, Iwai M, Kashima K, Sokawa Y. Changes of intrahepatic localization of hepatitis B core antigen in HBeAg positive patients with chronic active hepatitis B treated with interferon. Am J Gastroenterol. 1990 Jun;85(6):660-4.

[17] Sheen IS, Tsou YK, Lin SM, Lin CJ, Lin CC, Hsu CW, Chen YC, Chang ML, Yeh CT. Nuclear HBcAg and histology activity index as independent predictors of the expression of singly spliced HBV-RNA. J Viral Hepat. 2007 Jan;14(1):70-4.

[18] Liu CJ, Jeng YM, Chen CL, Cheng HR, Chen PJ, Chen TC, Liu CH, Lai MY, Chen DS, Kao JH. Hepatitis B virus basal core promoter mutation and DNA load correlate with expression of hepatitis B core antigen in patients with chronic hepatitis B. J Infect Dis. 2009 Mar 1;199(5):742-9.

[19] 唐奇远,何清,乐晓华,等. 慢性乙型肝炎患者肝细胞内 HBcAg分布与血清病毒学指标的相关性研究. 中华实验和临床感染病杂志,2011,5(1):67-72

[20] 唐奇远,何清,乐晓华,等. 958例慢性乙型肝炎患者肝细胞内HBcAg分布规律的研究. 中西医结合肝病杂志,2010,20(4):204-206

[21] Chu CM, Yeh CT, Sheen IS, Liaw YF. Subcellular localization of hepatitis B core antigen in relation to hepatocyte regeneration in chronic hepatitis B. Gastroenterology. 1995 Dec;109(6):1926-32.

[22] Bock CT, Schranz P, Schroder CH, Zentgraf H. Hepatitis B virus genome is organized into nucleosomes in the nucleus of the infected cell. Virus Genes, 1994, 8, 215-299

[23] Mabit H, Knaust A, Breiner KM, Schaller H. Nuclear localization of the duck hepatitis B virus capsid protein: detection and functional implications of distinct subnuclear bodies in a compartment associated with RNA synthesis and maturation. J Virol. 2003 Feb;77(3):2157-64.

[24] Rabe B, Delaleau M, Bischof A, Foss M, Sominskaya I, Pumpens P, Cazenave C, Castroviejo M, Kann M. Nuclear entry of hepatitis B virus capsids involves disintegration to protein dimers followed by nuclear reassociation to capsids. PLoS Pathog. 2009 Aug;5(8):e1000563.

[25] Funk A, Mhamdi M, Will H, Sirma H. Avian hepatitis B viruses: molecular and cellular biology, phylogenesis, and host tropism. World J Gastroenterol. 2007 Jan 7;13(1):91-103.

[26] Lucifora J, Durantel D, Belloni L, Barraud L, Villet S, Vincent IE, Margeridon-Thermet S, Hantz O, Kay A, Levrero M, Zoulim F. Initiation of hepatitis B virus genome replication and production of infectious virus following delivery in HepG2 cells by novel recombinant baculovirus vector. J Gen Virol. 2008 Aug;89(Pt 8):1819-28.

[27] Kann M, Sodeik B, Vlachou A, Gerlich WH, Helenius A.Phosphorylation-dependent binding of hepatitis B virus core particles to the nuclear pore complex. J Cell Biol. 1999 Apr 5;145(1):45-55.

[28] Bock CT, Schwinn S, Schröder CH, Velhagen I, Zentgraf H. Localization of hepatitis B virus core protein and viral DNA at the nuclear membrane. Virus Genes. 1996;12(1):53-63.

[29] Vrettou E, Tzioufa V, Raptopoulou M, Fragoudi K, Goulis G, Papadimitriou CS. Changes of hepatitis B core antigen (HBcAg) in liver biopsies of patients with chronic active hepatitis B treated with interferon. J Investig Allergol Clin Immunol. 1995 Mar-Apr;5(2):108-12.

[30] Tang TJ, de Man RA, Kusters JG, Kwekkeboom J, Hop WC, van der Molen RG, Schalm SW, Janssen HL.Intrahepatic CD8 T-lymphocytes and HBV core expression in relation to response to antiviral therapy for chronic hepatitis B patients.J Med Virol. 2004 Feb;72(2):215-22.



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