Immunity： 科学家发现乙肝病毒免疫新机制
2015-01-22 佚名 生物谷
乙型肝炎是中国人群中高发的一类传染型疾病，乙肝会导致肝功能障碍，肝硬化以及肝癌的发生。引起乙肝的是一种B型肝炎病毒（hepatitis B virus， HBV）。 宿主对外援病原体的入侵具有一系列的抵抗机制。对于病毒来说，其携带的DNA或RNA分子能够被细胞内部的各类感受器分子识别（如病毒5' 磷酸化或双链RNA可以被RIG-I （retinoic acid-inducible gene-I）
乙型肝炎是中国人群中高发的一类传染型疾病，乙肝会导致肝功能障碍，肝硬化以及肝癌的发生。引起乙肝的是一种B型肝炎病毒（hepatitis B virus， HBV）。
宿主对外援病原体的入侵具有一系列的抵抗机制。对于病毒来说，其携带的DNA或RNA分子能够被细胞内部的各类感受器分子识别（如病毒5' 磷酸化或双链RNA可以被RIG-I （retinoic acid-inducible gene-I）分子识别），通过下游一系列的信号传递机制，产生大量I型及III型干扰素，起到杀伤病毒的作用。然而，目前对于HBV的免疫机制研究还不是很清楚。之前的研究发现：对于HBV的感染，宿主产生的I型干扰素远不如HCV（丙型肝炎病毒）的感染。最近，日本北海道大学遗传医学研究所的Akinori Takaoka课题组在《immunity》杂志发表了他们对于宿主抵抗HBV感染机制的最近研究成果。
首先他们向人肝细胞系中转染HBV基因组，并对随后细胞各类干扰素的表达情况做了检测。结果显示：干细胞产生极少的I型干扰素，但能够产生明显的III型干扰素（IFN-λ）。另外，干扰素的产生受到病毒复制的影响：通过药物处理人为地将病毒复制能力抑制住将不会看到INF-λ的产生。
之后作者对哪一类感受器分子介导了INF-λ的产生做了研究。他们通过RNAi的手段分别将细胞内已知的感受病毒DNA或RNA的感受器分子进行抑制。结果显示，只有当RIG-I被抑制时，病毒基因组转染导致的INF-λ爆发才能得到抑制。同样，作者人为抑制了RIG-I下游已知的信号传导分子（TRIM25，MAVS，TBK，IRF-3），发现III型干扰素的产生同样受到了影响。说明RIG-1是这一信号传递过程的关键分子。
那么RIG-I是如何感受到病毒的存在的呢？之前的研究证明RIG-I能够识别DNA以及RNA，作者希望了解在HBV的感染中，RIG-I的识别对象DNA还是RNA。因此，作者纯化了HBV感染后的肝脏细胞的核酸组织（其中含有病毒核酸），分别用DNA酶与RNA酶进行消化，随后将核酸组织刺激肝脏细胞。结果显示：当经过RNA酶消化后，肝脏细胞产生INF-λ的能力下降了，暗示了RNA可能是RIG-I的配体。 已知HBV是一类DNA病毒（即遗传物质为DNA），其DNA的复制需要依赖于一个中间体RNA完成。作者针对HBV转录生成的各类RNA均设计了siRNA进行干扰，结果显示：siRNA处理后的病毒感染不再引起肝脏细胞表达INF-λ。作者通过突变分析发现：HBV复制过程中产生的3.5 kb的pregenomic RNA（pgRNA），特别是其5'端的序列，对于RIG-I的识别具有非常重要的作用。随后的体外生化试验也完美地证明了RIG-I与HBV pgRNA 的5'端具有特异性的相互作用。
最后，作者通过生化实验发现RIG-I能够同时结合pgRNA以及病毒本身的聚合酶（主导DNA的复制）。功能检测发现这种结合方式有效抑制了病毒的复制。
综上，这项研究发现RIG-I是响应HBV入侵的信号感受器，可以通过经典的抗病毒免疫信号通路激活INF-λ的表达；此外，RIG-I还可以直接作用于病毒pgRNA以及聚合酶，从而抑制其复制。
原始出处
Seiichi Sato, Kai Li, Takeshi Kameyama, Takaya Hayashi, Yuji Ishida, Shuko Murakami,The RNA Sensor RIG-I Dually Functions as an Innate Sensor and Direct Antiviral Factor for Hepatitis B Virus.Immunity.2014
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