“第九屆海內外生命科學論壇”在京隆重召開,與會專家強調:加強重要病毒性傳染病基礎研究刻不容緩。
乙肝病毒(HBV)在各種傳染病中發(fā)病率居第2位,,死亡率居第3位,乙肝已成為世界范圍嚴重的公共衛(wèi)生問題之一,。浙江大學醫(yī)學院李蘭娟院士,、武漢大學生命科學學院吳建國教授、軍事醫(yī)學科學院放射與輻射醫(yī)學研究所王升啟研究員在論壇上,,分別圍繞應用SELDI-TOFMS(表面增強激光解吸離子化飛行時間串聯質譜)研究乙肝血清蛋白質指紋圖譜的特點,、探究乙肝病毒X蛋白(HBx)的致病機理和進行抗HBV藥物的篩選報告了相關工作進展,使乙肝的防治研究再次成為研討的焦點,。
◆研究乙肝血清蛋白指紋圖譜特點
蛋白質組學及其相關技術的發(fā)展,,為研究重型肝炎及其并發(fā)癥的發(fā)生機制、病理生理及生物標志物提供了新手段,。SELDI-TOFMS是蛋白質組學領域出現的新技術,,是蛋白質芯片技術與飛行時間質譜儀相結合的新平臺,應用于傳染性疾病的發(fā)病機制,、診斷和防治等方面已取得了令人矚目的成果,。李蘭娟院士領導研究小組通過該技術平臺進行了乙肝患者血清蛋白質指紋圖譜特點的研究。
肝臟是蛋白質合成和分解的重要器官,,當肝臟因病毒感染發(fā)生炎癥時,,會引起患者體內血清蛋白質水平的變化。李蘭娟院士等應用SELDI-TOF-MS技術檢測了健康對照組和慢性乙肝患者血清中相對分子質量位于1000~10000之間的蛋白質指紋圖譜,,篩選兩組圖譜的44差異峰,,應用因子分析方法處理這44個差異峰以及6個反應肝功能的經典指標(總膽紅素、直接膽紅素,、丙氨酸氨基轉移酶,、天冬氨酸氨基轉移酶、凝血酶原時間轉移酶及MELD分數),,結果提示這些差異峰是膽紅素微聚體及其類似物,、凝血過程產生的片段以及其他分子。
隨后,,他們將其中的重型肝炎血清按預后不同分成死亡組與存活組,,比較兩組間的蛋白質指紋圖譜。t檢驗結果提示,,38個峰的強度在兩組間存在顯著差異,。用主成分分析(PCA)方法處理數據,結果提示兩組之間僅極少數樣本重疊在一起。他們采用人工神經網絡分類方法建立了重型肝炎預后預測模型,,預測正確率達到85.7%,;隨后依據構建完成的神經網絡模型,計算各差異峰相關連接權重占總權重的百分比,,從而進一步判斷各差異峰對預后的相對重要性,,最終確定了5個權重最大、在預后模型中起最重要作用的蛋白質,。
李蘭娟院士表示,,下一步的工作則是擴大樣本量,不斷驗證和優(yōu)化本研究的預測模型,,同時更深入地研究這些與預后密切相關的蛋白質標志物,。
◆探索HBx致病致癌的機理
吳建國教授指出,當前,,HBV感染機制仍無定論,,致細胞病變機理也尚不清楚。而探索乙肝病毒與細胞因子的相互作用及其功能研究是揭示HBV致病和致癌分子機理的基礎,,可為乙肝及相關疾病的防治提供依據,。
他們的研究小組發(fā)現,HBx在肝癌細胞以及其他癌細胞系(Hela)中具有抑制細胞惡性轉化的功能,,而以鼠胚成纖維細胞(STO)為代表的正常細胞卻具有促進細胞惡性轉化的功能,。研究還發(fā)現,用病毒基因HBx和腫瘤基因Ras共轉染STO細胞能刺激細胞凋亡,,而兩者分別轉染細胞時卻無此功能,。HBx或Ras能誘導裸鼠的腫瘤生長,但是HBx與Ras協(xié)同作用后卻抑制腫瘤生長,。通過進一步研究,,他們提出了HBx作用的分子機制,即HBx作為腫瘤誘發(fā)因子,,能刺激正常肝細胞的惡性轉化,,與激活的原癌基因Ras協(xié)同作用后,通過誘導FasL蛋白的表達,,激活caspase-8,,降低線粒體的跨膜電位差,,促使線粒體釋放細胞色素C,,導致細胞凋亡,從而抑制腫瘤生長,。
此外,,他們在研究HBV與炎癥反應的相關性及其作用機制中發(fā)現,HBV能激活炎癥因子COX-2的表達,,說明HBV引起的炎癥反應可能與COX-2的激活和表達相關,。研究還證明,,參與調控COX-2表達的病毒蛋白是HBx,HBx通過與轉錄因子C/EBP-β直接結合,,來調控C/EBP-β與炎癥因子COX-2基因啟動子結合并激活COX-2基因的表達,,從而引起細胞的炎癥反應。
吳建國教授還透露,,他們最近分離和鑒定了一種新的與HBx蛋白相互作用的細胞因子并將其命名為岳飛(YueF),。研究證實,YueF是一種新的腫瘤抑制因子,,這為病毒學和腫瘤學等領域提供了新的重要信息,。
◆篩選抗HBV藥物的“宿主靶標”
HBV感染目前沒有特效的防治方法,其主要問題是耐藥,,從而限制了靶向病毒的抗病毒藥物的發(fā)展,。病毒復制具有宿主依賴性,從宿主細胞中尋找抗病毒藥物靶點由此成為抗病毒治療的一個新策略,。王升啟研究員等的研究表明,,Fn、A-SGPR,、EREG,、ABHD2可能成為治療HBV感染的潛在“宿主靶標”;以其為靶點的反義寡核苷酸Fn1,、AS2,、E3、AB3以及小分子化合物0412有可能成為治療HBV感染的先導化合物,。這一結果為新型抗病毒藥物的篩選奠定了基礎,。
王升啟研究員具體介紹說,他們主要取得了三方面的進展:首先,,他們篩選獲得了30個在HepG2.2.15細胞中上調而在藥物干預后表達發(fā)生下調的基因,。在這30個基因中,Fibronectin,、ASGPR1,、Aromatise、SPR1,、ABHD2等在HepG2.2.15細胞中特異性表達,,而在藥物干預后表達顯著下調。生物信息學功能分析發(fā)現,,Fibronectin,、ASGPR1、ABHD2、EREG等可能成為新的HBV感染關鍵分子及潛在的抗HBV藥物作用靶點,。
其次是發(fā)現HBxAg可與HSP60,、HSP70形成復合物;HBxAg與MIF蛋白具有相互作用,,這種相互作用在HBV致肝細胞癌中發(fā)揮重要作用,。
此外,他們發(fā)現,,在以上HBV感染相關分子中,,抑制Fibronectin、ASGPR1,、ABHD2,、EREG的表達可抑制HepG2.2.15細胞培養(yǎng)液中HBVDNA、HBsAg和HBeAg的水平,,而不影響HepG2.2.15細胞的增殖,,因此有可能成為抗HBV的潛在作用靶點。配基,、小分子化合物等對Fn的進一步驗證顯示,,Fn有可能成為治療HBV感染的潛在作用靶點。對靶向Fn,、ASGPR1,、ABHD2、EREG的反義寡核苷酸FN1,、AS2,、AB3以及E3進一步設計其正義序列、隨機序列,,以其為對照進行研究,,結果顯示:這4條反義序列均特異且劑量依賴性地抑制HepG2.2.15細胞中相應mRNA、蛋白的表達以及HBV的復制,,提示其可能成為治療HBV感染的新型先導結構,。研究還發(fā)現,能抑制Fn表達的0412可在細胞模型以及鴨乙肝模型上抑制HBV的復制,,這提示其可能成為治療HBV感染的新型先導結構,。