2025年3月14日,廣州醫科大學附屬市八醫院李鋒團隊在Antiviral Research發表了題為“
A hepatitis B virus-free cccDNA-producing stable cell for antiviral screening” 的研究論文。研究構建了一種無需病毒感染即可持續產生 HBV cccDNA 的穩定細胞系,該模型中, HBV cccDNA 表達一種可分泌的熒光素酶( Gaussia Luciferase , GLuc ),可非常簡便地用于 HBV cccDNA 形成、維持、活性調節等的機制研究與藥物高通量篩選。
實現HBV功能性治愈是目前臨床治療的理想目標。盡管現有抗病毒藥物可有效抑制HBV病毒復制,有些患者也可實現功能性治愈,但,現在治療策略對HBV cccDNA(共價閉合環狀DNA)無能為力,HBV cccDNA在體內不但持續存在,而且可以活躍轉錄產生pgRNA,生產子代病毒。開發直接靶向HBV cccDNA的新型抗病毒藥物迫在眉睫,然而,可供研究HBV cccDNA的細胞模型較少。一方面,HBV cccDNA 特異性檢測技術不足。HBV cccDNA在細胞內的水平低,且與其他HBV病毒復制中間產物序列高度相似,常規PCR檢測方法難以區分,經典Southern Blot方法靈敏度不夠。另一方面,缺少適用于直接靶向HBV cccDNA的高通量藥物篩選模型。
為克服以上難題,李鋒團隊開發設計了一種能夠自主產生HBV cccDNA的細胞系。該系統具有以下特點。1.胞內HBV cccDNA水平提高。1)為避免插入報告基因增加HBV基因組長度導致病毒包裝效率降低,該體系中利用功能互補策略,將病毒蛋白的產生和HBV前基因組RNA(pgRNA)生成分為兩個獨立部分,HBV病毒蛋白Core、Pol和HBx位于輔助部分(Helper),pgRNA provider的長度得到有效縮短,不會受插入報告基因的影響。2)該體系不表達HBsAg病毒蛋白,所轉錄產生的pgRNA均導向細胞內HBV cccDNA內循環。2.熒光素酶報告基因可作為活躍轉錄HBV cccDNA的替代性標志物。1)Gaussia熒光素酶僅來源于所形成的HBV cccDNA reporter,通過Gaussia熒光素酶(Gluc)報告系統精確反映細胞內cccDNA水平。2)Gluc以分泌形式釋放到細胞培養基中,可輕松實現對同一實驗孔中HBV cccDNA的連續檢測。3. 雙熒光素酶系統。同時,穩定表達HBV cccDNA的細胞基因組中引入螢火蟲熒光素酶報告系統,可用于評估藥物毒性與細胞活性。
圖. 細胞系中攜帶Gluc報告基因的HBV cccDNA形成示意圖
在高通量篩選的概念驗證測試中,團隊利用該細胞系對2074種化合物進行高通量藥物篩選,最終鑒定出4種具有HBV cccDNA顯著抑制活性的候選藥物,初步證實了該篩選平臺的有效性和實用性。該研究為探索HBV cccDNA生成與穩定機制提供了有力工具,也為抗HBV新藥研發創造了便利條件。
本研究得到了廣州市重點研發計劃等多個項目資助。廣州醫科大學附屬市八醫院傳染病研究所李鋒研究員為本文的通訊作者,馮成千、石靜蓉、陳允甫與陳思思為本文的共同第一作者。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2025.106143
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