知識賦能——乙肝病毒治癒:為什麼、怎麼做、什麼時候?
本文觀點原引:
ScienceDirectVirology 2016,18:135-143 HBV cure: why,how, when?
由於原文太枯燥,小編髮揮「普通人」智識轉譯水平,希望能幫助大家讀能最新的生物技術走向及葯研方向。
首先來熟悉幾個文章常用辭彙:
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)
HBV
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是引起乙型肝炎(簡稱乙肝)的病原體,屬嗜肝DNA病毒科,該科病毒包含正嗜肝DNA病毒屬和禽嗜肝DNA病毒屬兩個屬,引起人體感染的是正嗜肝DNA病毒屬。HBV感染是全球性的公共衛生問題,隨著基因工程疫苗的生產和投入,乙肝疫苗的普及率逐年上升,感染率呈下降趨勢。
cccDNA
在乙肝病毒的複製過程中,病毒DNA進入宿主細胞核,在DNA聚合酶的作用下,兩條鏈的缺口均被補齊,形成超螺旋的共價、閉合、環狀DNA分子(covalently closed circularDNA,cccDNA)。細胞外乙型肝炎病毒DNA是一種鬆弛環狀的雙鏈DNA(relaxed circularDNA,rcDNA)分子。cccDNA是乙肝病毒前基因組RNA複製的原始模板,雖然其含量較少,每個肝細胞內只有約5~50個拷貝,但對乙肝病毒的複製以及感染狀態的建立具有十分重要的意義,只有清除了細胞核內的cccDNA,才能徹底消除乙肝患者病毒攜帶狀態,是抗病毒治療的目標。
目前絕大多數患者的治療目標是控制HBV的複製和肝臟疾病的惡化。然而,由於細胞核內cccDNA (乙肝病毒共價閉合環狀DNA)微染色體的持續存在,且其並不是主流抗病毒治療的靶點,使得HBV患者通常需要終身治療。
(cccDNA)
WHY
為什麼
乙肝病毒完全治癒原理
cccDNA(病毒複製模板)的存在,因其在肝細胞核內進行複製,目前尚無清除此模板的特效藥物,所以病毒的持續複製就是導致乙肝由急性轉為慢性,由輕變重,至纖維化,由肝硬化再變癌的啟動,發展和惡化的根本因素。
這就是為什麼全球仍有2.4億人處於慢性感染中,且每年有多達100萬患者死於HBV相關的肝癌和終末期肝病。
HBV真正的、完全的治癒是清除所有感染的肝細胞核內cccDNA
HBV治癒的定義
雖然「治癒」一詞在HBV感染患者中越來越多地使用,但有關治癒HBV感染的定義有幾個概念需要澄清。HBV的真正完全治癒需要從所有感染的肝細胞中清除核內cccDNA,從而允許停止治療且能夠預防免疫失控後病毒被再激活的風險。
HOW
HBV治癒的策略
針對HBV複製周期的所有步驟(HBV進入,HBV cccDNA產生和活動,病毒複製和病毒蛋白表達)和/或旨在刺激肝內先天性免疫應答或恢復缺陷適應性HBV特異性 B細胞和 T細胞應答也正在研究(圖1)。從機制的角度來看,所有這些不同的方法都可以根據其作用機制和作用對象或靶點分為4類。
(1)完全抑制HBV複製
[包括進入抑製劑,衣殼抑製劑,NAPs,si / shRNA途徑]
- 避免新的肝細胞感染和低水平的核心顆粒回收
(2)恢復抗HBV的宿主先天/適應性抗病毒免疫
- 減少HBs負荷[si / shRNA途徑;NAPs]
- 檢查點抑製劑[anti-PD1 / PDL1 … 其他]
- TCR工程
- 治療性疫苗[GS-4774,TG1050 …]
- TLRs激動劑[TLR7 … 其他]
(3)致敏HBV感染的肝細胞以免疫消除
- cIAP抑製劑/ Smac激動劑Birinapant
(4)直接靶向cccDNA
- 抑制cccDNA的形成
- 靶向cccDNA核酸內切酶
- 轉錄沉默的cccDNA
- cccDNA結合病毒蛋白[HBc和HBx]
完全抑制HBV的複製
理論上,HBV聚合酶的完全抑制可以將病毒血症和肝內HBV DNA複製的水平降低到零,甚至因為感染的細胞最終被替換掉,使得cccDNA被清除。
除了新的Pol和RNAseH抑製劑外,進入抑製劑、衣殼蛋白抑製劑、NAPs和基於si / shRNA的方法都有可能與NUCs合作以實現完全抑制HBV複製。
這裡的si / shRNA就是小核酸藥物
si / shRNA
ribonucleic acid 核糖核酸(略作RNA)
RNA干擾(RNAi)是有效沉默或抑制目標基因表達的過程,該過程通過雙鏈RNA(dsRNA)使得目標基因相應的mRNA選擇性失活來實現的。RNA干擾由轉運到細胞細胞質中的雙鏈RNA激活。沉默機制可導致由小干擾RNA(siRNA)或短髮夾RNA(shRNA)誘導實現靶mRNA的降解,或者通過小RNA(miRNA)誘導特定mRNA翻譯的抑制。
對應治療策略中的:直接靶向cccDNA——轉錄沉默的cccDNA(RNA干涉)
直接靶向cccDNA
(簡約如圖,舒泰神的小核酸基因藥物在arrowhead隔壁)
舒泰神小核酸葯原理
RNA干擾(RNAi)
RNA干擾(RNAi)指的是,將與mRNA對應的正義RNA和反義RNA組成的雙鏈RNA(dsRNA)導入細胞,可以使mRNA發生特異性的降解,導致其相應的基因沉默的現象。
近年來的研究表明,將與mRNA對應的正義RNA和反義RNA組成的雙鏈RNA(dsRNA)
導入細胞,可以使mRNA發生特異性的降解,導致其相應的基因沉默。這種轉錄後基因沉默機制(post-transcriptional gene silencing, PTGS)被稱為RNA干擾(RNAi)。
RNA干擾(RNA interference, RNAi)是指在進化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(double-stranded RNA,dsRNA)誘發的、同源mRNA高效特異性降解的現象。由於使用RNAi技術可以特異性剔除或關閉特定基因的表達,所以該技術已被廣泛用於探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的基因治療領域。
WHEN
結論性評論
HBV持續存在的HBV複製周期和病毒-宿主相互作用的複雜性給HBV治癒帶來了巨大障礙。
儘管如此,尋找以新分子和新靶點為治療策略的目的在於明確的的組合治療。
直接或間接針對cccDNA以及恢復針對HBV感染細胞的免疫應答的策略可能需要結合起來,以達到至少與HBsAg血清轉化因子中觀察到的類似病毒學和免疫功能的治癒狀態,但仍不是完全治癒。
主要目標必須致力於確定臨床、免疫和病毒學終點,以用於測試未來臨床試驗中新療法的影響。同樣,監管機構(FDA,EMEA)必須意識到對早期聯合試驗的強烈需求。臨床試驗設計需要考慮慢性乙型肝炎的臨床複雜性以及選擇均質化、特徵明確的慢性乙型肝炎患者納入不同試驗的需要。
鑒於無法預測什麼時候可以治癒HBV,學術界和工業界的研究和研發努力的重要性將在一段時間內實現突破,這比預期的時間要短得多。努力尋找CHB的治療方法並不能否定進一步實施大規模乙肝疫苗接種並增加世界南部高度流行地區現有DAA的獲取途徑。
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