泛素结合酶UBE2L3在乙型肝炎病毒复制过程中的重要作用及其机制研究

Hepatitis B virus (HBV) infection remains a major health problem worldwide and no treatment can completely eliminate HBV replication in hepatocytes in all patients. Therefore, identification and characterization of the host factors responsible for HBV infection will provide valuable information for the development of anti-HBV therapeutics. We previously found that the UBE2L3 was significantly associated with HBV breakthrough infection in children born of hepatitis B surface antigen (HBsAg) positive mothers. Furthermore, UBE2L3 expression was significantly increased in HBV-infected human liver tissue and liver from HBV transgenic-mouse. UBE2L3 expression was also markedly upregulated in HBV-expressing cells compared with control cells. Overexpression of UBE2L3 inhibited HBV replicative intermediates, total RNA and HBV3.5kb mRNA. Bases on above findings, this study will further characterize the function of UBE2L3 in HBV replication in HepG2-NTCP cell model and HepAD38 cell which HBV replication was under the control of tetracyclin. We will also identify whether UBE2L3 could affect HBV promoter activities or cccDNA transcription through ubiquitin proteasome pathway and clarify the molecular mechanism of HBV regulation by UBE2L3. Finally, we will investigate the role of UBE2L3 in HBV replication base on mouse model. This study will provide deeply understanding between host and HBV and can provide new strategy for reduction HBV infection rate and identification a novel target to treatment of hepatitis B.

HBV感染呈世界范围内广泛流行，深入研究HBV复制的调控机制，将有助于深入了解HBV致病机理并同时促进抗病毒治疗新手段的发展。通过在母婴传播下的高危暴露儿童队列中的筛选我们发现泛素结合酶UBE2L3与HBV感染密切相关。细胞模型研究也初步发现UBE2L3可以促进HBV复制中间体，HBV总RNA和3.5Kb RNA的表达，提示UBE2L3可能参与HBV转录和复制过程。基于上述发现，本项目将着重在HepG2-NTCP HBV感染模型和四环素调控的HBV稳定复制细胞模型中，系统全面分析UBE2L3对HBV复制的调控作用，并从HBV启动子和cccDNA转录调控两方面解析UBE2L3调控HBV复制的具体分子机制；最后在动物实验中证实UBE2L3对HBV复制的调控作用。本项目的开展将有助于我们加深对宿主基因与HBV复制两者相互作用的了解，为阐明HBV复制过程提供新的理论依据。

HBV cccDNA在肝细胞核内持续稳定的存在，被认为是HBV感染慢性化、抗病毒治疗无法彻底清除以及停药后肝炎复发的最主要原因。因此，HBV cccDNA是当今乙肝病毒研究领域中的热点和难题，而其中解析cccDNA的调控机制也被国内外专家公认为是慢乙肝治愈策略中需要优先解决的重要科学问题。我们课题组通过建立上千人的 HBV 高危暴露儿童队列和 HBV 慢性感染儿童的病例样本库在儿童队列中鉴定了一批重要的 HBV 易感基因。首次揭示泛素结合酶基因 UBE2L3 单核苷酸多态性( SNP) 位点与儿童 HBV 慢性感染和干扰素治疗效果具有显著性关联; 研究发现位于 UBE2L3 启动子区的 SNP rs59391722 的 GG 基因型显著增加 UBE2L3 表达; 而 UBE2L3 的高表达可显著增加肝细胞中 HBV cccDNA 和 ＲNA 的水平。病毒学机制研究进一步揭示 UBE2L3 通过泛素 － 蛋白酶体途径促进 APOPEC3A 的降解，从而有利于维持肝细胞中 HBV cccDNA 的高稳定性。此外，研究发现 UBE2L3 rs59391722 位点的基因型与干扰素反应密切相关。该研究首先鉴定出 HBV 持续感染关键基因 UBE2L3，揭示了 HBV cccDNA 在体内持续稳定存在的新机制，为乙型肝炎高危儿童的预防和干扰素临床应用方案的优化提供新的方向。