环状RNA circ102148对干扰素抗乙肝病毒效应的抑制作用及其机制

HBV infection rate has become a serious public health problem in China. Interferon (IFN) plays an important role in the treatment of HBV infection.Treatment resistance with interferon (IFN) is a key problem to be solved urgently in clinical application. A circRNA circ102148 with anti-HBV effect of IFN was found in our previous research. In this study, we intend to establish the expression profiles of circRNA after IFN stimulation using hepatocellular carcinoma cells secreting HbsAg, HBV-negative hepatocellular carcinoma cells and normal hepatocytes as models in vitro, and further study the function mechanism of circ102148, which may play a key role in regulating the antiviral effect of IFN. HBV infected mice will confirmed its regulatory role In vivo. MS2 tag combined with circRNA-IP system will be established to analyze circRNAs-bound microRNAs and/or protein molecules, and to explore its new mechanism in vitro and in vivo. Our previous work on the role of circRNA in HCC was awarded "100 most influential international academic papers in China" in 2017, which laid a foundation for the implementation of this topic.The completion of this project can explore a new mechanism for IFN treatment resistance and find new targets to improve the efficacy of IFN.

干扰素（interferon，IFN）在乙肝治疗中发挥重要作用，但临床上常常遇到IFN治疗效果不佳甚至无效，即存在IFN治疗抗性（resistance）的问题。解析IFN治疗抗性的新型分子机制对于提高乙肝等慢性病毒感染疗效有重要意义。在前期研究环状RNA在肝癌中作用机制（Hepatology，2017）的过程中，本课题申请人以分泌HbsAg的HBV阳性肝癌细胞、HBV阴性肝癌细胞和正常肝脏细胞为体外模型，建立了IFN刺激前后环状RNA表达谱，发现了一个IFN高反应性环状RNA（circRNA102148），初步试验提示其对于IFN抗病毒效应具有抑制作用。本课题建立MS2标签联合circRNA-IP体系发现和鉴定circRNAs结合的miRNA和/或蛋白分子，拟深入研究circ102148调控IFN抗病毒效应的作用及其机制，应用体内外实验加以综合分析与验证。本课题将从表观调控角度探寻IFN治疗抗性新机制，为提高IFN抗病毒疗效发现新靶标。

circRNA调控干扰素的生物学效应尚不清晰。本项目通过建立干扰素处理后HBV阳性HCC细胞、HBV阴性HCC细胞以及正常肝细胞circRNAs表达谱，找到干扰素治疗高反应性circRNAs。其中，筛选到hsa_circRNA_102148（简称circ102148）进行后续进一步研究。通过一系列实验发现， circ102148的表达与干扰素效应高度相关，circ102148在对干扰素敏感的患者体内含量显著低于不敏感的患者，并且，较低circ102148水平的患者比circ102148表达水高的HBV阳性HCC患者生存期显著延长。circ102148影响IFNα处理后HepG2.215细胞上清中的 HBsAg表达。过表达circ102148后，降低STAT1磷酸化水平，对ISG基因存在一定影响，包括SAMD4A诱导表达下调。 circ102148定位于细胞质，其核苷酸序列中存在miR-26的结合序列，在细胞质中与miR26分子结合，作为分子海绵发挥ceRNA的调控作用。circ102148可能存在m6A修饰。此外，本课题还发现了其他有意义的现象。包括lncRNA-AK131315在circ102148表达水高的HBV阳性HCC组织中表达降低，并且AK131315的低表达与HCC的不良预后显著相关。IFNα可以诱导AK131315表达增高，AK131315结合TYK2并促进STAT1的磷酸化。AK131315作用是否与 circ102148与miR-26的作用效应有关或受其影响，仍需要进一步实验证实。本课题还分析了circ102148表达水高的HBV阳性HCC组织中细胞亚群，为期临床应用奠定了基础。本项目从circRNA表观角度研究干扰素抗病毒治疗的抵抗作用，有望提出新的药物设计靶标用于提高干扰素治疗效果。同时，探索circRNA与抗病毒药物设计、慢性感染病理过程，为实现基础研究临床转化提供新方向。