生物物理所等揭示乙肝病毒DNA與人基因組互作景觀圖

發布日期：2021-01-05 閱讀次數：522 來源：中國科學院官網

摘要：

乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染是全球性重大公共衛生健康問題之一，目前，全球乙肝病毒慢性感染者人數較多。HBV屬嗜肝DNA病毒科，在人體肝臟細胞核內可形成cccDNA、整合入人體基因組等病毒DNA形式穩定存在，這是HBV維持長期慢性感染的關鍵。因此，研究乙肝病毒與宿主基因組相互作用特征具有重要意義。

近期，中國科學院生物物理研究所研究員楊鵬遠課題組與北京大學生命科學學院研究員季雄課題組合作，在Cell Discovery上，發表了題為3D landscape of Hepatitis B virus interactions with human chromatins的研究論文。該研究闡述了乙肝病毒cccDNA和整合形式的HBV DNA與宿主基因組相互作用的特征，為HBV感染及相關疾病治療提供了新的潛在靶點。

該研究采用3C-HTGTS（3C-high-throughput genome-wide sequencing）技術，研究人員在HBV感染HepG2-NTCP細胞中發現，HBV cccDNA與宿主基因組的相互作用傾向于富含H3K4me3、H3K9ac、H3K4me1和H3K27ac等組蛋白修飾的活躍增強子（Enhancer）及啟動子（Promoter）。在穩定表達HBV的HepAD38細胞中發現，整合形式的HBV DNA能夠與宿主基因組DNA形成染色質環（chromatin loop）結構，且傾向于和宿主基因的啟動區域互作。

研究發現，HBV cccDNA與宿主基因組中富含H3K4me1區域相互作用，進而通過染色質免疫共沉淀（ChIP-qPCR），研究人員發現，HBV cccDNA上存在豐富的組蛋白H3K4me1修飾。當敲低細胞內的介導組蛋白H3K4me1發生的賴氨酸特異性甲基轉移酶2C/D（KMT2C/D）時，HBV RNA轉錄顯著下調，上清中分泌的HBV表面抗原（HBsAg）和E抗原（HBeAg）含量顯著降低。結果表明，HBV cccDNA可通過宿主甲基轉移酶介導病毒的轉錄調控。該研究拓展了學界關于HBV在人體細胞核中分布特征的認知，為治療HBV感染及相關疾病提供了新的潛在靶點。

該研究由生物物理所、北京大學和北京協和醫院多家單位合作完成，楊鵬遠和季雄為論文的共同通訊作者，生物物理所博士生楊博和北大生命科學學院博士生李伯源為論文的共同第一作者。研究工作得到科技部、國家自然科學基金委和中科院的支持。

乙肝病毒與宿主基因組相互作用景觀特征示意圖