RNA干扰抑制人乙型肝炎病毒复制的研究

采用表达shRNA的载体构建了表达针对病毒HBsAg mRNA保守区的shRNA的质粒psiHBs,利用细胞模型和高压注射小鼠模型评价RNA干扰对HBV复制和基因表达的抑制作用.通过Western印迹检测细胞内的HBsAg,用ELISA检测细胞培养上清和血清中的HBsAg,采用Southern印迹检测HBV的复制中间体,最后通过免疫组化的方法检测肝组织切片中HBcAg的表达情况.结果显示pHBV1.3和psiHBs共转染HepG2后,与对照组相比病毒HBsAg和HBeAg的表达和病毒复制中间体的水平下降了90%以上,并且shRNA的作用效率存在序列特异性和剂量依赖性.在高压注射小鼠模型中,psiHBs表达的shRNA使小鼠血清中HBsAg的水平下降了80%以上,免疫组化检测显示,小鼠肝组织内HBcAg阳性细胞数减少了75.1%,而且shRNA的抑制作用至少能持续4d.研究显示载体表达的shRNA无论是在细胞或是在小鼠模型中都能对HBV的复制和基因的表达发挥序列特异性的抑制作用.本研究为我们下一步实现由RNAi介导的基因治疗提供了理论和技术支持.     

pRNA介导的RNA干扰抑制HBV表达和复制的研究

为了研究由pRNA携带的siRNA(HBVsi18-42)所介导的RNAi过程能有效地抑制HBV的基因表达和病毒复制,我们利用细胞模型和高压注射小鼠模型评价HBVsi18-42对HBV复制和基因表达的抑制作用。通过Western印迹检测细胞内的HBsAg含量,用ELISA检测细胞培养上清和小鼠血清中的HBsAg水平,采用Southern印迹检测HBV的复制中间体,通过免疫组织化学检测肝组织切片中HBcAg的表达情况。试验结果显示,HBVsi18-42能以剂量依赖的方式在293T细胞中抑制HBsAg的表达以及在HepG2细胞中下调病毒HBsAg和HBeAg的表达和病毒复制中间体的水平。在小鼠模型中,注射后的3d内HBVsi18-42使小鼠血清中HBsAg的水平分别下降了98.98%、77.07%和60.73%,免疫组织化学检测显示,在注射后的第3天小鼠肝组织内HBcAg阳性细胞数减少了79.1%。初步结果显示HBVsi18-42无论是在细胞或是在小鼠模型中都能下调HBV的复制和基因的表达。本研究为我们下一步实现由pRNA介导的靶向RNAi及基因治疗提供了理论和技术支持。     

pRNA介导的RNA干扰抑制HBV表达和复制的研究

为了研究由pRNA携带的siRNA(HBVsi18-42)所介导的RNAi过程能有效地抑制HBV的基因表达和病毒复制,我们利用细胞模型和高压注射小鼠模型评价HBVsi18-42对HBV复制和基因表达的抑制作用.通过Western印迹检测细胞内的HBsAg含量,用ELISA检测细胞培养上清和小鼠血清中的HBsAg水平,采用Southern印迹检测HBV的复制中间体,通过免疫组织化学检测肝组织切片中HBcAg的表达情况.试验结果显示,HBVsi18-42能以剂量依赖的方式在293T细胞中抑制HBsAg的表达以及在HepG2细胞中下调病毒HBsAg和HBeAg的表达和病毒复制中间体的水平.在小鼠模型中,注射后的3d内HBVsi18-42使小鼠血清中HBsAg的水平分别下降了98.98%、77.07%和60.73%,免疫组织化学检测显示,在注射后的第3天小鼠肝组织内HBcAg阳性细胞数减少了79.1%.初步结果显示HBVsi18-42无论是在细胞或是在小鼠模型中都能下调HBV的复制和基因的表达.本研究为我们下一步实现由pRNA介导的靶向RNAi及基因治疗提供了理论和技术支持.     

NIRF可抑制乙型肝炎病毒在水动力法转染HBV小鼠模型中的复制及表达

目前对NIRF(Np95/ICBP-90 like RING finger protein)的研究正朝着细胞癌变进程以及表观遗传学的方向发展,但在体内NIRF对乙型肝炎病毒(HBV)的复制及表达的影响,目前尚不明确.通过高压水动力法转染HBV小鼠模型,不同时间点收集血液和肝组织标本,荧光定量PCR检测血清及肝组织中病毒载量,WesternBlot检测肝组织HBc(hepatitis B virus core protein)表达,ELISA检测血清HBeAg表达,并通过免疫组化染色检测HBsAg、HBcAg在肝组织中的定位及表达.小鼠转染pAAV-HBV1.3和NIRF以后,血清及肝组织病毒载量降低(n=3,P<0.05),HBc蛋白及HBV相关抗原的表达受到抑制,说明在水动力法转染HBV小鼠模型中NIRF对HBV的复制及表达起到抑制作用,期待能为后续的HBV致病机理及治疗药物的研究与开发提供支持与帮助.     

用rAAV8-1.3HBV制备两种品系小鼠乙型肝炎病毒感染模型的比较研究

我们先前用rAAV8-1.3HBV静脉注射C57BL/6小鼠成功地制备了慢性乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)感染模型。为了探讨不同品系的小鼠对rAAV8-1.3HBV静脉注射是否具有不同反应,本研究比较了C57BL/6和BALB/c小鼠静脉注射重组病毒后外周血中HBV抗原和抗体水平、病毒载量和肝脏组织HBcAg表达情况,以及不同剂量重组病毒注射与这些指标的关系。将低(4×109 Viral genome,vg)、中(4×1010vg)和高(4×1011vg)三种剂量的rAAV8-1.3HBV通过尾静脉注射至C57BL/6和BALB/c小鼠,分别利用ELISA和荧光定量PCR方法检测血清中的HBV抗原、抗体水平以及HBV DNA,利用免疫组化检测肝脏组织HBcAg的表达。结果发现,对于C57BL/6小鼠,三种不同剂量rAAV8-1.3HBV注射均可造成100%小鼠出现HBV持续感染;血清HBsAg、HBeAg和HBV DNA以及肝组织HBcAg稳定表达超过8个月,其表达水平随重组病毒注射剂量的增加而升高,高剂量注射时可造成超过40%的肝细胞感染HBV,血清中HBV DNA可达105 IU/mL以上;未检测到针对HBV的抗体。对于BALB/c小鼠,三种不同剂量rAAV8-1.3HBV注射也可造成100%小鼠出现HBV持续感染;血清HBeAg和HBV DNA以及肝组织HBcAg稳定表达超过8个月,但是血清HBsAg在重组病毒注射2周之后显著下降甚至消失;在中剂量注射组的BALB/c小鼠血清中检测到低水平的Anti-HBs;血清HBeAg和肝组织HBcAg的表达水平随重组病毒注射剂量的增加而增高,并且各剂量组表达水平均高于C57BL/6小鼠,高剂量注射时可造成超过50%的肝细胞感染HBV。本研究表明,低至4×109 vg剂量的rAAV8-1.3HBV注射即可造成C57BL/6和BALB/c两种品系小鼠出现HBV持续感染,并且HBV复制水平随重组病毒注射剂量增加而增高;BALB/c小鼠对HBV的免疫反应强于C57BL/6小鼠,可以产生针对HBsAg的体液免疫反应而使血清HBsAg转阴,但无法清除携带HBV的肝细胞。     

免疫抑制剂地塞米松可明显延长乙型肝炎病毒抗原在水动力法转染HBV小鼠模型中的表达

建立基于高压水动力法的乙型肝炎病毒(HBV)转染小鼠模型,并进一步建立和优化乙肝动物模型研究方法。首先构建了含腺相关病毒倒转末端重复序列元件与包含1.3个拷贝HBV基因组(ayw亚型)的HBV表达质粒(pAAV-HBV1.3);并将pAAV-HBV1.3质粒经高压水动力法尾静脉注射C57BL/6小鼠,不同时间点采集血液和肝组织标本,ELISA检测血清HBsAg、HBeAg表达;Real-time PCR检测血清及肝组织病毒载量;HE染色、免疫组化染色检测肝组织病理学改变及病毒抗原在肝组织中的定位及表达;最后采用免疫抑制剂地塞米松注射液(DEX)腹腔注射小鼠,建立免疫功能抑制小鼠模型,在此基础上制备乙肝病毒转染小鼠模型,并进行血清HBsAg、HBeAg检测。结果是正常免疫状态下,小鼠转染pAAV-HBV1.3 10d时血清及肝组织HBV相关抗原阳性,30d后HBV相关抗原检测阴性,但30d和60d血清及肝组织病毒载量检测均为阳性,且与对照组差异显著(P0.01,P0.05);经地塞米松注射后处于免疫抑制状态下的高压水动力法建立的乙肝病毒转染小鼠,则在60d仍可检测到HBsAg、HBeAg的表达。以上结果表明通过高压水动力法建立了急性乙肝小鼠模型,通过抑制小鼠免疫状态,可延长病毒在小鼠体内存留时间。该模型建立为HBV疫苗评价、药物开发及乙肝相关致病机理研究奠定了基础。     

乙型肝炎病毒急性感染小鼠模型的建立

采用高压水注射方法,通过尾静脉将具有复制能力的HBV质粒导入BABL/cJ小鼠体内,应用real-time PCR、ELISA、RIA、Southern Blot、Northern Blot,以及免疫组化等方法,检测小鼠病毒血症、血清和肝组织中HBV 抗原表达动态变化、肝组织中HBV转录和复制情况,以及小鼠免疫应答状况。结果HBV基因可以在小鼠体内表 达和复制,并诱导小鼠产生特异性免疫应答,其应答模式及HBV清除过程与人类的HBV急性感染类似。实验显 示高压注射具有复制能力的HBV质粒可以在小鼠体内建立HBV急性感染模型,这种模型可以用于HBV病毒 学、免疫学以及抗病毒药物筛选等方向的研究。     

乙型肝炎病毒急性感染小鼠模型的建立

采用高压水注射方法,通过尾静脉将具有复制能力的HBV质粒导入BABL/cJ小鼠体内,应用real-timePCR、ELISA、RIA、Southern Blot、Northern Blot,以及免疫组化等方法,检测小鼠病毒血症、血清和肝组织中HBV抗原表达动态变化、肝组织中HBV转录和复制情况,以及小鼠免疫应答状况.结果HBV基因可以在小鼠体内表达和复制,并诱导小鼠产生特异性免疫应答,其应答模式及HBV清除过程与人类的HBV急性感染类似.实验显示高压注射具有复制能力的HBV质粒可以在小鼠体内建立HBV急性感染模型,这种模型可以用于HBV病毒学、免疫学以及抗病毒药物筛选等方面的研究.     

应用慢病毒载体携带HBV基因组DNA制备乙型肝炎病毒感染小鼠模型的影响因素分析

应用慢病毒载体构建不同HBV转导质粒,通过高压水动力法尾静脉注射小鼠,比较不同HBV转导质粒、剂量(5μg和10μg)、小鼠品系(Balb/c和C57BL/6)及鼠龄(6周龄和18周龄)对建立HBV感染模型的影响。不同的时间点尾静脉采血,ELISA检测血清HBsAg、HBeAg的表达水平及动力变化,Real-time PCR检测血清及肝组织病毒载量;免疫组织化学法检测肝组织HBcAg的定位与表达。1.3倍HBV基因组慢病毒载体转导质粒(pCSHBV1.3)优于1.1倍与1.2倍HBV基因组转导质粒(pCS-HBV1.1or pCS-HBV1.2);pCS-HBV1.3注射Balb/c小鼠后抗原表达维持时间短,抗体出现早;pCS-HBV1.3注射C57BL/6小鼠后,HBsAg、HBeAg抗原表达及血清HBV DNA水平维持时间长;且注射5μg质粒相对于10μg质粒注射小鼠后抗原表达维持时间更长;而6周龄和18周龄小鼠血清均可在较长时间内检测到HBsAg、HBeAg及HBV DNA的表达,但在注射后35周内,前者的表达量均高于后者;所有注射质粒的小鼠肝组织中均可检测到HBcAg的表达,且在血清HBV感染标志转阴时均可检测到肝内HBV DNA的存在。注射质粒的HBV基因组长度、剂量以及宿主的遗传背景均对建立乙肝成体转基因小鼠模型有影响,且发现以5μg含1.3倍HBV基因组的转导质粒pCS-HBV1.3注射6周龄C57BL/6小鼠,HBV抗原表达和HBV DNA水平维持时间长,更适合建立HBV持续感染模型。     

高嗜肝性8型重组腺相关病毒体内转导法制备乙型肝炎病毒持续感染小鼠模型

用高嗜肝性的重组8型腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus type8,rAAV8)载体携带1.3拷贝乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)基因组(ayw亚型)体内转导法,建立持续表达HBV抗原的C57BL/6小鼠模型。首先,制备并纯化了携带1.3拷贝HBV基因组(ayw亚型)的重组8型腺相关病毒(rAAV8-1.3HBV);将rAAV8-1.3HBV以剂量2×10e11vg/只注射C57BL/6小鼠(Viralgenome,vg);在不同时间点实施尾静脉采血,采用ELISA方法监测血清中HBsAg和HBeAg的水平及动力学变化;10周后处死小鼠,取血液、肝组织样本,提取基因组DNA,荧光定量PCR检测HBVDNA拷贝数;利用鉴定HBVDNA环化形式的特异性引物进行PCR扩增以检测肝组织中环化的HBVDNA,并检测HBV抗原特异性的免疫组化和肝脏病理变化。结果显示,注射rAAV8-1.3HBV的3只C57BL/6小鼠第1周开始在血液中检测到HBsAg和HBeAg的表达,并持续至第10周均为阳性,其中HBsAg的表达水平经历了一个上升-下降-再上升的过程(注射后第4周时最低,第6周后维持较高水平),而HBeAg表达水平则持续阳性且比较稳定。荧光定量PCR结果显示,3只小鼠10周后血清中HBV DNA的拷贝数分别为4.2×103、3.6×103、2.5×103copies/mL,肝脏中则分别为8.0×106、5.7×106、2.6×106copies/g肝组织。在3只小鼠肝组织中均检测到环化HBV DNA,提示AAV8载体携带的线性HBV DNA成功回复成环化HB VDNA。免疫组化分析显示3只小鼠肝脏中均存在HBsAg和HBcAg表达;体内转染10周后肝脏组织切片的HE染色分析显示未见明显的炎性细胞浸润及组织结构异常。结果表明,本研究利用高嗜肝性重组8型腺相关病毒载体携带1.3拷贝乙型肝炎病毒基因组(ayw亚型)体内转导C57BL/6小鼠,成功地建立了HBV病毒在肝内稳定复制并持续表达HBV抗原的小鼠模型,为进一步研究HBV慢性持续感染的机制与应用于药物以及疫苗评价打下了基础。     

Inhibition of hepatitis B virus in mice by RNA interference

Hepatitis B virus (HBV) infection substantially increases the risk of chronic liver disease and hepatocellular carcinoma in humans. RNA interference (RNAi) of virus-specific genes has emerged as a potential antiviral mechanism. Here we show that RNAi can be applied to inhibit production of HBV replicative intermediates in cell culture and in immunocompetent and immunodeficient mice transfected with an HBV plasmid. Cotransfection with plasmids expressing short hairpin RNAs (shRNAs) homologous to HBV mRNAs induced an RNAi response. Northern and Southern analyses of mouse liver RNA and DNA showed substantially reduced levels of HBV RNAs and replicated HBV genomes upon RNAi treatment. Secreted HBV surface antigen (HBsAg) was reduced by 94.2% in cell culture and 84.5% in mouse serum, whereas immunohistochemical detection of HBV core antigen (HBcAg) revealed >99% reduction in stained hepatocytes upon RNAi treatment. Thus, RNAi effectively inhibited replication initiation in cultured cells and mammalian liver, showing that such an approach could be useful in the treatment of viral diseases.     

反义RNA寡核苷酸及其与脂质体的复合物对于乙型肝炎病毒的抑制

我们设计合成了特异性靶向乙型肝炎病毒(HBV)mRNA的反义RNA寡核苷酸P-2987、X-60和X-519.在瞬时转染pHBV1.3质粒(含有1.3拷贝的HBV基因组)的HepG2细胞和整合了HBV基因组的HepG2.2.15细胞中,转染2μmol/L的反义RNA寡核苷酸,ELISA和实时定量PCR结果表明,这3条寡核苷酸可以明显抑制HBV的复制和抗原表达.在HBV转基因鼠中,尾静脉注射反义RNA寡核苷酸,结果表明,肝脏中HBV的复制得到了抑制,但是血清中抗原含量和HBV DNA拷贝数没有明显变化.反义RNA寡核苷酸X-519与脂质体的复合物可以增强其对于HBV在肝脏中复制的抑制作用.在通过高压尾静脉注射pHBV1.3质粒建立的HBV急性感染模型中,反义RNA寡核苷酸X-519可以显著地抑制HBV在肝脏中的复制以及降低血清中病毒抗原水平和DNA拷贝数.上述实验结果说明,X-519及其与脂质体的复合物对于HBV的复制和抗原表达起到明显的抑制作用,可能作为一种潜在的针对HBV的基因治疗药物.     

A retrovirus-based system to stably silence hepatitis B virus genes by RNA interference

RNA interference (RNAi) might be an efficient antiviral therapy for some obstinate illness. Herein, a retrovirus-based RNAi system was developed to drive expression and delivery of Hepatitis B virus (HBV)-specific short hairpin RNA (shRNA) in HepG2 cells. The levels of HBsAg and HBeAg and that of HBV mRNA were dramatically decreased by this RNAi system in HepG2 cells transfected with Topo-HBV plasmid. Retrovirus-based RNAi thus may be useful for therapy in HBV and other viral infections and provide new clues for prophylactic vaccine development.     

Stable inhibition of hepatitis B virus proteins by small interfering RNA expressed from viral vectors

BACKGROUND: There has been much research into the use of RNA interference (RNAi) for the treatment of human diseases. Many viruses, including hepatitis B virus (HBV), are susceptible to inhibition by this mechanism. However, for RNAi to be effective therapeutically, a suitable delivery system is required. METHODS: Here we identify an RNAi sequence active against the HBV surface antigen (HBsAg), and demonstrate its expression from a polymerase III expression cassette. The expression cassette was inserted into two different vector systems, based on either prototype foamy virus (PFV) or adeno-associated virus (AAV), both of which are non-pathogenic and capable of integration into cellular DNA. The vectors containing the HBV-targeted RNAi molecule were introduced into 293T.HBs cells, a cell line stably expressing HBsAg. The vectors were also assessed in HepG2.2.15 cells, which secrete infectious HBV virions. RESULTS: Seven days post-transduction, a knockdown of HBsAg by approximately 90%, compared with controls, was detected in 293T.HBs cells transduced by shRNA encoding PFV and AAV vectors. This reduction has been observed up to 5 months post-transduction in single cell clones. Both vectors successfully inhibited HBsAg expression from HepG2.2.15 cells even in the presence of HBV replication. RT-PCR of RNA extracted from these cells showed a reduction in the level of HBV pre-genomic RNA, an essential replication intermediate and messenger RNA for HBV core and polymerase proteins, as well as the HBsAg messenger RNA. CONCLUSIONS: This work is the first to demonstrate that delivery of RNAi by viral vectors has therapeutic potential for chronic HBV infection and establishes the ground work for the use of such vectors in vivo.     

Persistence of the Recombinant Genomes of Woodchuck Hepatitis Virus in the Mouse Model

Hydrodynamic injection (HI) with a replication competent hepatitis B virus (HBV) genome may lead to transient or prolonged HBV replication in mice. However, the prolonged HBV persistence after HI depends on the specific backbone of the vector carrying HBV genome and the genetic background of the mouse strain. We asked whether a genetically closely related hepadnavirus, woodchuck hepatitis virus (WHV), may maintain the gene expression and replication in the mouse liver after HI. Interestingly, we found that HI of pBS-WHV1.3 containing a 1.3 fold overlength WHV genome in BALB/c mouse led to the long presence of WHV DNA and WHV proteins expression in the mouse liver. Thus, we asked whether WHV genome carrying foreign DNA sequences could maintain the long term gene expression and persistence. For this purpose, the coding region of HBV surface antigen (HBsAg) was inserted into the WHV genome to replace the corresponding region. Three recombinant WHV-HBV genomes were constructed with the replacement with HBsAg a-determinant, major HBsAg, and middle HBsAg. Serum HBsAg, viral DNA, hepatic WHV protein expression, and viral replication intermediates were detected in mice after HI with recombinant genomes. Similarly, the recombinant genomes could persist for a prolonged period of time up to 45 weeks in mice. WHV and recombinant WHV-HBV genomes did not trigger effective antibody and T-cell responses to viral proteins. The ability of recombinant WHV constructs to persist in mice is an interesting aspect for the future investigation and may be explored for in vivo gene transfer.