澳门赌场武汉病毒所和生物物理所唐宏、陈新文研究组经过多年合作,大胆利用免疫系统完整的小鼠,成功研制出世界上首个丙型肝炎病毒(HCV)持续感染、完整反映HCV感染自然史和慢性病毒性肝炎进展的动物模型。这个模型的成功,不仅为揭示丙肝的致病机制提供了迄今最先进的材料,还将从根本上推动丙肝防治的疫苗和药物研发,是中国科学家对威胁人类社会的重大传染疾病研究的里程碑式贡献。相关研究成果于2014年8月27日以封面论文在线发表在Cell Research杂志上。
40年前,美国NIH的Harvey Alter在首次描述了非甲非乙病毒性肝炎 (NANBH);27年前,美国Chiron公司的Michael Houghton团队克隆出丙型肝炎病毒(HCV)并推出HCV的检测技术,HCV诊断和治疗走了近半个世纪。尽管如此,但由于HCV经血感染通常无症状,加上经济和医疗水平较低国家和地区的丙肝防控能力低,全球现有近2亿人、我国有逾4千万人携带HCV。慢性丙肝是导致肝硬化和肝癌主要凶手,HCV的大流行已成为现代文明社会公共卫生的巨大负担,人口健康的重大威胁。
尽管慢性丙肝的抗病毒治疗效果显著,但用药毒副作用大,停药病毒又反弹,而新药的投放速度远赶不上病毒耐药变异株的出现,人类彻底清除HCV还只是个梦想。更令人担忧的是,像艾滋病毒一样,研发针对这类高度变异并能逃逸免疫杀伤的RNA病毒的疫苗难度很大。在过去的10年里,科学家一直探索HCV感染的动物模型。然而,HCV只感染人类和黑猩猩,人们试图建立的各种实验小鼠模型,要么HCV病毒无法复制,要么小鼠的免疫系统有缺陷,要么没有慢性丙肝的病理出现。因此,研发出HCV持续感染动物模型,用于探明HCV如何持续感染和造成肝损伤,用于疫苗和药物的研制。
陈新文和唐宏指出,这个的模型成功,不仅为揭示丙肝的致病机制提供了迄今最先进的材料,无疑还将从根本上推动丙肝防治的疫苗和药物研发,是中国科学家对威胁人类社会的重大传染疾病研究的里程碑式贡献。参与研究的博士生陈继征指出,“这样的小鼠肝脏细胞上通过转基因技术表达了HCV进入肝细胞的两个受体分子,CD81和OCLN,从病人血清中分离的HCV病毒能进入小鼠肝细胞并高度复制。小鼠肝脏和外周血均出现了病毒血症,并已经持续近2年”。
值得一提的是,另一位参与研究的赵洋助理研究员指出,“80%的小鼠都能被HCV持续感染,并出现了典型的HCV急性感染和慢性病理进展,包括感染后1个月出现的脂肪肝,3个月开始出现的肝纤维化,和6个月出现的肝硬化。这在其他动物模型中,包括黑猩猩,都是无法想象的”。另一位团队成员张超博士生补充道,“我们已经能在小鼠中观察到HCV是如何逃逸免疫系统,抗病毒药物又是如何降低病毒滴度了”。
病毒性肝炎每年使近140万人丧命,世卫组织在2014年7月28日“世界肝炎日”敦促各国决策者、卫生工作者和公众“重新思考”这一“默默杀手”。这项成果得益于科技部和澳门赌场的大力支持,体现了病毒所和生物物理所两个科研团队的精诚合作,体现了与吉林大学第一医院牛俊奇教授团队合作的优势。
HCV持续性感染小鼠模型的建立
图解:使用转基因的方式将CD81, OCLN两个人的HCV受体表达在ICR小鼠肝脏中。这样的小鼠能够支持HCV持续性感染并表现出与人类似的丙型肝炎疾病进程:急性感染期—肝脏脂肪变性—肝脏纤维化—肝硬化。这是世界上首个HCV持续感染、完整反映HCV感染自然史和慢性病毒性肝炎进展的动物模型,将有力推动丙肝防治的疫苗和药物研发。