丙肝病毒是怎么进入细胞的

丙肝病毒是怎么进入细胞的？

丙型肝炎病毒（HCV）有着和人类免疫缺陷病毒（HIV）相同的传播途径，是引起输血后肝炎的最主要原因，据世界卫生组织估计，目前全世界将近有1.7亿人感染了HCV{[Anon], 1999 #75}。其中绝大多数人（55-85%）因为病毒清除不干净而成为携带者，其血清中可以持久稳定的检测到病毒{Hoofnagle, 2002 #76}，而有发展成慢性丙型肝炎的危险，包括轻微肝炎、纤维化、肝硬化和肝细胞癌。这一过程并不是直接由病毒引起的，而是由于病毒和免疫系统得相互作用导致健康的肝脏组织被纤维疤痕组织取代。大约有20%的慢性丙肝病人会在20年之内发展成肝硬化。一旦肝硬化形成，发展成肝癌的速率就是1-4%/年{Moradpour, 2001 #77}。

长期以来，丙型肝炎的研究一直面临两大难题：即缺少有效的组织培养模型和小动物模型，阻碍了对HCV致病机理探讨、抗病毒药物筛选和疫苗研究等的研究进程。虽然临床上分离的HCV能够感染体外培养的肝细胞，但效率很低，而且经常是不可重复的。肝细胞一直被认为是该病毒复制的基本场所，而直到现在我们对HCV进入细胞的机制还知之甚少。不过近三年来一些研究模型的出现大大推动了这方面的研究，其中最主要的是两个：1) .反转录病毒假颗粒体系，是用反转录病毒（如HIV）的核衣壳和HCV的包膜蛋白组装成的，叫作HCV pesudoparticle（HCVpp）{Bartosch, 2003 #11;Hsu, 2003 #50}。因为包膜蛋白全部都是HCV的成分，因此进入细胞的过程跟HCV肯定很像，是研究HCV进细胞机制很好的模型；2) .HCV 的JFH毒株，能

够在细胞培养的情况下释放出具有感染性的病毒粒{Lindenbach, 2005 #25; Wakita, 2005 #26; Zhong, 2005 #27}。

HCV介绍

HCV为单股正链RNA病毒，直径为40-60nm，有包膜，与经典的黄病毒(如黄热病毒、登革热病毒) 和虫媒病毒(pestivirus)如牛病毒性腹泻病毒(BVDV)同属黄病毒科(Flaviviridae)，但HCV分属肝病毒(Hepacivirus)属。HCV基因组全长约9600bp，于基因组5′末端和3′末端分别存在5′非翻译区(5′U TR) 和3′非翻译区(3′U TR) ,中心部存在1 条编码多蛋白前体的可译框(ORF) ,可编码约3010 个氨基酸。5′U TR 中包涵内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site : IRES)承担HCV 基因翻译起动结构的功能,3′U TR则在基因组复制过程具有负链生成的引物作用。自然情况下突变形成HCV被分为6个基因型和多个亚型。各基因型之间的核苷酸序列相差30%左右，各亚型之间则相差5-10%。还有许多其它的突变体，叫作准种（quasispecies），是由于病毒在被感染者体内复制的时候病毒的RNA聚合酶错误率太高而引起的。

ORF 所翻译出的多蛋白前体于翻译同时和翻译后由宿主细胞的信号蛋白酶(signal peptidase)和HCV自身编码的蛋白酶加工成约10个成熟的HCV蛋白。于N 末端一侧编码有结构蛋白Core , E1 、E2 和p7 ,其中Core形成病毒的核壳体，E1，E2则是包膜蛋白，它们被宿主内质网上的信号蛋白酶从多蛋白前体上剪切下来。E1，E2的膜外结构域被高度糖基化，并且形成异二聚体滞留在内质网上。结构蛋白在内

质网上不断积累，最后形成病毒的衣壳和包膜。另一方面,由中心至C 末端则编码有非结构蛋白NS2 、NS3 、NS4A、NS4B、NS5A 和NS5B ，其加工由HCV自身编码的蛋白酶介导，其中NS2-3自身蛋白酶(autoprotease)切割NS2和NS3间的连接，而NS3丝氨酸蛋白酶负责下游NS3至NS5B间的加工成熟。

对于病毒的结构和形态知道的还不多。从病人血清总分离道德病毒粒，其直径变化范围很大，从20-100nm，而且有证据证明有包膜病毒和无包膜病毒同时存在于血清中{Petit, 2005 #28; Andre, 2005 #29; Roingeard, 2004 #30}。目前还不知道是否这些不同形式的HCV病毒都具有感染性，还是其中有些是无感染性的缺陷病毒。HCV在血清中可以跟脂蛋白、免疫球蛋白等不同成分结合，其中大部分是跟脂蛋白结合。通过密度梯度离心将病人血清分离，在VLDL、LDL、HDL 及不含脂蛋白的片断中都可以检测到HCV RNA，而且其中的相对含量因病人而异。当然，这种变化也有可能是操作不当而造成的假象。不过对于大多数含HCV的血清来说，HCV RNA主要还是存在于VLDL/LDL和不含脂蛋白的片断中{Petit, 2005 #83}。此外，还有人发现HCV RNA与病人血清中的外来体（exosomes）相关联{Masciopinto, 2004 #8}。

通过将密度梯度离心得到的不同片断分离，以同样的稀释倍数注入黑猩猩体内，发现所有的片断中都具有感染性病毒粒{Bradley, 1991 #32}，但通过PT-PCR对HCV-RNA的含量进行分析后发现感染性较高的血清中的HCV RNA主要存在于低密度片断中，而感染性较低的

血清中的HCV RNA则存在于较高密度的片断中{Hijikata, 1993 #31}。也即跟脂蛋白结合的HCV具有较高的感染性，而存在于HDL或无脂蛋白片断中的HCV感染性较低。

包膜蛋白在病毒感染中的作用

HCV编码2个包膜蛋白E1和E2，均在翻译后水平修饰为糖基化蛋白，分子量分别为31kD和70kD。E1和E2可形成非共价异二聚体(non-covalent heterodimers){Lanford, 1993 #50}，后者被认为是HCV颗粒脂质包膜上的镶嵌结构。但到目前为止，在现有的HCV研究模型中，尚未观察到HCV糖蛋白和病毒颗粒分泌和释放，因此，对该过程还知之甚少。

在脂蛋白相关的感染颗粒中到底有哪些病毒成分？病人血清密度梯度离心的VLDL/LDL片断中不断被检测到的是HCV RNA和核心蛋白，说明至少病毒的衣壳是存在于该感染颗粒中的。但是包膜蛋白E1、E2却始终很难检测到。有些研究表明用E2特异性抗体或E2结合蛋白CD81可以捕捉到病人血清中的E2及与之相联系的HCV RNA{Cerino, 2001 #90; Pileri, 1998 #91}，但是并不能保证该HCV RNA就是与脂蛋白结合的那部分HCV RNA。还有一些研究分别用抗E2和抗脂蛋白的抗体来沉淀HCV ＲＮＡ，发现在VLDL/LDL片断中抗脂蛋白抗体捕获的ＨＣＶＲＮＡ〉９０％，而抗Ｅ２抗体沉淀出来的ＨＣＶＲＮＡ＝２５％，说明绝大多数脂蛋白结合的ＨＣＶＲＮＡ并不能被抗Ｅ２抗体识别{Nielsen, 2006 #92}。而有些研究小组则根本不能在包含ＨＣＶＲＮＡ的低密度颗粒中检测到Ｅ２