丙型肝炎病毒(hepatitisCvirus,HCV)的分子病毒学.docVIP

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)的分子病毒学 摘要：世界范围的高感染率,治疗手段和疫苗的缺乏使HCV成为研究的热点。高效体外复制系统的缺乏，高突变率带来的株系间的不一致，为HCV的研究带来了困难。这个病毒的分离鉴定直接依赖于分子生物学手段。同样是使用分子生物学的手段，研究者对这个病毒的结构和各组分的功能进行了研究。本文从分子角度对这个病毒各组分的结构、功能和相互关系进行了综述，并讨论了HCV诱导疾病、免疫逃避的分子机理。 导言 ??? HCV是一个由脂膜包裹的正链RNA病毒。来源于宿主细胞膜的病毒包膜上整合有病毒编码的包膜蛋白E1和E2。被这层膜包裹的是结合有HCV核心蛋白的RNA基因组。这个看似简单的病毒如今已是人类健康的大敌。 ??? HCV是慢性肝炎的主要致病因子。在美国慢性肝病患者中，40～60％感染了HCV。(Williams，1999)。全世界约有一亿七千万人感染了HCV，这个数字高于感染了HIV的人口(Cohen，1999)。流行病学研究表明：约20%慢性肝炎患者要发展为肝纤维化和肝硬化，在这些肝硬化病人当中，20％要发展为肝癌(Seeff，1999)。对丙型肝炎病人的治疗目前还很不成功，在一家美国医院中，研究HCV病人用药结果显示：使用干扰素能清除部分病人体内的HCV，但产生效果的病人不到20％；组合使用干扰素和ribavirin效果稍好一点，但也只对少于40％的病人有效。所调查的样本为感染了不同基因型HCV病人的集合。如果注意到这些治疗方法对于最广泛分布的HCV基因型1效果很差，并且这些药物的昂贵和毒性也不容忽视（McHutchison et al，1998）， 我们不免感受到来自HCV的有力挑战。为了防止HCV的传播，人们在疫苗的研究上投入了很大精力。缺乏有效的体内、外HCV扩增系统，缺乏可信的保护性抗体分析系统以及HCV自身的高突变特性使得疫苗的开发困难重重。尽管目前市场上还没有一个HCV疫苗，蛋白免疫（Choo，et al.，1994），DNA免疫（Fournillier, et al, 1999; Gordon, et al., 2000），重组活疫苗免疫（Makimura, et al., 1996）以及这些疫苗的组合使用（Pancholi et al, 2000; Song et al, 2000）在实验动物中引起了一些鼓舞人心的体液免疫反应和细胞免疫反应。 ??? 同样由于没有有效的HCV繁殖系统，从分子水平研究HCV很不容易。目前我们对HCV的认识绝大部分建立在重组技术的基础之上。 基因组：一个ORF和两个UTR ??? 组织培养，显微镜观察和繁复的血清学分析都没有能发现HCV。这个机警的病毒是被分子生物学手段所发现的 (Choo, et al., 1989)。研究者从大体积的高HCV滴度的猩猩血浆中抽提出核酸，制备cDNA并插入噬菌体基因组中。利用HCV病人血清对几百万个噬菌体克隆进行了筛选，只有一个阳性克隆被检测到。一年之后，这个非甲非乙肝炎病毒基因组的顺序被测定。此病毒则被命名为丙型肝炎病毒。由于相类似的基因组组织形式，HCV和黄病毒以及瘟病毒被归类至同一个病毒科－黄病毒科。正链单链的HCV RNA基因组长约9500nt。其5‘和3‘端都含有非翻译区（UTR），UTR之间是一个大的多蛋白开放阅读框架（ORF）。该ORF编码了一个长约3000氨基酸的多蛋白。研究表明这个多蛋白的切割加工由宿主编码的信号肽酶（结构蛋白）以及HCV编码的蛋白酶（非结构蛋白）共同完成。图1为HCV基因组结构示意图，宿主信号肽酶和病毒蛋白酶的对多蛋白的切割位点标注在示意图上。 图1.丙型肝炎病毒(HCV)基因组结构示意图箭头所示为蛋白酶切割位点；为宿主信号肽酶切割位点；为NS3丝氨酸蛋白酶切割位点；为NS2-3金属蛋白酶切割位点。??? 在HCV基因组的复制过程中，依赖RNA的RNA聚合酶随机地引入很多错误，结果HCV以非常异质（heterogenerous）的形态而出现，所有HCV株系间的同源性约为70％。HCV基因组的不同区段保守性不同，编码重要功能（聚合酶，核心蛋白，内部核糖体进入位点IRES，等）的区域高度保守，其他区域则含有较多的突变，尤其是膜蛋白的几个高变区。对于HCV的分型，目前被广泛接受的是分为6种基因型，它们之间的核酸差异可达30％。在基因型内部又分为很多的亚型。世界范围内最广泛流行的HCV是基因型1，尤其是1b，该亚型是亚洲，欧洲，北美和澳大利亚主要流行的基因型(Davis，1999)。从同一个病人的血液中分离到的HCV基因组也有很多差异，它们被称为不同的准种。 5UTR：内部核糖体进入位点(IRES) ??? 5UTR包含HCV基因组5端的341