HCV是一種RNA病毒。HCV RNA大約有9500～10000bp組成，5'和3'非編碼區（NCR）分別有319～341bp，和27～55bp，含有幾個順向和反向重復序列，可能與基因復制有關。在5'非編碼區下游緊接一開放的閱讀框（ORF），其中基因組排列順序為5'-C-E1-E2-p7-NS2-NS3-NS4-NS5-3'，能編碼一長3014個氨基酸的多聚蛋白前體，可經宿主細胞和病毒自身蛋白酶作用后，裂解成各自獨立病毒蛋白，即三種結構蛋白，為分子量19KD的核衣殼蛋白（或稱核心蛋白，C）和33KD（E1），72Kd（E2/NS1）的糖蛋白，及四種分子量為23KD、52KD、60KD、116KD的非結構蛋白分別與NS2、NS3、NS4、NS5相對應。由于GP72正好與瘟病毒表面蛋白或黃病毒第一個非結構蛋白（NS1）相對應，故將GP72的基因標記稱謂E2/NS1。E1和E2/NS1糖蛋白能產生抗HCV的中和作用。NS2和NS4的功能還不清楚，發現與細胞膜緊密結合在一起。NS3蛋白具有螺旋酶活性，參與解旋HCV-RNA分子，以協助RNA復制，NS5有依賴于RNA的聚合酶活性，參與HCV基因組復制。

　　丙型肝炎病毒(HCV)可緩慢發展多年，通常無癥狀，但可引起嚴重的肝損傷和肝癌。目前還沒有針對該疾病的疫苗。小編針對HCV研究最近取得的進展，作了一番盤點，希望有助于讀者。

HCV利用Netrin-1劫持宿主肝細胞

doi:10.1371/journal.pbio.1002421

　　丙型肝炎病毒（HCV）是一種小型的包膜病毒：單股正鏈RNA病毒，包被在蛋白衣殼中，含有兩種糖蛋白的脂質雙層包膜包繞著這種蛋白衣殼，而且包膜上有剌突。急性HCV感染能夠導致肝炎，但是這種病毒通常是以在肝臟中慢性感染的形式持續存在，并且這種持續存在能夠導致肝臟炎癥，以及最終導致肝細胞癌。HCV如何破壞肝細胞將它們變成病毒制造工廠仍然是個謎。

　　在一項新的研究中，來自法國里昂的Romain Parent和他的合作者發現一種小分子量分泌蛋白，Netrin-1，密切地參與HCV的生命周期。他們報道HCV增加肝細胞中的Netrin-1表達，接著，Netrin-1增加病毒RNA基因組數量和產生的病毒顆粒的傳染性。更為重要的是，他們提供證據證實Netrin-1也促進HCV病毒被未感染的肝細胞攝取，這很可能是通過阻斷表皮生長因子受體（EGFR）內化因而增加這種用于病毒攝取的輔因子在肝細胞表面上的數量來實現的。相關研究結果于2016年3月31日發表在PLoS Biology期刊上，論文標題為“Epidermal Growth Factor Receptor-Dependent Mutual Amplification between Netrin-1 and the Hepatitis C Virus”。

　　HCV主要在肝臟的肝細胞（hepatocyte, 也譯作肝實質細胞）中進行復制。它通過與幾種細胞表面蛋白的復雜相互作用而侵入這些肝細胞，并在細胞內膜上進行復制，特別是在內質網膜上。研究人員之所以研究Netrin-1在HCV感染中發揮的可能性作用，是因為之前的研究已證實它參與幾種類型的癌癥以及與癌癥相關聯的炎癥性疾病。

　　研究人員首先研究從HCV患者體內獲取的肝臟活組織樣品中的Netrin-1 mRNA數量，然后將這種數量與來自未感染HCV的病人的類似樣品進行比較。他們發現在被HCV感染的樣品中Netrin-1 mRNA數量顯著增加，增加了23倍，對HCV感染病人進行抗病毒藥物治療能夠逆轉這種增加。類似地，HCV感染原代人肝細胞和在體外培養的肝細胞系會導致這些細胞中的Netrin-1 mRNA數量大量增加，因而也會導致新翻譯的Netrin-1蛋白數量顯著增加。

　　已知Netrin-1 mRNA結合到La相關蛋白LARP1上，但是這種相互作用的功能重要性是不清楚的。研究人員發現LARP1也在促進Netrin-1翻譯的內質網膜上特異性地與非結構性HCV蛋白NS5A發生相互作用。再者，在過量表達和基因敲除研究中，Netrin-1水平直接與被HCV感染的肝細胞中HCV RNA數量和所產生的病毒顆粒的傳染性相關聯，而且Netrin-1很可能是通過直接結合到HCV病毒顆粒上來實現的。因此，研究人員作出結論，HCV感染促進Netrin-1產生，接著，Netrin-1促進HCV產生。 

　　但是這不是Netrin-1對HCV生命周期的唯一影響。研究人員也提供證據證實表達的Netrin-1通過阻止EGFR內化，增加肝細胞表面上的EGFR蛋白水平---以及活化的（磷酸化的）EGFR水平，而且這似乎促進HCV病毒侵入肝細胞。

不同HCV變異體相互合作逃避免疫系統攻擊

doi:10.1073/pnas.1422942112

　　在一項最新的研究中，美國研究人員開發出一種數學模型，能夠模擬病毒變異體和免疫系統產生的抗體之間如何相互作用，然后利用這種模型來分析和解釋來自一組HCV感染者的數據，其中一些人已經持續感染了20年。

　　研究人員指出，在感染人體之后，HCV進化出很多變異體，而且作為這種HCV群體中的病毒成員，其行為并不像獨立個體，不同的病毒變異體會共同合作。它們有明確的職責分工，如利他性的病毒變異體會為了整個病毒群體的利益，引發宿主免疫系統攻擊自己，從而保護其他變異體免遭攻擊。

　　HCV在每個人體內的進化是不同的，隨著時間推移會產生不同的遺傳相關變異體。最終，病毒變異體和抗體會形成一種復雜的網絡，在這個網絡中，針對一種病毒變異體的抗體也能夠與另一個變異體發生反應，這種現象稱為交叉免疫反應性。

　　但是，病毒缺乏大腦，也沒有神經細胞，如何會產生人類往往也很難實現的團隊合作精神呢？研究人員解釋說，病毒變異體并不直接互相溝通，但在這個病毒-抗體網絡中，它們通過抗體相互作用。當一個抗體產生細胞對一種變異體作出反應并隨后對另一種變異體作出反應時，這種相互作用會影響這兩種變異體。當這兩種病毒變異體與這個網絡中的相同抗體相互作用時，就會發生一種間接的相互作用。”

　　與人免疫缺陷病毒(HIV)不同，HCV不能抑制機體的免疫系統。許多科學家認為，病毒感染的進化就像一場“軍備競賽”，病毒一直發生變異，以保持比身體免疫系統領先一步。為了驗證這一觀點，研究人員采用新一代基因測序數據，對HCV病毒群體進行了詳細的分析。他們研究了HCV病毒群體的遺傳組成，甚至觀察了同一人所采集血液樣本所含有的HCV隨時間發生的進化。結果發現，不HCV變異體群體的數量或上升或下降，有一些會少量存留下來，而還有一些在貌似被免疫系統清除之后再次出現。在持續感染發展的后期階段，盡管免疫系統保持強勁，但是新的HCV變異體的進化幾乎停止。研究人員認為，“軍備競賽”理論無法解釋這些觀察結果。

　　研究人員通過他們的模型跟蹤HCV變異體和抗體，發現某些變異體促使宿主免疫系統攻擊自己以保護其他變異體。他們將這個新發現的現象稱為“抗原合作(antigenic cooperation)”。抗體只抑制利他性的HCV變異體，從而使得其他病毒成員安然無恙。換言之，利他性的HCV變異體允許抗體來攻擊它們，從而犧牲自己，這樣其他的變異體就可得以生存，通過這種方式，利他性HCV變異體會欺騙免疫系統，致使免疫系統不能夠有效地響應其他的變異體。本質上，幸存的HCV變異體把利他性變異體當作一把保護傘來保護自己。

　　這些研究結果可能會改變HCV疫苗的開發戰略。研究人員還希望監測其他病毒的活動，以探討這種復雜的相互作用，是否也可能存在于其他病毒性群體網絡中。

doi:10.1016/j.bbamem.2015.04.015

　　當HCV感染細胞時，HCV會通過跨膜蛋白NS4B來形成一個富含脂質的“膜網結構(membranous web)”。這種結構含有反應中心，HCV在反應中心進行復制時可以免受宿主細胞抗病毒防御機制的攻擊。AH2肽位于NS4B內部，是一種兩性螺旋片段，在重塑脂膜以形成膜網結構中發揮著至關重要的作用，不過其具體作用機制還不完全清楚。

　　在一項新的研究中，來自英國南安普敦大學的研究人員組合使用核磁共振譜和分子動力學技術，發現AH2與細胞中帶負電荷的脂雙層膜相互作用而使得脂雙層膜更具延展性。AH2促進脂雙層膜內負電荷磷脂分子聚集，減少脂雙層膜壓力，有利于脂雙層膜重構，對反應中心的形成十分重要。進一步研究發現脂雙層膜中負電荷磷脂分子的出現似乎能促進AH2解離，揭示磷脂分子聚集對調節NS蛋白相互作用關系具有潛在作用。當研究人員給細胞膜導入無電荷脂質時，AH2有不一樣的表現：形成更大復合體，減少細胞膜變形。

　　研究人員認為，在分子水平上破解HCV如何劫持宿主細胞膜來幫助自身復制的機制，將有助人們發現HCV及類似病毒靶向治療的新位點，并開發出潛在的HCV治療藥物。

doi:10.1074/mcp.M113.036301

　　近日，Helmholtz Zentrum München科學家首次解密丙型肝炎病毒與活人體細胞蛋白的相互作用網絡。他們的研究結果將有助于更好地理解丙型肝炎病毒造成炎癥性肝病的背后機制，并開辟新治療途徑。該研究結果發表在Molecular & Cellular Proteomics雜志上。 

　　病毒利用人體細胞以繁殖和傳播，這個過程涉及細胞宿主因素以及病毒相互作用。丙型肝炎病毒（HCV）形成前體蛋白，它被加工成10種病毒蛋白。現在， Helmholtz Zentrum病毒學研究所科學家們發現這些蛋白質如何彼此互動。這種相互作用網絡的揭示有助更好地了解病毒復制和發病機制，并為設計新的抗病毒治療鋪平了道路。

　　Michael Schindler教授領導的工作小組應用FACS-FRET（流式細胞儀-熒光共振能量轉移）技術，表征活細胞中的蛋白相互作用。研究結果顯示了病毒蛋白如何與人體細胞相互作用，這為尋找新的抗病毒物質提供了基礎。

　　HCV感染導致肝臟炎癥，并且多達80％的情況下炎癥會變成慢性炎癥，而丙型肝炎是肝硬化和肝癌發展的風險因素。

doi: 10.1038/cr.2014.116

　　中國科學院武漢病毒所和生物物理所研究人員在《Cell Research》上發表封面文章，報道了世界上首個反映HCV感染自然史和慢性病毒性肝炎進展的動物模型。自從40年前美國NIH研究人員首次發現丙型肝炎后，全球目前已經有約2億人感染或攜帶HCV，我國則有超過4000萬患者。丙肝可以導致肝硬化和肝癌等可怕后果，同時也給世界各國醫療衛生體系帶來巨大壓力。

　　由于HCV變異性極強，很容易產生抗藥性。在過去很長時間中，許多科學家都在探索一種合適的動物模型以用作HCV的深入研究。然而HCV只感染人類和黑猩猩，因此開發這種實驗小鼠模型在實踐上遇到了極大困難。本研究主要是由中科院病毒所和生物物理所的陳新文和唐宏等人完成，他們表示這一研究的成功為揭示丙肝的致病機制提供了迄今最先進的材料，還能從根本上推動丙肝防治的疫苗和藥物研究。研究人員在小鼠肝臟細胞上通過轉基因技術表達了HCV進入肝細胞的兩個受體分子，CD81和OCLN。HCV能夠識別并侵入小鼠的肝臟細胞并進行高度復制。同時80%受感染的小鼠在隨后都出現了典型的HCV急性感染和慢性病理進展，包括出現脂肪肝、肝纖維化和肝硬化等癥狀。目前該實驗室的研究人員已經利用這一模型觀察到HCV如何逃逸免疫系統以及抗病毒藥物是如何降低病毒滴度的。

doi:10.1002/hep.28663

　　當前診斷丙型肝炎病毒（HCV）感染的標準方法需要兩個連續的步驟：用于篩選的HCV抗體測試，隨后進行HCV RNA RT-PCR測試來驗證病毒血癥性HCV（viremic HCV, V-HCV）感染（編者注：即導致病毒血癥的HCV感染）。這使得它未最優化、成本高、不方便、耗時和不能夠在全球廣泛使用或負擔得起。

　　在一項新的研究中，來自美國加州大學歐文分校的研究人員開發出一種新的HCV抗原酶免疫測定法（HCV-Ags EIA），并利用365種血清樣品（其中，176種未發生V-HCV感染，189種發生V-HCV感染）評估了這種一步法診斷V-HCV感染的靈敏度、特異性和實用性。相關研究結果于2016年6月6日在線發表在Hepatology期刊上，論文標題為“A Highly Specific and Sensitive Hepatitis C Virus Antigens Enzyme Immunoassay for One-step Diagnosis of Viremic HCV Infection”。

　　首先，研究人員證實在HCV感染期間，除了HCV核心抗原之外，還存在HCV NS3、NS4b和NS5a蛋白。基于此，他們開發出這種新的同時檢測這四種HCV蛋白的HCV-Ags EIA方法。

　　這項研究首次證實血清樣品變性導致釋放出的HCV抗原以HCV免疫復合物的形式存在，從而降低測試特異性，因此應當不能夠用于任何HCV抗原測試，包括所有當前的HCV核心抗原測試。

　　另一方面，與血清HCV抗體測試和HCV RNA RT-PCR測試的結果相比較，利用未變性的血清樣品，這種HCV-Ags EIA測試結果的特異性為99%，靈敏度為100%。

　　利用未變性的進行過稀釋的血清樣品進行測試，這種HCV-Ags EIA方法的最低檢測限相當于大約150～250 IU/mL的血清HCV RNA水平。

　　研究人員開發出的這種HCV-Ags EIA方法是高度特異性的和高度靈敏的。利用未變性的血清樣品，這種HCV-Ags EIA方法能夠可靠地區分V-HCV感染和已得到控制的HCV感染，而且是一步法實現對V-HCV感染的篩選和診斷。

doi:10.1172/JCI75938

　　在世界各地，百萬計人感染了丙型肝炎病毒（HCV），HCV可導致肝硬化和肝癌癥。直接作用的抗病毒劑能抑制病毒蛋白，并已成功地用于治療HCV。 

　　不幸的是，抗病毒治療在一些患者中失敗，導致丙型肝炎病毒復發。

　　發表在Journal of Clinical Investigation雜志的一項研究確定了一種標記，它可以識別患者在抗病毒治療后是否可能有HCV復發。主要研究人員Shyamasundaran Kottilil和美國國家衛生研究院的同事評價抗病毒藥物治療丙型肝炎病毒感染者的免疫反應。

　　結果發現那些I型干擾素表達增加的治療患者更有可能免于復發。無法維持I型干擾素的患者更可能有HCV復發。這項研究提供了一個潛在的標記，以確定患者是否易發生HCV復發。