里约大冒险里腰系大金表的猴子，如今成为评价丙肝疫苗和抗病毒药物的神器

 

 

丙型肝炎病毒（HepatitisCVirus，HCV）是经血液传播、引起急/慢性肝炎的主要病原之一。全球大约有1.8亿人感染HCV，感染率约为3%。丙型肝炎病毒感染者55%~85%会发展为慢性感染，其中10%~20%的慢性感染者会转变成肝硬化，最终约有5%的慢性感染者发展为肝细胞癌。更为严峻的是，迄今全球还没有丙型肝炎预防性疫苗。近年来，几种HCV抗病毒药物（directactingantiviralagents,DAAs）已在国外进入临床实验或上市，但价格昂贵，每天1000美元三个月的疗程却也无法彻底清除病毒。缺乏稳定的HCV野毒株体外细胞培养系统及理想的小型灵长类实验动物模型等技术障碍，直接制约了更多新药特别是疫苗的研发，严重阻碍了丙型肝炎的有效防治。

 

HCV对宿主有严格的限制性，只能感染人类和黑猩猩。可以设想，建立一种理想的实验动物模型将为研究HCV复制、感染与免疫的机制，为丙型肝炎疫苗和抗病毒药物的研发提供关键的技术平台。一直以来，科学家们试图建立HCV感染动物模型受到了极大的限制。在灵长类动物中，黑猩猩数目稀少、价格与管理昂贵，感染HCV后病毒多呈现短暂复制且肝组织病变不明显，我国也不能利用黑猩猩作为实验动物，限制了HCV感染与免疫研究。其它灵长类动物如狒狒（Baboons）和恒河猴（Rhesusmacaques），因HCV在体内复制达不到要求或难以证实，故均未广泛应用。

 

 

小型灵长类实验动物普通棉耳狨猴（commonmarmoset，Callithrixjacchus）体重仅250-350克，易于饲养及进行实验操作，已成为动物模型研究的中心，用于人类生物学及包括传染病在内的多种疾病临床前或转化研究。但HCV并不能直接感染狨猴，那么HCV的狨猴感染模型是怎样建立的呢？

 

GB病毒B（GBV-B）是一种最近似于HCV，同属于黄病毒科肝病毒属的病毒。与HCV不同，GBV-B可以在小型灵长类动物狨猴体内复制并导致急或慢性肝炎，是一个有价值的模拟HCV感染的替代病毒。但是GBV-B仍然与HCV存在着差异，不能完全模拟丙型肝炎病毒在体内的感染与免疫状态。可以假设，如果以GBV-B基因组为骨架，以HCV的功能基因取代GBV-B的相应功能区，构建HCV/GBV-B嵌合病毒，并感染狨猴，就能更真实地模拟HCV在灵长类动物体内的活动状况。

 

 

南方医科大学黎诚耀教授团队从2008年开始利用我国流行的HCV1b型病毒株完整结构蛋白基因（CE1E2p7）、囊膜蛋白基因（E1E2p7）及主要非结构蛋白基因（NS2-4A），分别替换GBV-B的相应基因，构建了三种HCV/GBV-B嵌合病毒。证实了三种嵌合病毒均可感染狨猴，引起病毒性肝炎病理变化，形成慢性或持续性感染，呈现典型的病毒持续感染特征和宿主免疫反应，完全可以用于模拟HCV在天然宿主体内的真实活动状况，为深入研究病毒免疫清除与逃逸机制以及疫苗和抗病毒药物的评价提供了一个有效的技术平台。研究成果受到了国内外学者的高度关注及肯定，2014年关于HCV完整结构蛋白和囊膜蛋白嵌合病毒对狨猴感染性的文章发表在Hepatology杂志上（LiTetal.InfectionofcommonmarmosetswithhepatitisCvirus/GBvirus-Bchimeras.Hepatology2014;59(3):789-802）。最近，HCV主要非结构蛋白嵌合病毒的狨猴感染模型的文章刚刚在JournalofVirology在线发表（ZhuS,LiTetal.InfectionofcommonmarmosetswithGBvirusBchimericvirusencodingforthemajornonstructuralproteinsNS2-4AofhepatitisCvirus.2016;90(18)）。团队将以建立的HCV感染狨猴为模型进行HCV疫苗和抗病毒药物的研发及临床前评价。

 

JournalofVirology[2016]

 

InfectionofcommonmarmosetswithGBvirusBchimericvirusencodingforthemajornonstructuralproteinsNS2-4AofhepatitisCvirus.

 

Abstract

 

LackofimmunocompetentsmallprimatemodelshasbeenanobstaclefordevelopingHCVvaccinesandaffordableantiviraldrugs.Inthisstudy,HCV/GBV-Bchimericvirus(HCVNS2-4Achimera)carryingthemajornonstructuralproteinsNS2to4Awasproducedandusedtoinfectcommonmarmosets,sinceHCVNS2-4Aproteinsarecriticalproteaseandmajorantigens.Sevenmarmosetswereinoculatedintra-hepaticallywithHCVNS2-4AchimericRNAforprimaryinfectionorintravenouslyinjectedwithchimera-containingserumforpassageinfection.ThreeanimalsusedasthecontrolswereinjectedwithPBSorGBV-B,respectively.SixofsevenHCVNS2-4Achimera-infectedmarmosetsexhibitedconsistentviremia,andoneshowedtransientviremiaduringthecourseoffollow-updetection.Allthesesixinfectedanimalswithpersistentcirculatingviremiapresentedcharacteristicstypicalofviralhepatitis,includingviralRNAandproteinsinhepatocytesandhistopathologicalchangesinlivertissues.Viremiawasconsistentlydetectedfor5to54weeksoffollow-up.FK506immunosuppressionfacilitatedtheestablishmentofchimerapersistentinfectioninmarmosets.Ananimalwithchimerainfectionspontaneouslyclearedthevirusinbloodsevenweeksfollowingthefirstinoculation,butviralRNApersistence,low-levelviralproteinandmildnecroinflammationremainedinlivertissue.ThespecificantibodyandTcellresponsetoHCVNS3inthisviremia-resolvedmarmosetwasboostedbyre-challenging,butnoviremiawasdetectedduring57weeksoffollow-up.Thechimera-infectedmarmosetsdescribedcanbeusedasasuitablesmallprimateanimalmodelforstudyingnovelantiviraldrugsandT-cellbasedvaccinesagainstHCVinfection.HCVinfectioncausesapproximately70%ofchronichepatitisandfrequentlyassociateswithprimarylivercancerglobally.ChimpanzeeshavebeenusedasareliableprimatemodelforHCVinfectionbutethicalconsiderationshaverestrictedtheirutilityinbiomedicalresearches.GBvirusB(GBV-B)isaflavivirusrelatedtoHCV.Itcaninfectcommonmarmosets,aNewWorldsmallprimate,andinducesviralhepatitissimilartoHCVinfectioninhumans.TominimizedifferencesbetweenGBV-BandHCV,wegeneratedHCVNS2-4A/GBV-Bchimericvirusesandestablishedachimera-infectedmarmosetmodel.HCVNS2-4Achimera-infectedmarmosetsprovideasmallanimalmodelforevaluatingnovelantiviraldrugstargetingHCVNS3-4AproteaseandT-cellbasedHCVvaccines.