厦门大学刘刚教授&袁权副教授Angew:仿生乙肝病毒受体囊泡

【引言】

乙肝病毒（HBV）感染能够引起一系列严重肝脏疾病，一直以来都是世界性的公共卫生难题。尽管已有疫苗可预防HBV感染,但对于慢性HBV感染目前被批准的药物尚不能实现有效功能性治愈，急需发展新的治疗策略。HBV特异性受体hNTCP自2012年被发现以来一直是国内外重点研究的HBV治疗靶点，然而如何在新型药物递送系统有效搭载并加以运用一直是困扰研究人员的难点。

【成果简介】

受到机体胞外囊泡可作为天然的膜蛋白载体的启发，厦门大学的刘刚教授以及袁权副教授（共同通讯作者）等人成功制备出了一种表面可以表达hNTCP等多种靶向蛋白配体的生物膜纳米囊泡（MVs）。研究人员采用自上而下的制备方法，通过构建NTCP重组细胞可使细胞膜过表达hNTCP，从而获得了可特异性结合HBV的仿生乙肝病毒受体囊泡（hNTCP-MVs）。体外和动物活体实验表明， hNTCP-MVs能够于游离的HBV病毒特异性结合，从而降低HBV病毒进入正常肝细胞的可能性，最终有效地抑制HBV的感染和扩散。2018年8月8日，相关成果以题为“Bioinspired Artificial Nanodecoys for Hepatitis B Virus”在线发表在Angew上（Hot Paper）。

【图文导读】

图1 hNTCP-MVs的制备和抗病毒治疗机制

(A)hNTCP过表达细胞衍生hNTCP-MVs

(B) hNTCP-MVs的抗病毒治疗

图2 hNTCP-MVs的制备和表征

(A-B)建立hNTCP过表达细胞的示意图以及免疫荧光染色观察hNTCP表达情况

(C-D)hNTCP过表达细胞与HBV病毒多肽的结合活性评估

(E)hNTCP-MVs的TEM图像

(F)hNTCP-MVs的DLS粒径分布

(G)WB检测分析hNTCP-MVs表达hNTCP

(H-I)hNTCP-MVs与空白MVs竞争性结合HBV病毒评价

(J)HBV-hNTCP-MVs复合物的TEM图像

图3 hNTCP-MVs的体外抗病毒评价

(A)hNTCP-MVs治疗HBV感染的hNTCP过表达细胞的示意图

(B-C)hNTCP过表达细胞上清液中HBV的DNA和表面抗原相对水平

(D)HBV表面抗原的免疫荧光染色图像

(E-H)在可持续表达HBV基因的细胞中hNTCP-MVs抑制HBV基因水平的情况

图4 hNTCP-MVs在小鼠活体中阻止HBV感染评价

(A) hNTCP-MVs治疗HBV感染小鼠的示意图

(B-C)血清中HBV表面抗原和DNA水平

(D)肝叶中HBV抗原表达的免疫组化分析

【小结】

该项研究通过构建表面展示HBV特异性受体hNTCP的细胞膜囊泡，初步探索了细胞膜仿生策略用于HBV治疗的潜力。在HBV体外感染模型及复制模型中，hNTCP-MVs被证明具备特异性结合HBV的能力，从而起到抑制病毒入胞的作用。此外，课题组利用人源化肝脏嵌合小鼠模型Hu-FRGS验证了hNTCP-MVs在在活体内阻止HBV感染的能力。这一系列的实验探索为后续的靶向药物递送、多药物联合治疗和逆转免疫耐受机制等研究打下了坚实的基础。（上述研究工作得到了科技部重大专项课题、973课题、国家自然科学基金委优秀青年基金等项目的支持）

文献链接：Bioinspired Artificial Nanodecoys for Hepatitis B Virus（Angew, 2018, DOI: 10.1002/anie.201807212）

【相关文献阅读】

Adv Mater. 2018, 30(7):1705350; Sci Bull. 2018. 63(11): 663-665; Nano Today. 2017. 13: 7-9; Angew Chem Int Ed Engl. 2017, 56(11): 3031-3035; Hum Vaccin Immunother. 2017, 13(11):2678-2687; Hum Vaccin Immunother. 2016,12(8): 2090-2091; PNAS. 2015, 112(45): E6129-E6138.

【作者简介】

刘刚教授，博导，中国生物医学工程学会青委会副主任委员，中华医学会放射学分会分子影像学组副组长，其团队主要从事药物递送系统及多功能分子影像探针研发。自2012年入职厦大以来，刘刚教授以通讯或共同通讯作者身份在国际知名杂志发表SCI论文60余篇（NS子刊等影响因子高于10分的论文20余篇，PNAS等5-10分的论文30余篇），参编英文专著9部，申报中国发明专利10余项（已授权5项）并参与获得国家科技进步二等奖。

袁权副教授，博导，福建省杰青，国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心(NIDVD)及分子疫苗学与分子诊断学国家重点实验室(SKLVD)病毒性肝炎研究组组长，在Sci Transl Med、Nat Commun、PNAS、Gut、 J Hepatol等国际知名杂志发表学术论文40余篇并作为团队骨干荣获2015年度“求是杰出科技成就集体奖”。

本文由材料人学术组NanoCJ供稿，材料牛编辑整理。

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