Cell：科學家發現乙型肝炎病毒的致命弱點！有望開發新型靶向性療法

　　微小、危險且易于傳播的乙型肝炎病毒（HBV）如今在全球引起了2.96億人的慢性感染，每年會造成大約100萬人死亡，這種隱匿的病毒會入侵肝臟，并且在病程早期大多無癥狀，直至感染者發展到肝硬化或癌癥。大多數療法試圖抑制病毒的聚合酶（pol，polymerase）蛋白，但這些療法是終身的且無法治愈患者。

　　近日，一篇發表在國際雜志Cell上題為“Deep mutational scanning of hepatitis B virus reveals a mechanism for cis-preferential reverse transcription”的研究報告中，來自洛克菲勒大學等機構的科學家們通過研究揭示了一種前所未見的分子機制，其或有望幫助開發治療HBV感染的新型療法。

　　首席研究員Bill Schneider教授強調，當前抑制劑雖能減緩病情，卻無法根除病毒。他們的基礎研究旨在挖掘HBV的核心機理，以設計顛覆性的治療策略。HBV的基因組十分精妙與復雜，因為其處于異乎尋常的保守狀態，其一半以上的基因組都包含重疊的閱讀框，且核苷酸編碼的不止一種蛋白質的區域，這讓病毒在遺傳穩定與適應進化間游刃有余，同時也為科學家設下重重挑戰。

　　目前研究人員并不清楚HBV是如何在遺傳剛性和靈活性之間管理這種微妙平衡的，因為這些重疊的框架很難分開，其聯合作用或許就會掩蓋單一蛋白質的作用機制。長期以來，研究人員一直在關注pol蛋白，其在HBV復制過程中扮演著重要角色，作為一種多用途的分子，其重要性能從其尺寸大小中看出，其要比其它病毒大得多，且包裹著HBV三分之二的環狀基因組，能與其它三種蛋白共享一種重疊的閱讀框。

　　科學家發現乙型肝炎病毒的致命弱點 有望開發新型靶向性療法

　　圖片來源：Cell (2024). DOI:10.1016/j.cell.2024.04.008

　　為了更好地理解其動態組分，研究人員利用了他們去年所開發的一種技術將RNA運輸到培養的細胞中從而產生病毒的DNA、蛋白質和其它產物。這種方法能促使他們分離出重疊閱讀框中蛋白質的功能，并獲得更清晰的pol視圖。

　　研究者Schneider說道，試想一下，兩張透明的紙上堆疊著不同的文字，如果能將其中一張紙移開，就會更加容易進行閱讀，這就是RNA傳遞系統允許我們所做的事情。接下來，研究人員利用深度突變掃描技術進行研究，這是一種高通量的方法，其能揭示成千上萬種蛋白質突變的機制和行為，或許就能測試pol蛋白中幾乎所有可能的變異并觀察其對每一種改變所產生的反應。

　　研究人員最初的意外發現之一就是pol蛋白末端脯氨酸（prolines）的嚴格需求，眾所周知，這些剛性分子能減緩核糖體的移動速度；連續多個脯氨酸就能阻斷核糖體的活動，而當核糖體停在代碼的特定位置時，其就會暫時阻滯翻譯的進行。

　　果不其然，研究人員發現，制造pol蛋白的核糖體在最后一刻停下了，其能將蛋白質綁在核糖體上，就像氣球綁在孩子手上一樣。研究者認為，這種延遲或許就會給蛋白質適當折疊的時間來完成其工作，更重要的是，還會增加其與正確RNA（編碼它的RNA）結合的機會，只有這樣的蛋白質才會被釋放出來。

　　科學家們早就知道，pol蛋白更傾向于逆轉錄其所起源的RNA（稱之為順式偏好），而并不是尋找另一種RNA來復制，但這是如何實現的（通過核糖體的停滯）目前他們還并不清楚。研究者表示，合成的pol蛋白并不多，因此，病毒想要確保一旦合成了一個pol蛋白，其就會發揮作用，而通過捆綁機制所產生的順式偏好或許能幫助確保蛋白質精準折疊并與來源RNA高效結合，揭示了病毒維持順式優先復制的秘密。

　　這一發現不僅是對病毒生命周期的深刻洞察，更為抗病毒治療提供了全新靶點。研究小組正進一步探索如何操縱pol蛋白的這一特性，通過誘導或阻止核糖體停滯，來干預病毒復制，為開發能規避耐藥性的新一代療法鋪平道路。這項研究不僅推進了我們對HBV復制機制的理解，更為徹底戰勝乙肝，守護全球公共衛生安全，點亮了希望之光。