慢B肝仍是全球最普遍的傳染病之一，全球估計有2.57億人是慢B肝攜帶者，目前的治療政策無法治愈，需要終生治療。牛磺膽酸鈉共轉運多肽(NTCP)是一種與分化相關的、肝細胞和物種特異性的HBV細胞膜受體。NTCP表達使人類肝癌細胞和未分化的HepaRG細胞對HBV易感。最近的研究表明，盡管NTCP表達水準持續存在，但體外HBV感染仍然相對低效，需要大量過量的病毒才能建立有效感染。
神經纖毛蛋白-1(NRP1)是一種單次跨膜糖蛋白，具有胞外、跨膜和胞内結構域，NRP1作為輔助受體，可與各種細胞外配體結合，例如信号蛋白(SEMA)、肝細胞生長因子、血小闆衍生生長因子和轉化生長因子β(TGF-β)。然而，NRP1在HBV感染中的作用仍不清楚。近期有研究報告了HBV感染兒童肝活檢的單細胞轉錄圖譜，旨在調查其他宿主因素是否會調節HBV感染過程。醫脈通特此摘譯，以供臨床醫生參考。
一、研究方法
對B肝患兒肝穿刺活檢樣本進行單細胞測序及易感性分析，以原代人肝細胞、HepG2-NTCP細胞、人肝嵌合小鼠為材料，分析候選宿主因素對HBV感染的影響。
二、研究結果
1.感染B肝病毒兒童肝髒的單細胞轉錄組圖
對5名未接受抗病毒治療的HBV感染兒童肝活檢樣本進行了單細胞RNA測序分析（圖1A）。經過品質控制和過濾，獲得了包含14,028個單細胞轉錄組的資料集。使用降維和聚類分析，UMAP确定了16個細胞群（圖1B）。這些群體涵蓋八種不同的細胞譜系，包括B細胞、内皮細胞、肝細胞、巨噬細胞、單核細胞、中性粒細胞、NK細胞和T細胞（圖1C）。每個譜系都表達其經典标志（圖1D、E）。研究确定了HBV靶向的三種肝細胞亞簇，對這三個細胞簇（肝細胞C1-C3）的HBV轉錄和整體基因表達進行了比較分析（圖1F）。
簇1（C1）中的HBV轉錄本水準和NTCP水準均持續高于簇2（C2）和簇3（C3），這表明細胞中的NTCP水準與病毒轉錄本數量呈正相關。與簇3相比，簇2中的細胞的HBV轉錄本水準整體增加，盡管這兩個簇的NTCP水準同樣較低（圖1G、H）。
圖1 感染HBV的兒童肝髒的單細胞轉錄組圖譜
2.HBV誘導宿主膜蛋白表達以實作有效感染
進一步分析了兩個已鑒定的肝細胞亞群（簇2和簇3）之間的差異表達轉錄本。與簇3相比，簇2中總共有597個基因的表達失調，其中368個基因上調，229個基因下調（圖2A）。當檢查簇2中上調基因的功能時，與簇3相比，受體介導的内吞作用、病毒進入宿主細胞和細胞粘附尤其豐富（圖2B）。這些資料表明宿主輔因子可能參與HBV感染期間病毒進入的早期步驟。
圖2 确定NRP1是HBV感染的重要宿主因子
3.NRP1參與HBV感染過程
圖3顯示了NRP1在轉染了編碼兩個已确定的宿主因子（人類NTCP和NRP1）的質粒的兩種細胞系（HepG2和Huh-7）中HBV進入的作用。結果表明，在NTCP存在的情況下，NRP1在病毒進入早期增強了HBV感染，并促進HBV附着和内化。
圖3 NRP1在促進HBV感染中的重要作用
4.NRP1直接與HBV LHBs互相作用
圖4顯示了NRP1與LHBs之間的互相作用，結果表明NRP1與LHBs之間存在直接互相作用，NRP1的b結構域對于介導HBV感染期間其與LHBs的互相作用至關重要。
圖4 NRP1與HBV LHBs的互相作用
5.preS1中的氨基酸殘基88和92對NRP1結合至關重要
圖5顯示了NRP1與用GFP或Flag标記的LHB的preS1區域特異性互相作用。結果顯示preS1結構域内的R88和R92對于LHBs與NRP1的互相作用至關重要。
圖5 preS1中的精氨酸殘基88和92對于與NRP1結合至關重要
6.NRP1和preS1之間的互相作用調節NTCP介導的HBV傳染性
圖6顯示了NRP1-preS1互相作用對于NTCP介導的病毒進入的重要性。在NRP1存在的情況下，NTCP對preS1表現出增加的結合親和力（圖6A）。結果表明NRP1-preS1互相作用調節NTCP結合preS1的能力并促進病毒感染。
圖6 NRP1和preS1之間的互相作用調節NTCP介導的HBV感染
三、研究結論
B肝病毒感染是全球公共衛生問題，但對B肝病毒早期感染過程的了解仍然有限。通過單細胞測序，鑒定出一種新的宿主因子NRP1，它通過與B肝病毒preS1和NTCP互相作用來調節B肝病毒進入。此外，針對NRP1的拮抗劑可以在體内和體外抑制B肝病毒感染。這項研究可以進一步加深我們對B肝病毒早期感染過程的了解。
參考文獻：
Yu H, Ren J, Deng H, Li L, Zhang Z, Cheng S, Guo Z, Huang A, Dang Y, Song K, Wu D, Yao X, Qin Y, Yang Z, Xu K, He X, Chen J. Neuropilin-1 is a novel host factor modulating the entry of hepatitis B virus. J Hepatol. 2024 Jul 1:S0168-8278(24)02339-0. doi: 10.1016/j.jhep.2024.06.032. Epub ahead of print. PMID: 38960374.
來源：醫脈通肝髒科