HBV cccDNA形成是HBV复制周期中的核心事件之一,cccDNA形成的机制问题是十分重要而又悬而未决的问题。通过分析我们认为,HBV rcDNA是cccDNA的明确前体,rcDNA负链冗余序列去除是rcDNA到cccDNA过程必不可少的环节,阐述rcDNA负链冗余序列去除机制是最终阐明cccDNA形成机制的重要基础。本课题聚焦于rcDNA负链冗余序列去除机制,首先将rcDNA负链冗余序列去除机制具体化为三个主要科学问题,即rcDNA负链冗余序列的去除部位问题,HBV DNA聚合酶是否为该过程必要条件?以及宿主结构特异性核酸酶FEN-1是否与该过程有关? 通过对这些问题的回答,我们将可以大致描述rcDNA负链冗余序列的去除机制,并为最终了解cccDNA形成机制,寻找更有效的抗HBV策略和途径奠定理论基础。
本项目的主要研究目标是探索HBV cccDNA形成过程中rcDNA负链冗余序列的去除机制。为解析该机制,我们至少需要回答三个具体科学问题1、HBV rcDNA负链冗余序列从哪一端去除?2、POL存在是否为rcDNA负链冗余序列去除的必要条件?3、rcDNA负链冗余序列去除是否与宿主结构特异性核酸酶(FEN-1)有关?围绕这三个问题,我们首先建立了三种新方法,包括一种基于DNA片段置换技术的可复制HBV1.1倍体的构建方法;一种人工模拟rcDNA分子构建方法;一种HBV cccDNA特异性定量检测方法;以这些方法为基础,结合本项目组构建的特定突变HBV稳定复制细胞系,利用分子和细胞生物学技术,我们对前述三个问题进行了逐一研究,通过对研究结果综合分析,我们可以大致回答前述三个问题 1、HBV rcDNA负链冗余序列的去除部位主要位于5’端;2、无POL的人工模拟rcDNA分子可在细胞内被修复,提示HBV POL的存在可能并非rcDNA分子5’冗余序列去除的必要条件;3、FEN-1表达抑制并不显著降低HBV cccDNA的形成,提示FEN-1可能并非cccDNA形成过程中的关键分子。通过以上三个问题的回答,我们基本完成了本项目的既定目标,使我们对HBV cccDNA形成过程中负链冗余序列去除机制有了更深入的了解。本项目的部分研究结果已形成论文发表,其中SCI论著3篇,CSCD论著4篇。通过课题实施,培养了博士生1名,硕士生2名。本项目研究过程中,还意外发现了一些新现象,其中包括一种可以严重影响HBV复制的新突变,我们正在对该突变导致HBV复制严重受损的机制进行研究。另外,本项目的研究结果,为我们提出了后续需要进一步研究的问题,其中很重要的一点是继续寻找参与cccDNA形成的关键分子,本课题所建立的诸多方法为这一问题的研究提供了良好技术平台。