人体细胞有个乙肝病毒"门卫"！科学家找到关闭它的钥匙

乙肝病毒(HBV)感染是全球主要公共卫生问题之一，有超过2.5亿人慢性感染HBV。而其中有超三分之一的人口集中在我国，人数接近1亿人。NTCP工具细胞，特别是外源表达NTCP的肝癌细胞系如HepG2-NTCP和Huh7-NTCP，因其易操作、短周期、重现性佳的特点，在乙肝病毒(HBV)研究中扮演着至关重要的角色。这些细胞模型能够有效模拟HBV的感染过程，为研究HBV的生命周期、宿主限制因子、病毒复制以及药物筛选提供了一个强大而便捷的体外平台。它们不仅有助于揭示HBV感染的分子机制，如DDX3作为宿主限制因子阻碍cccDNA转录，GPC5作为附着因子在感染入胞过程中的作用，还能通过直接与NTCP相互作用或下调NTCP表达来筛选和验证抗病毒药物的活性，例如环孢菌素A及其衍生物、雷帕霉素及其衍生物等。此外，这些工具细胞还促进了对HBV宿主特异性分子的发现，为发展支持HBV感染的小动物模型提供了可能，这对于乙肝相关研究和药物开发具有重大意义。

基本信息

英文标题：The Culprit Behind HBV-Infected Hepatocytes: NTCP

中文标题：乙肝病毒感染肝细胞的罪魁祸首：钠牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)

发表期刊：《Drug Des. Dev. Ther.》

影响因子：4.7

作者单位：

1. School of Clinical Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu, Sichuan Province, People's Republic of China

2. Department of Infectious Diseases, Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu, Sichuan Province, People's Republic of China

3. Department of Infectious Diseases, Jiangsu Province Hospital of Chinese Medicine, Nanjing, Jiangsu Province, People's Republic of China

作者信息：

Shenghao Li, Liyuan Hao, Jiali Deng

研究背景

乙型肝炎病毒(HBV)是全球流行的DNA病毒，导致超过2.5亿慢性肝感染，引发肝炎、肝硬化和肝细胞癌(HCC)。钠牛磺胆酸共转运多肽(NTCP)是肝细胞高表达的跨膜胆汁酸转运蛋白，2012年被确定为HBV及其卫星病毒HDV入侵肝细胞的受体。当前HBV治疗药物核苷类似物(NAs)和干扰素(IFN)无法清除共价闭合环状DNA(cccDNA)，且存在耐药性和副作用问题。NTCP作为HBV入侵的初始环节，通过介导病毒pre-S1结构域结合触发内吞作用，成为开发新型抗病毒药物的关键靶点。

研究方法

研究通过综述整合分子机制与临床数据：

1. 结构生物学分析NTCP的跨膜拓扑结构(9个跨膜螺旋)及与HBV pre-S1结构域的相互作用(冷冻电镜解析复合物结构);

2. 功能实验验证NTCP调控机制，包括胆汁酸(BA)浓度、核受体(FXR、HNF-1α)和细胞因子(IL-6、TNF-α)对NTCP转录的调控，以及cAMP/PI3K信号通路对NTCP膜定位的翻译后修饰;

3. 药物筛选评估NTCP抑制剂效果，使用过表达NTCP的HepG2细胞模型检测病毒入侵抑制率，并通过临床研究验证Bulevirtide等药物的安全性与疗效。

实验结果

图1：乙肝病毒结构示意图

展示HBV病毒颗粒的分子组成，包括3.2kb的部分双链DNA基因组、病毒聚合酶(Pol)及核心蛋白(HBc)构成的核衣壳。重点标注三种包膜蛋白：大(L)、中(M)、小(S)表面抗原，其中L蛋白的pre-S1结构域(N端1-48氨基酸)直接结合NTCP受体。该图阐明病毒结构基础，为后续NTCP介导的入侵机制提供背景支撑。

图2：HBV通过NTCP入侵肝细胞机制

图示HBV入侵肝细胞的多步骤过程：

1)病毒通过硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)低亲和力锚定细胞表面;

2)pre-S1结构域高特异性结合NTCP胞外隧道;

3)EGFR激活触发NTCP寡聚化及内吞;

4)病毒核衣壳释放入核建立cccDNA库。图中标注关键宿主因子(如GPC5、β2-GPI)协同作用，揭示NTCP作为核心受体整合多信号通路完成病毒入侵。

图3：NTCP表达调控网络

综合呈现NTCP在转录与翻译层面的调控机制。转录层面：胆汁酸(BA)激活核受体FXR，诱导SHP抑制RXR/RAR复合物结合NTCP启动子;细胞因子(IL-6、TNF-α)通过JNK通路抑制HNF-1α活性。翻译层面：cAMP激活PI3K/PKC通路促进NTCP膜转位;KIF4驱动NTCP前向运输，E-钙黏蛋白维持膜定位稳定性。该图阐明NTCP动态调控网络，解释其在生理与病理状态下的功能变化。

研究结论

NTCP是HBV/HDV入侵肝细胞的核心受体，其功能受多层级调控：

1. 结构上，NTCP胞外隧道结构(残基Glu277、Tyr146)直接结合HBV pre-S1结构域;

2. 宿主因子如EGFR、IFITM3通过促进NTCP寡聚化和内吞协同介导病毒入侵;

3. 胆汁酸、雌激素等通过核受体下调NTCP表达。靶向NTCP的药物中，Bulevirtide(已上市HDV药物)以皮摩尔级IC₅₀阻断病毒入侵，且与IFN联用可协同降低病毒载量。尽管NTCP抑制剂可能干扰胆汁酸转运，但临床数据显示NTCP基因突变人群(如S267F变异)无明显肝损伤，表明该靶点具有较宽治疗窗口。未来需探索NTCP在cccDNA库维持中的作用及联合疗法策略。