慢乙肝仍是全球最普遍的传染病之一，全球估计有2.57亿人是慢乙肝携带者，目前的治疗策略无法治愈，需要终生治疗。牛磺胆酸钠共转运多肽(NTCP)是一种与分化相关的、肝细胞和物种特异性的HBV细胞膜受体。NTCP表达使人类肝癌细胞和未分化的HepaRG细胞对HBV易感。最近的研究表明，尽管NTCP表达水平持续存在，但体外HBV感染仍然相对低效，需要大量过量的病毒才能建立有效感染。
神经纤毛蛋白-1(NRP1)是一种单次跨膜糖蛋白，具有胞外、跨膜和胞内结构域，NRP1作为辅助受体，可与各种细胞外配体结合，例如信号蛋白(SEMA)、肝细胞生长因子、血小板衍生生长因子和转化生长因子β(TGF-β)。然而，NRP1在HBV感染中的作用仍不清楚。近期有研究报告了HBV感染儿童肝活检的单细胞转录图谱，旨在调查其他宿主因素是否会调节HBV感染过程。医脉通特此摘译，以供临床医生参考。
一、研究方法
对乙肝患儿肝穿刺活检样本进行单细胞测序及易感性分析，以原代人肝细胞、HepG2-NTCP细胞、人肝嵌合小鼠为材料，分析候选宿主因素对HBV感染的影响。
二、研究结果
1.感染乙肝病毒儿童肝脏的单细胞转录组图
对5名未接受抗病毒治疗的HBV感染儿童肝活检样本进行了单细胞RNA测序分析（图1A）。经过质量控制和过滤，获得了包含14,028个单细胞转录组的数据集。使用降维和聚类分析，UMAP确定了16个细胞群（图1B）。这些群体涵盖八种不同的细胞谱系，包括B细胞、内皮细胞、肝细胞、巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞、NK细胞和T细胞（图1C）。每个谱系都表达其经典标志（图1D、E）。研究确定了HBV靶向的三种肝细胞亚簇，对这三个细胞簇（肝细胞C1-C3）的HBV转录和整体基因表达进行了比较分析（图1F）。
簇1（C1）中的HBV转录本水平和NTCP水平均持续高于簇2（C2）和簇3（C3），这表明细胞中的NTCP水平与病毒转录本数量呈正相关。与簇3相比，簇2中的细胞的HBV转录本水平整体增加，尽管这两个簇的NTCP水平同样较低（图1G、H）。
图1 感染HBV的儿童肝脏的单细胞转录组图谱
2.HBV诱导宿主膜蛋白表达以实现有效感染
进一步分析了两个已鉴定的肝细胞亚群（簇2和簇3）之间的差异表达转录本。与簇3相比，簇2中总共有597个基因的表达失调，其中368个基因上调，229个基因下调（图2A）。当检查簇2中上调基因的功能时，与簇3相比，受体介导的内吞作用、病毒进入宿主细胞和细胞粘附尤其丰富（图2B）。这些数据表明宿主辅因子可能参与HBV感染期间病毒进入的早期步骤。
图2 确定NRP1是HBV感染的重要宿主因子
3.NRP1参与HBV感染过程
图3显示了NRP1在转染了编码两个已确定的宿主因子（人类NTCP和NRP1）的质粒的两种细胞系（HepG2和Huh-7）中HBV进入的作用。结果表明，在NTCP存在的情况下，NRP1在病毒进入早期增强了HBV感染，并促进HBV附着和内化。
图3 NRP1在促进HBV感染中的重要作用
4.NRP1直接与HBV LHBs相互作用
图4显示了NRP1与LHBs之间的相互作用，结果表明NRP1与LHBs之间存在直接相互作用，NRP1的b结构域对于介导HBV感染期间其与LHBs的相互作用至关重要。
图4 NRP1与HBV LHBs的相互作用
5.preS1中的氨基酸残基88和92对NRP1结合至关重要
图5显示了NRP1与用GFP或Flag标记的LHB的preS1区域特异性相互作用。结果显示preS1结构域内的R88和R92对于LHBs与NRP1的相互作用至关重要。
图5 preS1中的精氨酸残基88和92对于与NRP1结合至关重要
6.NRP1和preS1之间的相互作用调节NTCP介导的HBV传染性
图6显示了NRP1-preS1相互作用对于NTCP介导的病毒进入的重要性。在NRP1存在的情况下，NTCP对preS1表现出增加的结合亲和力（图6A）。结果表明NRP1-preS1相互作用调节NTCP结合preS1的能力并促进病毒感染。
图6 NRP1和preS1之间的相互作用调节NTCP介导的HBV感染
三、研究结论
乙肝病毒感染是全球公共卫生问题，但对乙肝病毒早期感染过程的理解仍然有限。通过单细胞测序，鉴定出一种新的宿主因子NRP1，它通过与乙肝病毒preS1和NTCP相互作用来调节乙肝病毒进入。此外，针对NRP1的拮抗剂可以在体内和体外抑制乙肝病毒感染。这项研究可以进一步加深我们对乙肝病毒早期感染过程的理解。
参考文献：
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.
