李 宁 译
辽宁中医学院 研究生部
在准备进行肝移植的人群中,丙肝患者所占的比例最高。在了解丙肝疾病及肝损伤,试验可能的治疗方法中,小型动物模型的缺乏是主要的障碍。有关丙肝感染小鼠模型的报导具有显著积极的作用。
一直到几年前,病毒性肝炎的alphabet soup 还只有两个字母来标志两种区别明显的疾病--甲肝和乙肝。甲肝,小型RNA病毒(HAV)引起,是一种潜伏期较短的急性病,由被排泄物污染的食物和水经消化道传播。乙肝,由一种DNA病毒(HBV)传播,经注射和接触污染的材料传播,亦有性传播。在亚非流行区也可经母亲传播。急性乙肝感染可持续达数周,但与甲肝可以完全治愈的情况不同,大约10%的乙肝感染者可以成为慢性携带者。这些人中的一部分可发展为慢性肝病,包括肝纤维化或肝硬化,并且羁患肝细胞癌的几率增加。
对于甲肝和乙肝,均有有效的疫苗接种和屏障技术。自从乙肝疫苗在台湾接种以来,乙肝疫苗接种已经基本普及并在预防疾病上显示了卓有成效的结果。然而,这种普遍乐观的前景并没有适用于丙肝,这种由一种RNA病毒(HCV)引起的疾病。此病首先于1989年被发现。在分离到HCV之前,诊断丙肝是用排除法,即非甲非乙型肝炎。HCV的发现是一座里程碑,因为这不仅发现了一种常见的,重要的疾病的病原体,而且HCV是第一种不用病毒经组织培养或感染小型实验动物而完全应用分子技术得到的病毒。(完全感染的克隆只在最近才获得)。当然,使用实验技术的目的并不是为了匆忙的发表成果。现在,在HCV感染和复制中允许的不用组织培养和HCV动物模型的方法已经妨碍了丙肝的病因学研究。在这个问题上,Mercer et al.说明在研究此病方面,用HCV感染小鼠是可行的,并描述了一个有价值的动物模型。
丙肝在急性期不易被发现是因为缺少明显的、特殊的症状,尽管已经有肝损伤和肝转氨酶释放入血。与乙肝感染只有很少部分转为慢性相反,有50%或更多的丙肝急性感染患者有持续感染。在这些患者中,约20%有慢性肝病。慢性病肝的这种大规模流行使得在肝移植中,丙肝患者占有最高比例。
为使HCV成功感染小鼠,Mercer et al.将人肝细胞移植到免疫缺乏的转基因小鼠(SCID/灰色系,SCID纯合子遗传特性),即携带血清蛋白促进剂控制的尿激酶型纤溶酶原激活剂基因的小鼠(Alb-uPA小鼠)。图1.纯合子Alb-uPA小鼠的病毒感染仅持续4-5周以上。短持续期感染是由于将人肝细胞移植到这些小鼠的低存活率。大约75%接种了丙肝患者血清的纯合子Alb-uPA小鼠发生了HCV效价,达到3×10 4~3×10 6倍/毫升血,并且一般持续15~17周,甚至在一只小鼠中达到35周。作者得出结论为:在接种后,病毒效价大约上升了3log。数据显示,这种感染可以系列传代。
值得一提的是,在很多实验室均无成功后,作者提出了两个已被寻找已久的项目,即小鼠肝脏在人肝细胞下的再生和有重大意义的小鼠HCV感染模型的建立,Rhim et al. 提出新生Alb-uPA小鼠的受损肝脏可以通过移植小鼠或大鼠的肝细胞而再生。近来,Dandry et al.报导将人肝细胞移植到uPA/RGG-2小鼠肝脏。在联合肝脏中,人肝细胞占大约15%的细胞。在Mercer et al.的报告中,图3b显示,通过人肝细胞,小鼠肝脏有大于50%的再生。但移植灶的组织学显示没有足够细节的说明与论断。如果作者使用的抗人肝细胞抗体确实很特殊,那么他们的论文为成功肝移植和移植后人肝细胞的生长提供了很好的证据。作者使用的另外一个重要指标是联合肝脏小鼠中,人血清蛋白的生成。(提示信息:尽管题目给人的印象是感染小鼠中有人的肝脏,事实上是小鼠肝脏中含有不同比例的人肝细胞。)
感染小鼠血中的病毒效价很高--高于或等同于慢性病肝患者的效价。对小鼠肝脏中人细胞HCV的复制介导RNA(反ative链)的检测和对western-blot的分析显示:在感染过程中病毒蛋白的表达可以为病毒感染人肝细胞提供有力证据。
实验数据中的主要困惑是Mercer et a.l检测到HCV染色体链(正相链)存在时间比复制链的时间要长的多。如果病毒停止复制,染色体链的长时间存在是不正常的。这个问题可以通过施行连续测量不发生复制的小鼠(如,非移植小鼠)的病毒效价来决定病毒可以在小鼠中持续多长时间。这些实验可以增强裸鼠系列传代的重要证据。
Mercer et al.描述的系统是试验性的并且需要特殊的实验来分离和移植人肝脏,需要保持一个脆弱的免疫缺乏小鼠的种群。此小鼠由于凝血因子的缺乏,新生死亡率约35%。
我怀疑不会有很多的病毒学家会因此篇文章而转向丙肝的研究。无论如何,这个结果会在试验抗病毒药物研究上产生重大影响,并且如果无错误,这是一个小鼠HCV感染模型可行性原则上的证明。普遍认为,在人类慢性丙肝病例中,肝细胞损伤不是由HCV感染直接引起,而是感染的肝细胞被细胞毒性淋巴细胞攻击而解体的结果。我向作者和其他可能使用并优化这个系统的人提出的问题是:这些小鼠是仅限于移植了人肝细胞而发生了肝疾病,和免疫抑制的小鼠是否会感染病毒但不发病?
顺便提及,病毒性肝炎的alphabet soup 分型已经扩展到6个病毒型。
HCV感染小鼠模型
纯合子SCID/灰 × 纯合子Alb-uPA
↓
免疫缺陷纯合子Alb-uPA
↓
新生肝损伤小鼠
↓ 移植
↓←--------人肝细胞
接种丙肝患者血清 部分鼠肝有人肝细胞再生
↓
联合肝脏小鼠
↓ 小鼠感染