만성 B형 간염 치료제 개발을 위한 간생체 외 HBV 감염모델 확립 및 최적화 연구

초록

ㅁ 연구 목표 ㅇ 만성 B형 간염 치료 약물 평가를 위한 간생체 외 HBV 감염모델 확립 및 최적화 ㅁ 연구내용 및 결과 ㅇ 본 연구에서는 HBV 생활사 및 지속적인 HBV 감염을 반영하여 만성 B형 간염 신치료제 개발 및 평가에 활용 가능한 간 생체 외 감염 시스템을 개발하여 다양한 항-HBV 효능 평가모델 인프라를 확보하고, 이를 기반으로 만성 B형 간염의 신규 치료 후보물질에 대한 효능 평가를 수행하고자 함. ㅇ 만성 B형 간염 치료제의 효능평가를 위한 HBV 감염이 가능한 일차 인간 간세포와 마우스 모델을 확립함. ㅇ 일차 인간 간세포에서 HBV 감염 조건 최적화 및 HBV 감염 시간에 따른 숙주세포의 전사체 분석함. ㅇ HBV 감염 일차 인간 간세포의 전사체 분석 결과 RNA 합성과 대사과정 관련 10종 이상의 RNA 결합 단백질 발굴함. ㅇ HBV 감염 일차 인간 간세포의 전사체 분석 데이터을 이용한 HBV 가상 간세포 제작과 대사체 분석을 통한 HBV 감염 제어 인자 발굴함. ㅇ 재조합 아데노부속바이러스를 이용하여 12주까지 HBV 증식 및 복제가 지속되는 만성 감염 마우스 모델 확립함. ㅇ HBV 만성 감염 마우스 모델을 활용한 3, 4세부과제 치료후보물질 (D-cycloserine, acadesine)의 생체 내 안전성 및 유효성 검증함. ㅁ 기대효과 및 활용방안 ㅇ In silico HBV 감염세포 전사체 기반 대사분석 모델링 접근은 대용량 데이터를 활용한 정확도 개선으로, HBV 감염에 따른 세포 내 대사 변화와 그 메커니즘의 이해 증진과 새로운 치료 타겟 제시를 위한 보다 정밀한 정보 제공 기반 마련 ㅇ 본 과제에서 확립한 만성 HBV 감염 마우스 모델은 국내 B형 간염 치료약 물 개발 중인 국내 연구진들과의 협력으로 효능 평가에 지속 활용가능

Hepatitis B virus (HBV) is a major risk of chronic liver diseases including hepatitis B, cirrhosis, and hepatocellular carcinoma (HCC). Nucleos(t)ide analogues effectively suppress viral replication but lead to drug resistance. Thus, new strategy for discovering potential therapeutic targets and develoment of in vito/in vivo models to assess the anti-HBV activity is need. In this study, we established the HBV infection model using primary human hepatocytes (PHHs)and mouse. First, we identified the HBV infection condition in PHHs. Following the viral infection time, we analyzed the total cellular RNA using RNA-sequencing method. Total 149 genes altered expression were identified in HBV-infected primary human hepatocytes. Finally, 10 genes involved in mRNA metabolism and alternative splicing were obtained from DEG and KEGG pathway analysis. Furthermore, vertual HBV infected hepatocyte using RNAseq data set was constructed and found several target molecules involved in viral infection. Second, we estiblished the mouse model with persistant HBV infection using adeno-associated virus (AAV) system and then viral infection and propagation were sustained for 12weeks. Finally, we tested the antiviral activity of the hit compounds (D-cycloserine, and acadesine) obtained from 3, 4 sub-project in HBV infected mouse model and that exerted anti-HBV activity without liver toxicity.