HBV感染細胞から分泌される細胞外小胞は、流体力学的HBVトランスフェクションマウスモデルにおけるHBVの持続性を調節する

Extracellular vesicles secreted by HBV-infected cells modulate HBV persistence in hydrodynamic HBV transfection mouse model.

• Masatoshi Kakizaki
• Yuichiro Yamamoto
• Motoyuki Otsuka
• Kouichi Kitamura
• Masatoshi Ito
• Hideki Derek Kawai
• Masamichi Muramatsu
• Tatehiro Kagawa
• Ai Kotani

抄録

肝臓に影響を与えるウイルス感染症であるB型肝炎は、世界で2億5,700万人以上が感染していると考えられており、長期感染すると肝硬変や肝臓がんなどの生命を脅かす問題につながる可能性があります。B型慢性肝炎は、B型肝炎ウイルス（HBV）と宿主の免疫反応との相互作用によって発症します。しかし、HBVに感染した細胞がどのようにして免疫系の防御を妨害するのかについての疑問は、いまだに解明されていない。細胞外小胞（EV）は細胞間のコミュニケーションに使用され、RNA、タンパク質、脂質などの貨物を運び、標的細胞によってエンドサイト化された後に細胞内に送達する。HBVに感染した肝細胞は、完全ウイルスや不完全ウイルス、エクソソソームなどの数種類のEVを体液中に分泌する。我々はこれまでに、EVを組み込んだ単球が、免疫チェックポイント分子であるPD-L1のアップレギュレーションや白血球活性化分子であるCD69のダウンレギュレーションを介して、免疫制御表現型へと移行することを実証してきた。本研究では、マウスにHBVを流体注入法でトランスフェクトし、HBV感染肝細胞から分泌されるEVの効果を調べた。HBVを複製した細胞から分泌されたEVは免疫応答を強く抑制し、HBVをトランスフェクションしたマウスのHBV複製細胞の根絶を阻害した。EVは肝臓、骨髄（BM）、腸など複数の臓器に全身的に取り込まれた。興味深いことに、EVを取り込んだBM細胞は腸管トロピズムを獲得し、腸内の樹状細胞数は増加した。以上のことから、HBV感染肝細胞から分泌されるEVが免疫抑制機能を発揮し、HBV感染細胞から分泌されるEVを介して肝臓、骨髄、腸管に関連があることが示唆された。

Hepatitis B, a viral infection that affects the liver, is thought to affect over 257 million people worldwide, and long-term infection can lead to life-threatening issues such as cirrhosis or liver cancer. Chronic hepatitis B develops by the interaction between Hepatitis B virus (HBV) and host immune response. However, questions of how HBV-infected cells thwart immune system defenses remain unanswered. Extracellular vesicles (EVs) are used for cellular communication, carrying cargoes such as RNAs, proteins and lipids and delivering them intracellularly after being endocytosed by target cells. HBV-infected liver cells secrete several types of EVs into body fluids such as complete and incomplete virions, and exosomes. We previously demonstrated that monocytes that incorporated EVs moved to immunoregulatory phenotypes via upregulation of PD-L1, an immunocheckpoint molecule, and downregulation of CD69, a leukocyte activation molecule. In this study, we transfected mice with HBV using hydrodynamic injection and studied the effects of EVs secreted by HBV-infected liver cells. EVs secreted from cells with HBV replication strongly suppressed the immune response, inhibiting the eradication of HBV-replicating cells in the mice transfected with HBV. EVs were systemically incorporated in multiple organs, including liver, bone marrow (BM) and intestine. Intriguingly, the BM cells which incorporated EVs acquired intestinal tropism and the dendritic cell populations in the intestine increased. These findings suggest that the EVs secreted by HBV-infected liver cells exert immunosuppressive functions, and that an association between the liver, bone marrow and intestinal tract exists through EVs secreted from HBV-infected cells.

Published under license by The American Society for Biochemistry and Molecular Biology, Inc.