Generation of a system enabling the study of hepatitis C entry factors in vivo and characterisation of HCV entry factor claudin-1
Final Report Abstract
Gegenstand des Forschungsprojektes war die Erlangung eines tieferen Verständnisses für den Replikationszyklus des Hepatitis C Virus (HCV) und insbesondere den HCV-Zelleintritt in Hepatozyten. Die Erforschung der HCV-Wirtsinteraktion wird durch den engen Wirtstropismus von HCV erschwert. Natürlicherweise infiziert HCV nur Schimpansen und den Menschen. Die Etablierung von Kleintiermodellen zur Erforschung von HCV in vivo ist daher eine Priorität und erfordert ein detailliertes Verständnis des Speziestropismus von HCV. Während die initiale Zielstellung des Projektes die Frage nach der genaueren Charakterisierung der Rolle von Claudin 1 beim HCV-Zelleintritt unter Verwendung eines genetisch humanisierten Mausmodells beinhaltete, verlagerte sich der Schwerpunkt der Fragestellung während des Projektes auf die Charakterisierung einer HCV-Variante, die zuvor durch Selektionsexperimente generiert worden war (mtHCV) und von der gezeigt werden konnte, dass diese in der Lage ist, einen Zelleintritt in Mauszelllinien zu vollführen. Wir untersuchten ob und unter welchen Umständen mtHCV in der Lage ist murine Hepatozyten in vitro und in vivo zu infizieren. Wir konnten demonstrieren, dass für mtHCV, welches sich von nativem HCV lediglich durch drei Punktmutation in den für die Hüllproteine E1 und E2 codierenden Genen unterscheidet, der Zelleintritt in murine Hepatozyten in vivo und in vitro möglich wird. Der Zelleintritt dieses mtHCV ist abhängig von der Interaktion der Hüllproteine E1 und E2 mit den murinen Orthologen der HCV-Eintrittsfaktoren SCARB1 und CD81. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Effizienz des mtHCV Zelleintrittes in vivo mit der Dosis des viralen Inokulums und dem Expressionslevel der HCV-Eintrittsfaktoren positiv korreliert. Eine Rekapitulation der dem Zelleintritt nachgeschalteten Replikationsschritte gelang auch in STAT1-defiziente Mäusen, die eine starke Beeinträchtigung ihrer Typ I- und Typ III IFN-Signalwege aufweisen, nicht. Dies war umso überraschender als dass in vorhergehenden Studien unserer Arbeitsgruppe gezeigt werden konnte, dass STAT1-defiziente Mäuse, die humanes CD81, SCARB1, CLDN1 und OCLN transgen exprimieren und mit HCV infiziert werden über mehrere Wochen in geringem Maße eine HCV-Virämie zeigen. Dieser Befund deutet darauf hin, dass möglicherweise weitere virale Adaptionen notwendig sind um die Robustheit eines HCV-Mausmodells zu verbessern.
Publications
- Murine models of hepatitis C: what can we look forward to? Antiviral Res 2014, 104:15-22
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von Schaewen M, Ding Q, Ploss A
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(See online at https://doi.org/10.1128/JVI.01462-16) - Expanding the Host Range of Hepatitis C Virus through Viral Adaptation. MBio 2016, 7
von Schaewen M, Dorner M, Hueging K, Foquet L, Gerges S, Hrebikova G, Heller B, Bitzegeio J, Doerrbecker J, Horwitz JA, et al.
(See online at https://doi.org/10.1128/mBio.01915-16)
