A5 - Molekulare Mechanismen der Persistenz von Hepatitis-B-Viren in infizierten chimären Mäusen

A05 Dandri Foto FP3

Leiterin:

Prof. Dr. rer. nat. Maura Dandri
I. Medizinische Klinik und Poliklinik
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Martinistr. 52
20246 Hamburg
Tel.: +49-40-7410-52949
Fax: +49-40-7410-57232
E-Mail: m.dandri@uke.de

Weitere teilnehmende Mitarbeiter:

Dr. rer. nat. Lena Allweiss – Postdoc
Dr. rer. nat. Tassilo Volz – Postdoc
Dr. med. Marc Lütgehetmann –Co-PI in A8
Frau Eggers – Technische Assistentin

Projektbeschreibung

Etwa 250 Millionen Menschen sind weltweit chronisch mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) infiziert. Die bisherigen Heilungsraten durch antivirale Therapie mit Inhibitoren der HBV-Replikation oder mit Interferon sind leider gering. Die chronische HBV-Infektion wird durch die Stabilität der viralen Matrize, die cccDNA, und eine unzureichende Immunantwort aufrechterhalten. Um HBV eliminieren zu können, bedarf es daher Strategien, die die cccDNA destabilisieren oder stilllegen sowie die Immunantwort verstärken.

A5 in 60 SekundenVideoarchiv

online seit 11.06.2012
Figure 1
Figure 1: Immunostaining with human specific CK-18 antibody (brown) shows an example of a cross-section from a highly repopulated mouse liver (A). B-F, Immune fluorescence staining of different viral hepatitis antigens demonstrating susceptibility of chimeric mice to a broad spectrum of hepatotropic viruses: B) HBV HBcAg; C) HBV/HDV co-infection; D) HDV mono-infection (HDAg in red); E) HCV core protein; F) ORF2 protein of HEV.

Das Forschungsfeld der viralen Hepatitis wurde durch das Fehlen geeigneter Zellkultursysteme und Tiermodelle stark limitiert. Unsere Arbeitsgruppe benutzt ein einzigartiges Transplantationsmodell (UPA Mausmodell), das auf der Repopulierung der Mausleber mit menschlichen Hepatozyten basiert. Diese „humanisierten“ Mäuse können nun mit humanen Hepatitisviren (HBV, HDV, HCV und HEV) infiziert werden (Fig.1), worauf es zu einer persistierenden Virämie kommt, die der natürlichen viralen Infektion beim Menschen ähnelt. Durch die Nutzung dieses Modells können wir den kompletten Replikationszyklus dieser Viren in vivo untersuchen (Lütgehetmann, Hepatol. 2012, Allweiss, J Hepatol. 2016; Kah Liver Intern. 2017) sowie die Wirksamkeit verschiedener, sich in der Entwicklung befindlicher antiviraler Medikamente testen (Klumpp Gastro 2018).

Im Rahmen des SFB841 (A5) untersuchen wir die molekularen Mechanismen der HBV-Persistenz. Insbesondere gehen wir der Frage nach, wodurch die Aktivität und Stabilität der cccDNA beeinflusst werden kann und welche Rolle die intrahepatische angeborene Immunantwort spielt. Wir konnten zeigen, wie die therapeutische Zytokine IFNα die Aktivität des HBV cccDNA Minichromosoms unterdruckt (Belloni et al. J.Clin.Invest. 2012; Allweiss et al. J. Hepatology 2014). Weitere Untersuchungen konnten zeigen, dass die Wirtszellen sich der viralen DNA durch natürliche Zellteilung entledigen und dass diese Zellen, durch die gleichzeitige Therapie mit so genannten Eintritts- oder Polymerasehemmern, vor einer Neuinfektion geschützt werden können (Allweiss, Gut 2017).
Um die Interaktionen zwischen angeborener und adaptiver Immunantwort zu untersuchen, wurden die uPA Mäuse auch partiell mit humanen HBV-spezifischen Immunzellen injiziert und deren antivirale Wirkung erfolgreich untersucht.
Mit zukünftigen Untersuchungen wollen wir die Mechanismen der cccDNA-Elimination in proliferierenden Leberzellen sowie die antivirale Wirkung bestimmter Zytokine in humanisierten Mäusen besser verstehen. Weiter sollen die Wechselwirkungen zwischen dem Hepatitis B Virus und zellulären Signalwegen und, nach Etablierung neuer immunkompetenter Mausmodelle, der Einfluss des humanen Immunsystems auf die HBV-Infektion analysiert werden. Die präklinische Testung neuerer antiviraler Substanzen in „humanisierten“ Mäusen wird auch durch Kooperationen mit internationalen Institutionen und mit der Industrie durchgeführt. Wir sind fest überzeugt, dass ein besseres Verständnis der HBV-Wirts-Interaktionen die Entwicklung wesentlich effektiverer Therapien ermöglich wird.

Aktuelles aus der Arbeitsgruppe:

Kah J, Koh S, Volz T, Ceccarello E, Allweiss L, Lütgehetmann M, Bertoletti A, Dandri M

Lymphocytes transiently expressing virus-specific T cell receptors reduce hepatitis B virus infection
J Clin Invest. 2017 Jul 24. pii: 93024. doi: 10.1172/JCI93024. [Epub ahead of print]

Allweiss L, Volz T, Giersch K, Kah J, Raffa G, Petersen J, Lohse AW, Beninati C, Pollicino T, Urban S, Lütgehetmann M, Dandri M

Proliferation of primary human hepatocytes and prevention of hepatitis B virus reinfection efficiently deplete nuclear cccDNA in vivo
Gut. 2017 Apr 20. pii: gutjnl-2016-312162. doi: 10.1136/gutjnl-2016-312162. [Epub ahead of print]

Allweiss L, Lütgehetmann M, Dandri M

Immunofluorescent Staining for the Detection of the Hepatitis B Core Antigen in Frozen Liver Sections of Human Liver Chimeric Mice
Methods Mol Biol. 2017;1540:135-142. PubMed PMID: 27975313.

Giersch K, Allweiss L, Volz T, Dandri M, Lütgehetmann M

Serum HBV pgRNA as a clinical marker for cccDNA activity
J Hepatol. 2017 Feb;66(2):460-462. doi:10.1016/j.jhep.2016.09.028.

Die Achillesferse des Hepatitis B-VirusVideoarchiv

online seit 19.04.2017