乙型肝炎病毒（Hepatitis B Virus,HBV）與丁型肝炎病毒（Hepatitis D Virus,HDV）合并感染是人類肝炎中最嚴重的形式之一，較HBV單獨感染可更早（小10歲）加重患者發(fā)生肝硬化和肝細胞癌的風險。雖然HDV感染目前呈全球性流行，但迄今為止全球各國對丁肝病例統(tǒng)計數(shù)據存在較大差異，限制了HDV流行病學信息的建立。該情況的出現(xiàn)主要是缺少對HDV/HBV合并感染的有效檢測手段。
HDV是一種缺陷型RNA病毒，與任何其他病毒不同，其組裝和傳播只有在乙肝表面抗原（HBsAg）存在的情況下才會發(fā)生，因此臨床上依賴于病毒表面抗原-抗體免疫反應的檢測手段，常會忽視HDV/HBV共感染或是難以確定HDV的存在。依賴于病毒基因組RNA的檢測準確率，則受制于8種不同亞型HDV RNA的差異，以及基因序列中GC的高比率所易折疊形成的復雜二級結構影響。因此，開發(fā)高效的HDV特異性抗原分子檢測無疑成為HDV/HBV合并感染診斷的關鍵。HDV病毒基因組只編碼一種核糖核蛋白——丁型肝炎抗原（Hepatitis D Antigens,HDAgs），該抗原以兩種形式存在：S-HDAg（195個氨基酸）和L-HDAg（214個氨基酸）。兩種抗原蛋白序列相似度極高，分別參與了病毒的復制、擴增、顆粒組裝和傳播，并且該蛋白不易變異，或將成為HDV檢測的新標準。
近日，重慶研究院在HDV/HBV合并感染精準檢測研究中取得進展，建立了一種納米孔單分子生物傳感精準測量技術，相關成果發(fā)表在《Materials Today Physics》。研究人員通過生物信息學方法模擬構建了HDAg抗原以及MspA納米孔的三維結構特點，以此提升了納米孔與HDAgs抗原之間的特異性相互作用;結合納米孔電學檢測體系的調控、核酸適配體探針序列的優(yōu)化設計，可在pM濃度水平，實現(xiàn)血清中不依賴于抗體-抗原反應的L-HDAg、S-HDAg和HDAgs-RNA復合體的有效區(qū)分檢測；更重要的是，在病毒感染細胞中，這種方法可以有效地區(qū)分丁肝HDAgs抗原與乙肝HBsAg表面抗原，從而實現(xiàn)對HBV和HDV共同感染細胞的鑒定。該研究在分子和細胞水平上實現(xiàn)對不同肝炎病毒感染的特異性和高效檢測，解決了傳統(tǒng)方法中依賴于表面抗原-抗體反應對HDV難以識別（或通常忽視）的問題，研究對不同肝炎病毒合并感染的診斷、治療以及HDV流行病學信息的建立有一定的指導意義。
重慶郵電大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生趙羚喻為論文的第一作者，王亮和林永研究員（重慶醫(yī)科大學感染性疾病分子生物學教育部重點實驗室）為論文共同通訊作者。該工作得到了科技部國家重點研發(fā)計劃、重慶英才、重慶市自然科學基金以及中國科學院“青促會”等項目的支持。
論文鏈接https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2024.101479
圖一：納米孔生物單分子傳感技術對HDV/HBV合并感染的精準檢測