通过FDA批准药物库筛选鉴定出的金诺芬通过溶酶体损伤抑制HBs抗原分泌

Auranofin, identified by FDA-approved drug library screening, inhibits HBs antigen secretion via lysosomal damage.

作者信息Akiyoshi Shimoda, Kazuhiro Murai, Hayato Hikita, Satoshi Minami, Takayuki Miyake, Shinji Kuriki, Emi Sometani, Jihyun Sung, Satoshi Shigeno, Yuichiro Higuchi, Kazuki Maesaka, Kumiko Shirai, Yuki Tahata, Yoshinobu Saito, Takahiro Kodama, Takeshi Takahashi, Hiroshi Suemizu, Tetsuo Takehara
PMID41544073
期刊PLoS One
发布时间2026-01-16
DOI10.1371/journal.pone.0340023

实验完整度

研究包含药物筛选(体外细胞模型)、候选药物验证(HepaSH原代人肝细胞)、机制研究(Western blot、TEM、免疫荧光)等多层级证据,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

HepG2.2.15.7细胞 HBV感染的原代人肝细胞(HepaSH细胞)

重点核对

药物处理浓度:金诺芬1 μM,处理5天(HepaSH细胞)或3天(HepG2.2.15.7细胞) HBV感染剂量:HepaSH细胞以1000 GEq/cell HBV接种 检测指标:上清HBsAg、HBeAg、HBV DNA,细胞内pgRNA、HBV DNA、cccDNA、HBs蛋白 对照设置:未处理对照、阳性对照IFN(500 IU/mL)或MTX(1 μM)

摘要

背景与目的:乙型肝炎表面抗原(HBsAg)与肝细胞癌风险和免疫耗竭相关,并导致乙型肝炎病毒(HBV)持续感染。目前抗HBV治疗降低HBsAg水平的能力有限。本研究旨在鉴定能够降低HBsAg水平的FDA批准药物,并探讨其潜在机制。方法:使用含有整合HBV基因组的HepG2.2.15.7细胞,以9.9 μM浓度筛选1134种FDA批准化合物7天。检测上清液中的HBsAg和细胞活力。排除细胞活力降低超过1个标准差的化合物。选择HBsAg浓度降低超过1.5个标准差的化合物,并在0.5和5 μM浓度下进行验证。我们使用源自嵌合TK-NOG小鼠的HBV感染原代人肝细胞(HepaSH细胞)评估最终候选化合物的HBsAg降低效果,并研究了HBsAg降低的潜在机制。结果:排除126种细胞毒性化合物后,6种候选化合物的HBsAg水平降低超过1.5个标准差。依沙吖啶和金诺芬在5和0.5 μM浓度下均显著降低HBsAg水平。在HepaSH细胞中,仅金诺芬降低HBsAg水平。金诺芬不影响HBe抗原、HBV-DNA或前基因组RNA,也未降低细胞内HBsAg水平(通过Western blotting检测)。透射电子显微镜显示,金诺芬处理的HepaSH细胞比对照细胞含有更多囊泡。免疫荧光分析显示,与未处理对照相比,金诺芬处理的HepaSH细胞中Galectin-3表达增加,并且HBsAg与Galectin-3共定位,与溶酶体损伤一致。结论:金诺芬是一种FDA批准的抗风湿药物,通过溶酶体损伤减少HBsAg分泌。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
哪些FDA批准药物能够降低HBsAg水平,其作用机制是什么?
核心机制
金诺芬通过诱导溶酶体损伤,导致Galectin-3表达增加并与HBsAg共定位,从而抑制HBsAg的细胞外分泌。
主要证据
在HepG2.2.15.7和HBV感染的HepaSH细胞中,金诺芬显著降低上清HBsAg水平,不影响HBeAg、HBV DNA、pgRNA、cccDNA及细胞内HBs蛋白;TEM显示囊泡增多,免疫荧光显示Galectin-3表达增加并与HBsAg共定位。
研究意义
金诺芬作为一种FDA批准的抗风湿药物,可能成为降低HBsAg水平的新型治疗策略,有助于实现乙肝功能性治愈。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

FDA药物库筛选

鉴定能够降低HBsAg水平的FDA批准药物。

使用HepG2.2.15.7细胞,以9.9 μM浓度筛选1134种FDA批准药物7天,检测上清HBsAg和细胞活力。

2

候选药物验证

验证候选化合物降低HBsAg的效果。

对6种候选化合物在0.5和5 μM浓度下处理HepG2.2.15.7细胞,检测HBsAg和细胞活力;随后在HBV感染的HepaSH细胞中验证。

3

金诺芬特异性分析

确定金诺芬对HBsAg的降低作用是否特异。

检测金诺芬处理对HBeAg、HBV DNA、pgRNA、cccDNA和细胞内HBs蛋白的影响。

4

机制探究

探索金诺芬降低HBsAg的机制。

检测HBV启动子活性、内质网应激相关蛋白表达、蛋白酶体活性;通过透射电镜观察囊泡,通过免疫荧光检测Galectin-3和HBsAg共定位。

5

过表达验证

验证硫氧还蛋白还原酶(TXNRD)在HBsAg分泌中的作用。

在HepG2.2.15.7细胞中过表达TXNRD1或TXNRD2,检测上清HBsAg水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Merck KGaAD5796
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
青霉素-链霉素-两性霉素BThermo Fisher Scientific--
G418硫酸盐水溶液Nacalai Tesque--
金诺芬Selleck ChemicalsS4307
依沙吖啶乳酸单水合物Selleck ChemicalsS4196
LUMIPULSE Presto HBsAg-HQFujirebio--
LUMIPULSE Presto HBeAgFujirebio--
cobas 6800/8800系统Roche Diagnostics--
人白蛋白ELISA定量试剂盒Bethyl Laboratories, Inc.--
抗JNK抗体Cell Signaling Technology#9258
抗eIF2α抗体Cell Signaling Technology#5324
抗IRE1α抗体Cell Signaling Technology#3294
抗PERK抗体Cell Signaling Technology#3192
抗CHOP抗体Cell Signaling Technology#2895
抗pIRE1α抗体Novus BiotechnologyNB100-2323
抗β-肌动蛋白抗体Merck KGaAA5316
抗HBsAg抗体(HepG2.2.15.7样本)BiossBs-1557G
抗HBsAg抗体(HepaSH样本)Novus BiologicalsNB100-62652
Can Get Signal免疫反应增强液1Toyobo--
二抗(小鼠、兔、大鼠、山羊)CytivaNA931; NA934; NA935; PO449
RNeasy Mini试剂盒Qiagen--
无RNase的DNase套装Qiagen--
ReverTra Ace qPCR RT预混液Toyobo--
QuantStudio 6 Flex标准实时荧光定量PCR系统Thermo Fisher Scientific--
TaqMan基因表达检测试剂盒Thermo Fisher Scientific--
QIAamp DNA Mini试剂盒Qiagen--
QuantStudio Absolute Q数字PCR系统Thermo Fisher Scientific--
Plasmid-Safe ATP依赖性DNaseBiosearch Technologies--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
CycLex蛋白酶体富集和活性检测试剂盒MBL--
Suc-Leu-Leu-Val-Tyr-7-氨基-4-甲基香豆素(Suc-LLVY-AMC)----
Varioskan LUX多功能酶标仪Thermo Fisher Scientific--
HT7800透射电子显微镜HITACHI--
抗Galectin-3抗体Santa Cruz Biotechnologysc-23938
DAPI Fluoromount-G封片剂SouthernBiotech--
FV4000激光扫描共聚焦显微镜EVIDENT--
Can Get Signal免疫染色增强液BToyobo--
山羊抗大鼠IgG(Alexa Fluor 488)Thermo Fisher Scientific--
山羊抗兔IgG(Alexa Fluor 594)Thermo Fisher Scientific--
pHBV-Luc质粒Addgene71414
pHBV-S1-Luc质粒Addgene71416
pHBV-S2-Luc质粒Addgene71417
TXNRD1质粒Vector BuilderVB9000006-8933prq
TXNRD2质粒Vector BuilderVB9000010-2316vwn
EGFP对照载体Vector BuilderVB10000-9288rhy

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与感染
HepaSH细胞培养条件(DMEM 08456-36,10% FBS等);HBV感染剂量(1000 GEq/cell),感染时间(1天)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture, HBV infection
药物筛选
筛选浓度(9.9 μM),处理时间(7天),细胞接种密度(1×10^4)
阅读提示:Materials and methods, Drug screening and validation; Fig 1
药物处理
金诺芬浓度(1 μM),处理时间(HepG2.2.15.7细胞3天,HepaSH细胞5天)
阅读提示:Materials and methods, Drug screening and validation; Fig 2
检测指标
上清HBsAg、HBeAg、HBV DNA;细胞内pgRNA、HBV DNA、cccDNA、HBs蛋白;白蛋白水平
阅读提示:Materials and methods, Measurement of HBsAg, HBeAg, HBV DNA, and albumin levels; Fig 2
机制评估
HBV启动子活性检测;ER应激蛋白表达(时间点3-24小时);蛋白酶体活性;TEM囊泡计数;免疫荧光Galectin-3与HBsAg共定位
阅读提示:Materials and methods, Western blotting, RT-qPCR, Proteasome activity, Transmission electron microscopy, Immunofluorescence staining; Fig 3, Fig 4