Вирус гепатита С (ВГС) представляет собой небольшой оболочечный вирус, содержащий геном РНК, заключенный в белковый капсид и окруженный липидным бислоем, содержащим два гликопротеина. Острая инфекция может вызвать гепатит, но вирус обычно сохраняется как хроническая инфекция печени, где может вызывать воспаление и, в конечном итоге, гепатоцеллюлярную карциному. Как ВГС разрушает гепатоциты, превращая их в фабрики по производству вирусов, остается неясным.
В статье, опубликованной в журнале открытого доступа PLOS Biology 31 марта, исследовательская группа из Лиона (Франция) обнаружила небольшой секретируемый белок, Netrin-1, тесно связанный с жизненным циклом этого вируса. Ромен Пэрент и его сотрудники сообщают, что ВГС усиливает экспрессию нетрина-1 в гепатоцитах и, в свою очередь, нетрин-1 увеличивает как количество вирусного генома РНК, так и инфекционность продуцируемых вирусных частиц. Более того, авторы представляют доказательства того, что нетрин-1 также способствует захвату вируса неинфицированными клетками, возможно, путем блокирования интернализации рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и, таким образом, увеличения количества этого кофактора для захвата вируса на поверхности клетки.
ВГС реплицируется в основном в гепатоцитах печени. Он проникает в эти клетки посредством сложных взаимодействий с несколькими белками клеточной поверхности и, оказавшись внутри, реплицируется на внутриклеточных мембранах, в частности, на мембранах эндоплазматического ретикулума (ER). Эти авторы были привлечены к изучению возможной роли нетрина-1 в инфекции ВГС, поскольку предыдущие исследования показали его участие в нескольких типах рака, а также в воспалительных заболеваниях, связанных с раком.
Сначала исследователи изучили количество мРНК нетрина-1 в образцах биопсии печени от пациентов с ВГС и сравнили его с аналогичными образцами от пациентов без вирусов. Они увидели существенное (23-кратное) увеличение количества мРНК нетрина-1 в инфицированных образцах, которое было устранено лечением пациентов противовирусными препаратами. Аналогичным образом, инфицирование ВГС первичных гепатоцитов человека и клеточной линии гепатоцитов в культуре привело к значительному увеличению количества мРНК нетрина-1 в клетках и вновь транслированного белка нетрина-1.
Известно, что мРНК нетрина-1 связывается с La-родственным белком LARP1, хотя функциональное значение этого взаимодействия неясно. Эти исследователи обнаружили, что LARP1 также специфически взаимодействует с одним из неструктурных белков вируса гепатита C, NS5A, на мембранах ER, где он способствует трансляции нетрина-1. Более того, уровни Нетрина-1 напрямую коррелируют с количеством РНК ВГС, продуцируемой в инфицированных клетках, и с инфекционностью вирусных частиц, продуцируемых в исследованиях сверхэкспрессии и нокдауна, возможно, путем связывания непосредственно с частицами ВГС. Таким образом, авторы пришли к выводу, что инфекция ВГС способствует выработке нетрина-1, а нетрин-1, в свою очередь, способствует выработке ВГС.
Но это не единственное влияние Нетрин-1 на жизненный цикл ВГС. Авторы также сообщают о доказательствах того, что экспрессия нетрина-1 увеличивает уровень белка EGFR на поверхности клетки и уровень активированного (фосфорилированного) EGFR, препятствуя его интернализации, и это, по-видимому, способствует проникновению вируса в клетки.
Эта петля положительной обратной связи предполагает, как ВГС превращает гепатоциты в вирусные фабрики, но не объясняет, как вирус ограничивает инфекцию и гибель клеток, чтобы они годами сохранялись в клетках печени. Нетрин-1 тоже может дать ключ к разгадке этого факта, поскольку он является ингибирующим лигандом семейства так называемых «рецепторов зависимости» UNC5, которые аутоактивируют и запускают апоптоз. Таким образом, повышенное количество секретируемого нетрина-1 может помочь предотвратить гибель инфицированных клеток печени. Экспрессия нетрина-1 не давала преимущества выживанию культивируемым клеткам, используемым в этом исследовании, но, как цитируют авторы, "Тем временем, выживание ассоциированных с нетрином-1 клеток в печени наблюдалась той же командой во время развернутого белкового ответа, отличительного признака хронического заболевания печени, у животных (Cell Mol Gastroenterol Hepatol 2016, в печати). Учитывая частоту нарушения регуляции пути EGFR на поздних стадиях хронического заболевания печени, эта функциональная связь между Netrin-1 и EGFR имеет потенциальное значение и при возникновении гепатоцеллюлярной карциномы".