CccDNA
「CccDNA」
cccDNA（共有結合で閉じた環状DNA）は、細胞核内でいくつかのウイルスが増殖する間に発生する特殊なDNA構造であり、永久にそこにとどまる可能性がそれは、二本鎖DNAことによって連結する直線状に由来リガーゼDNAに共有結合的に閉じたリング。ほとんどの場合、ウイルスDNAの転写は、環状の形からのみ発生する可能性がウイルスのcccDNAは、エピソームDNAまたはミニ染色体としても知られています。
cccDNAはバクテリオファージで最初に記述されましたが、DNAウイルス（ポリオーマウイルス科）の感染が検出されたいくつかの細胞培養でも発見されました。 cccDNAは、B型肝炎ウイルス（HBV）を含む、CaulimoviridaeおよびHepadnaviridaeに典型的です。HBVのcccDNAは、キャプシド関連の弛緩した環状DNA（rcDNA）の変換によって形成されます。 B型肝炎感染後、cccDNAは肝細胞での臨床治療後も残る可能性があり、再活性化することはめったにありません。存在するcccDNAの相対量は、HBV治療の指標です。
コンテンツ
1 cccDNAとB型肝炎ウイルスの背景
2 cccDNAの特性
3 HBV複製におけるCccDNAの役割
4 生物学的機能
5 参考文献
cccDNAとB型肝炎ウイルスの背景
閉じた共有結合環状DNA（cccDNA）は、細胞の感染に応答して形成される独特のDNA構造です。ゲノムDNAが細胞核に入り、部分的に二本鎖DNAがcccDNAに変換されます。
CccDNAは、主にB型肝炎ウイルス（HBV）のコンテキストで見られます。世界中で約2億5700万人が慢性的にウイルスに感染しており、肝硬変や肝細胞癌（HCC）を発症するリスクが高くなっています。 慢性感染症は、宿主肝細胞（肝細胞）の核にcccDNAミニ染色体が持続することを特徴としています。 現在の治療法では、宿主肝細胞からウイルスミニ染色体を完全に除去することはできず、その結果、転写サイレンシングによるウイルスcccDNAの遮断を必要とする宿主を「機能的に治癒」することを目指しています。 感染した肝細胞からのcccDNAのクリアランスなしでは、感染した個人を完全に治癒することはできません。これは現在不可能です。
CDC推奨ワクチンスケジュール
HBV病原体は、感染した血液や体液への曝露によって伝染する、組織と種の特異性が高い小さな血液伝染性ウイルスです。 ウイルスが感染できる唯一の細胞は肝細胞であり、これらは感染後の血流によって到達します。 肝細胞は、タンパク質の合成と貯蔵に関与する肝臓組織からの細胞です。この病気は予防接種によって予防できますが、乳児などのリスクの高い人は、以前に予防接種を受けていなければ、慢性肝疾患の可能性が90％も高くなる可能性が その結果、CDCはB型肝炎ワクチンの初回投与を出生直後に投与することを推奨しています。 CccDNAとその核内での持続性は、効果的な治療の主な障害であり、したがって、厳格なB型肝炎ワクチン接種スケジュールの理由です。
実際には、cccDNAを利用する唯一の既知の生物はB型肝炎ウイルスです。より具体的には、cccDNAは肝細胞の感染に大きく寄与する反応性中間体です。感染期間中のcccDNAの持続性は、HBVの有病率の主要なプレーヤーでした。研究によると、cccDNAが実際に主な理由であり、歴史的にHBVの根絶に向けた進展はほとんどありませんでした。多くの場合、感染が解消された後でも、cccDNAを検出することができます。現在、HBVの治療にはヌクレオチド類似体（NA）が含まれており、1990年代後半に臨床使用で最初に実施されました。何年にもわたって多くの異なる治療技術が試されてきましたが、HBVの治療法はまだ発見され研究者は、これをcccDNAを無効にすることが継続的にできないことに起因すると考えています。将来の治療法は、この要因を排除することに直接焦点を当てる必要が
cccDNAの特性
cccDNAの半減期の時間を使用してcccDNAの半減期をモデル化するために使用できる一般的な半減期グラフ。
CccDNAは、cccDNAに関連する特定のウイルスに感染した細胞の核内で安定したミニ染色体を形成することができます。核の一部として、cccDNAはヒストンおよび非ヒストンタンパク質と相互作用してクロマチンと同様の構造を形成することができます。宿主クロマチンと同じように、cccDNA転写は、2つのエンハンサーと4つの異なるプロモーターの制御によって調節されます。また、転写因子、コアクチベーター、コリプレッサー、クロマチン修飾酵素などの複数の調節因子にも依存します。さらに、cccDNAは、ウイルス抗原の生成を可能にする5つのウイルスRNAのウイルス複製およびDNA転写のテンプレートとして機能します。
細胞の種類と感染の種類に依存するため、各細胞のcccDNAのコピー数を定量化することは困難です。cccDNAの半減期はまだ決定されていませんが、細胞の寿命の間持続することがinvitroでテストされています。 HBVに関する最近のinvitro研究では、結果は、ヒト肝細胞（HepG2）の半減期が40日であり、58日の推定寿命を提供することを示しました。ヒト肝細胞のinvivoでの半減期はまだ決定され
HBV複製におけるCccDNAの役割
CccDNAはB型肝炎ウイルス（HBV）と関連しており、ウイルスはその結合を共有結合することでプラスミドを構築します。ウイルス内の核のヒストン含有領域は、cccDNAが一般的に見られる場所であり、通常、クロマチンと同様のヒストンと相互作用します。細菌の特異性を決定するために利用できるモデルは、現在、初代ツパイア、またはヒト肝細胞（PHH）、および分化したHepaRG（dHepaRG）の3つの細胞培養タイプに限定されています。これらのモデルから、cccDNAの転写を介してHBV複製が観察された。cccDNAを根絶する効率が不足しているため、薬物治療を妨げるのはこれらのモデルの欠如です。
HepaRGは、HBV感染をうまくサポートした最初の細胞株であり、感染はヒト肝細胞によってのみホストされることができることを示しました。肝細胞様細胞が分化誘導物質に曝露されると、高レベルのcccDNAを含む既知のHBVキャリアからウイルス源が導入され、HBV表面抗原レベルが分析され、感染がHepaRG細胞で正常に複製されたことが示されました。 。通常、HBVは、健康な細胞と感染した細胞のサザンブロット動態を介してcccDNAレベルによって測定され、ドットブロットによって定量化されます。これらの感染細胞では、複製マーカーとして機能するcccDNAと、表面抗原HBsAgの分泌レベルとの間に強い相関関係が
生物学的機能
CccDNAは、rcDNA（緩和された環状DNA）から、DNAの負の鎖の5 ‘末端のウイルスポリメラーゼの除去、プラス鎖の5’末端の除去、および短いものの1つのコピーの除去によって形成されます。マイナスストランドからの端末の冗長性。これらの除去が行われた後、プラス鎖が完成し、2つのウイルスDNA鎖のライゲーションが起こります。感染のメカニズムは、細胞自身のDNA修復酵素によって実行されると推測されるウイルステンプレートからの弛緩した環状二本鎖DNA（rcDNA）のcccDNAへの変換に由来します。このプロセスが原因に発生した逆転写正常細胞のrcDNAのゲノムへcccDNA転写産物の。次に、rcDNAの脱プロトン化は、ポリメラーゼ連鎖反応を介してcccDNAの前駆体として機能します。 cccDNAの形成と代謝のメカニズムの次のステップについては議論がありますが、ノックアウト実験がサポートするようにリガーゼ阻害剤が重要な役割を果たすことが知られています。DNAリガーゼ1とDNAリガーゼ3は、cccDNAの形成を直接減少させますが、DNAリガーゼ4は、二本鎖線状DNAのみでのcccDNA形成に重要です。
部分的に二本鎖のrcDNAからcccDNAへのこの変換は、一般に肝細胞が感染したときに起こります。 cccDNAは、ウイルス複製とタンパク質生産を完了するために必要なすべての機器を生産できるため、宿主の半保存的DNA複製機構を使用する必要はありません。
cccDNA産生のトリガーと制御は完全にはわかっていませんが、約10〜50のコピーが作成されると、cccDNA産生を抑制するネガティブフィードバックを伴うシステムがあると考えられます。cccDNAプールは、一度作成すると簡単に維持できるため、cccDNAプールを作成するために細胞を複数回感染させる必要はありません。 cccDNAは有糸分裂によって希釈または喪失する可能性がありますが、一般にcccDNAは、肝細胞の生存率に影響を与えることなく、肝細胞のライフサイクルの過程で存在する可能性がcccDNAのこの生涯にわたる持続性は、HBVに対する観察された生涯にわたる免疫応答を説明すると仮定されています。
免疫性、後成的、およびウイルス性の要因はすべて、cccDNA活性に影響を与えると考えられています。これらのさまざまな要因がinvivoでcccDNA活性に影響を与えるメカニズムの調査は、利用可能な動物宿主が選択されているため、かなり制限されています。免疫介在性因子に関して、炎症性サイトカインはウイルス複製を抑制し、感染細胞のcccDNAプールを減少させることができることが研究によって示されています。さらに、cccDNAのアセチル化と脱アセチル化は、cccDNAの転写、したがってそのウイルス複製を調節すると考えられています。アセチル化はウイルス複製と相関することが見出され、一方、脱アセチル化はインビトロでの低ウイルス複製と相関することが見出された。 invivoでのcccDNA活性に対するアセチル化および脱アセチル化の影響を研究するにはさらなる調査が必要です。
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