Interaktion des Hepatitis D Virus (HDV) mit seinem Rezeptor NTCP in einem in vitro Infektionssystem

Abstract

Weltweit leiden mehrere Millionen Menschen unter chronischen Hepatitis B/D Virus-Infektionen, jedoch existieren zurzeit nur eingeschränkte Therapiemöglichkeiten. Dies ist darin begründet, dass Hepatitis B und D Viren (HBV/HDV) einen engen Wirts- und Speziestropismus aufweisen und deshalb lange Zeit nur wenige in vitro und in vivo Modelle zur Erforschung beider Viren vorhanden waren. Infolgedessen wurden HBV-verwandte tierische Hepatitis B Viren, wie das Spitzmaus Hepatitis Virus, zur Aufklärung von fehlenden Bausteinen im Verständnis des HBV/HDV-Lebenszyklus und der Interaktion mit seinem Wirt, untersucht. Seit im Jahr 2012 der hepatische Gallensäure-Transporter NTCP (Na+/taurocholate co-transporting polypeptide) als leberspezifischer Entry-Rezeptor von HBV/HDV entdeckt wurde, konnten erstmals geeignete in vitro Infektionsmodelle für die HBV/HDV-Forschung auf Grundlage NTCP-exprimierender Hepatomzellen etabliert werden. An diesen NTCP-exprimierenden Zellen können nun auch mögliche Virus-Entry-Inhibitoren, welche den NTCP adressieren, getestet und weiterentwickelt werden. Die meisten HBV/HDV-Entry-Inhibitoren beeinflussen zusätzlich den physiologischen Gallensäuretransport des NTCPs und beeinträchtigen so die Gallensäurehomöostase. Vorteilhafter wäre jedoch selektiv die Virusbindung an NTCP zu blockieren. Dies ist z.B. mit einigen Derivaten der pflanzlichen Substanz Betulin gelungen. Bei mehreren Betulin-Derivaten konnten klare Struktur-Wirkungs-Beziehung für eine potente und selektive Hemmung von NTCP identifiziert werden. Zusätzlich wurde die hemmende Wirkung von Taurocholsäure (TLC) auf den NTCP näher untersucht. Anders als in Rattenhepatozyten führt eine TLC-Inkubation von Hepatomzellen, welche den humanen NTCP überexprimieren, nicht zu einer Verringerung der Membranexpression von NTCP. Jedoch wird TLC effektiv von NTCP transportiert, reichert sich schnell intrazellulär an und bindet dann an eine vermutete intrazelluläre Bindungsdomäne. Hierdurch kommt es zu einer effektiven trans-Inhibition des NTCP, sodass eine in vitro HDV Infektion von NTCP-Hepatomzellen nach Vorbehandlung mit TLC signifikant niedriger ausfällt. Möglicherweise eignet sich diese intrazelluläre TLC-Bindungsdomäne auch als Target für die Entwicklung weiterer HBV/HDV Entry-Inhibitoren.