Вирус гепатита C (Flaviviridae, Hepacivirus) — РНК-содержащий вирус. Долгое время исследователи предполагали существование вируса гепатита C, однако сам вирус оставался неизвестен. Случаи парентерально передаваемого вирусного гепатита, не относящиеся к вирусным гепатитам A, B и D, называли вирусными гепатитами ни-A, ни-B. Решающий шаг в обнаружении этиологического агента таких гепатитов был сделан в 1989 году. У больных гепатитом ни-A, ни-B было выявлено наличие вирусной РНК, характерной для флавивирусов. Последующие исследования позволили идентифицировать обнаруженную РНК, как РНК вируса гепатита C. Была установлена широкая распространенность вируса и способность к частому формированию хронического гепатита с переходом в цирроз печени и гепатоклеточную карциному (первичный рак печени). В настоящее время в мире насчитывается до 500 млн. инфицированных вирусом гепатита C, что характеризует вирус как один из наиболее распространенных вирусных патогенов.
Вирусные частицы имеют оболочку, содержатся в крови в следовых количествах и ассоциированы с липопротеинами низкой плотности и антителами к белкам HCV. Вирусы, выделенные из комплексов с липопротеинами и анти-HCV антителами, имеют диаметр 60-70 им. При электронно-микроскопическом изучении на поверхности вириона выявлены хорошо выраженные выступы высотой 6-8 нм.
HCV инфицирует не только гепатоциты, но и лимфоциты. Рецептором HCV на B-лимфоцитах является молекула TAPA-1 (CD81 антиген), входящая в состав B-клеточного корецептора и относящаяся к тетраспанам, то есть белкам, 4 раза пронизывающим мембрану. Кроме того, известно, что HCV проникает в клетки в составе частиц, образуемых липопротеинами низкой плотности. Липопротеины взаимодействуют с соответствующими рецепторами, локализованными в окаймленных ямках на поверхности клеток и затем поглощаются внутрь клеток.
Геном вируса состоит из однонитевой РНК позитивной полярности длиной 9,4-9,5 т.н. Геном имеет одну открытую рамку считывания и кодирует полипротеин длиной 3008-3037 а.о. в зависимости от генотипа вируса. Кроме различий в длине генома и полипротеина, у разных изолятов вируса выявлена высокая гетерогенность генома на уровне нуклеотидной последовательности. Различия связаны с высокой скоростью мутаций вирусного генома и могут достигать 30%. Изоляты вируса, геном которых имеет различия, достигающие 30%, относят к разным генотипам. Выявлено, по крайней мере 6 различных генотипов и более чем 30 субтипов вируса. Между субтипами различия нуклеотидной последовательности достигают 15%. Инфицирование организма вирусами разных генотипов приводит к развитию гепатита с разной тяжестью течения. В России наиболее распространены генотипы 1b (плохо поддается терапии интерфероном-альфа) и генотип 3a.
На 5'- и 3'-концах генома вируса находятся нетранслируемые регионы (HTP). 5'-HTP состоит из 340 н.о., отличается высокой консервативностью и образует упорядоченную вторичную структуру, состоящую из нескольких шпилек. Функция 5'-HTP заключается в инициации трансляции. Специфически связываясь с рибосомами и факторами трансляции клетки-хозяина, он направляет рибосому к инициирующему кодону AUG в позиции 342, после чего начинается синтез полипротеина.
Полипротеин процессируется комбинацией вирусных протеиназ и протеиназ клетки-хозяина. Идентифицировано 10 белков, на которые расщепляется полипротеин. В первой трети полипротеина, начиная с М-конца, локализованы структурные белки, ближе к С-концу — неструктурные (схема).
Непосредственно на N-конце полипротеина локализован core-белок, формирующий вирусный капсид. Он освобождается из полипротеина за счет клеточных протеиназ и имеет гидрофобную C-концевую последовательность. Внутри клетки core-белок локализован на мембране ЭПР, а также в ядре клетки. Ядерный core-белок супрессирует отдельные гены клетки-хозяина. Цитоплазматический core-белок специфически подавляет апоптоз инфицированных клеток, обеспечивая длительную персистенцию вируса. Core-белок изменяет также клеточный метаболизм триглицеридов в гепатоцитах. В результате развивается стеаноз (жировое перерождение печени). При образовании нуклеокапсида происходит мультимеризация core-белка и его взаимодействие с вирусной РНК.
Гликопротеины E1 и E2 освобождаются из полипротеина за счет действия сигнальных пептидаз клетки-хозяина. Белки высоко гликозилированы. С белком E2 иногда ассоциирован небольшой протеин p7. При сборке вириона E1 взаимодействует своим C-концом с core-белком, а E2 — с NS2-протеином. При этом E1 и E2 образуют комплексы, сшитые дисульфидными связями. Образование комплексов происходит внутри ЭПР с участием шаперона калнексина.
E2 регион генома HCV является наиболее вариабельным регионом. Вариабельность является следствием беспорядочных мутаций. В ходе постоянно идущего мутационного процесса отбираются мутанты, способные уклоняться от действия нейтрализующих антител, продуцируемых иммунной системой хозяина. Скорость мутаций настолько велика, что в организме одного и того же HCV-инфицированного индивидуума возникает множество вариантов вируса, отличающихся от родительского варианта. Такие варианты называют квазивидами. Основная часть возникающих мутаций связана с гипервариабельным участком E2-лротеина, расположенным между 383 и 414 ао.
NS2 протеин является трансмембранным белком. Его C-конец смотрит в просвет цистерн ЭПР, вконец смотрит в цитозоль. NS2 протеин является цинк-зависимой протеазой, разрезающей NS2 и NS3 белки, то есть это аутопротеаза. При расщеплении белков освобождается N-конец NS3, что является важным моментом в репликации HCV.
NS3 белок выполняет несколько различных функций. Во-первых, он участвует в процессинге полипротеина, являясь сериновой протеазой, отщепляющей от полипротеина все неструктурные белки. Причем отщепление NS3 от NS4A является аутокаталитическим процессом. Во-вторых, NS3 белок играет важную роль в репликации вируса, обладая хеликазной и нуклеотидтрифосфатазной активностью. NS3 способен связываться с РНК, отдавая предпочтение двухнитевым структурам. При репликации вируса NS3 белок связывается с поли-U последовательностью на 3'-конце вирусного генома своим РНК-связывающим доменом и затем происходит раскручивание двунитевой РНК, свернутой в шпильки и другие пространственные структуры. Одновременно идет гидролиз нуклеотидтрифосфатов, осуществляемый другим доменом NS3. В третьих, NS3 белок способен специфически взаимодействовать с каталитической субъединицей клеточной протеинкиназы A, участвующей в передаче клеточных сигналов. Длительное присутствие NS3 протеина в клетке может привести к злокачественной трансформации гепатоцитов и развитию гепатоклеточной карциномы.
NS4 регион полипротеина состоит из двух белков — NS4A и NS4B. Первый имеет молекулярную массу 8 кДа и при такой небольшой массе обладает несколькими функциями. NS4A протеин является кофактором для NS3 протеазы, образуя с NS3 белком единый комплекс. Существование такого стабильного гетеродимерного комплекса, поддерживаемого атомом цинка, подтверждено кристаллографически. NS4A белок выполняет также функцию кофактора, необходимого для гиперфосфорилирования NS5A протеина, и функцию якоря, удерживающего на мембране ядра клетки репликативный комплекс HCV. Функция NS4B протеина остается неясной, однако предполагается, что он также принимает участие в формировании репликативного комплекса.
NS5 регион полипротеина построен из двух больших белков — NS5A (56 кДа) и NS5B(65 кДа). Белки освобождаются из полипротеина с помощью NS3-NS4A протеазного комплекса. NS5A аутокаталитически фосфорилируется по остаткам серина. Гиперфософорилирование идет при участии NS4A протеина. Биологическая функция фосфорилирования неясна. NS5A белок высококонсервативен и обнаруживается на ядерной периплазматической мембране инфицированных клеток, где совместно с NS5B образует мембранно-связанный репликативный комплекс.
NS5A протеин играет важную роль в формировании механизмов устойчивости клеток к действию интерферона. NS5A протеин взаимодействует с протеинкиназой PRK, активность которой индуцируется интерфероном. Результатом взаимодействия является ингибирование молекулярных механизмов ответа инфицированных клеток на интерферон.
NS5B протеин является РНК-зависимой РНК-полимеразой. Он высоко консервативен и является функционально наиболее важным компонентом репликативного ядерного комплекса, который обеспечивает репликацию/транскрипцию вирусной РНК. На позитивной нити геномной РНК транскрибируется минус-нить, которая является матрицей для синтеза (+)РНК. Затем происходит формирование комплекса РНК с core-белком и его последующая транспортировка в эндоплазматический ретикулюм, где с core-белком взаимодействуют поверхностные белки E1 и E2, достраивающие вирусную частицу.
HCV-инфекция. Диагностика вирусного гепатита C основана на определении антител к белкам HCV с помощью иммуноферментного анализа. При остром гепатите C преимущественно определяются IgM и IgG антитела против core-белка HCV. При хроническом гепатите C определяются антитела класса IgG против структурных и неструктурных белков вируса. Кроме того, в диагностических целях определяют РНК вируса с помощью ПЦР. В качестве праймеров используют олигонуклеотиды, соответствующие консервативным участкам нуклеотидной последовательности РНК вируса. Генотипы HCV также определяют с помощью полимеразной цепной реакции.
В широких масштабах проводят обязательный скрининг донорской крови на присутствие антител к белкам HCV. Вирусный гепатит является сопутствующей инфекцией у ВИЧ-инфицированных лиц. До 90% ВИЧ-инфицированных лиц имеют в крови антитела к белкам HCV. Большое количество HCV-инфицированных лиц регистрируется среди шприцевых наркоманов.
Клинически HCV-инфекция протекает в форме гепатитов легкой и средней тяжести с высокой степенью хронизации. На одного больного гепатитом C в разных регионах мира регистрируется от 5 до 30 хронически инфицированных лиц, у которых заболевание протекает в скрытой форме. Через 15-25 лет после инфицирования в 20-40% случаев хронический гепатит C приводит к формированию цирроза печени и гепатоклеточной карциномы. Вирус гепатита C получил образное название «ласковый убийца», поскольку медленно и скрыто приводит к деструкции гепатоцитов или их злокачественной трансформации.
Наиболее эффективным способом лечения гепатита C является терапия интерфероном-альфа. Однако освобождение организма от вируса происходит лишь в 10-30% случаев и зависит от генотипа вируса и хозяина. Наиболее резистентны к терапии интерфероном лица, инфицированные HCV генотипа 1b.
Вакцина для профилактики вирусного гепатита C находится в стадии разработки. Профилактика HCV-инфицирования основана на устранении путей парентеральной передачи вируса.
Последнее обновление страницы: 27 ноября 2006 E-mail: vira-ss@narod.ru
