编者按：乙型肝炎病毒（HBV）共价闭合环状DNA（cccDNA）是病毒复制的源头，其持续存在是临床治愈的主要障碍，深入理解其来源与维持的机制至关重要。2025年11月7日至11日，全球肝病领域最具影响力的学术盛会——第76届美国肝病研究学会年会（AASLD 2025）在美国华盛顿隆重举行。北京大学感染病研究中心鲁凤民教授团队一项关于HBV SP1环状DNA形成机制及其功能的研究入选本届大会。《国际肝病》特邀鲁凤民教授，请他分享该项研究的重要发现及其临床意义。

《国际肝病》

您团队一项关于SP1环状DNA的研究引起了我们的关注。能否请您为我们介绍一下该项研究主要有哪些发现？这些发现对理解HBV cccDNA库的来源有何启示？

鲁凤民教授：本次我们提交了几份摘要，这是其中一项工作。去年在EASL会上，我遇到吉利德的Jennifer博士。她提到在患者血清中发现了一种很小的DNA片段。我问她是什么DNA，她说是SP1。病毒的前基因组RNA（pregenomic RNA）转录后会经历不同的剪接过程，形成各种不同的剪接变异体，SP1就是其中的一种剪接形式。过去我们认为这些剪接产物是“废品”，因为它们并不携带完整的病毒基因组信息。

Jennifer博士提到的这个发现让我很惊讶。因为SP1剪接变异体缺失了nt2447至nt489的序列，这使得Pol蛋白的ORF不再完整。那么不翻译Pol蛋白的SP1剪接变异体为什么会有对应的DNA存在？它又是如何通过逆转录形成DNA的呢？Jennifer博士展示了吉利德临床队列的数据，证实了它的存在。我觉得这个现象很有趣，开始思考它的形成机制，并初步推测这可能涉及到类似于cccDNA那样的环状结构的形成。

回到实验室后，我们系统地探究了其存在形式和形成机制。我们发现在慢乙肝患者的血液和肝组织内，SP1确实以一种类似开链rcDNA的结构形式存在，但比3.2 kb的rcDNA小很多。我们进一步探究其来源，推测其是否也在肝组织中存在。结果在肝癌患者的肝组织中也检测到了它的存在。

这就引出另一个关键问题：它是如何形成的？我们认为有一种可能是Pol蛋白的反式作用（trans），即能将SP1逆转录合成出DNA的Pol蛋白由ORF完整的野生型pgRNA提供，而SP1仅仅起到了作为逆转录模板的作用。具体来说，来自另一个完整cccDNA所转录的pgRNA翻译出的Pol蛋白，后者捕获了SP1，然后将其逆转录成DNA。这个DNA如果释放出来，就是一个小型化的开环HBV DNA。如果进入肝脏，可能通过末端非同源重组的方式形成闭合环状DNA。

总结来说，我们通常认为肝内cccDNA都是3.2 kb的环状结构，但现在发现除此之外还存在包括SP1这种DNA形式的小环状DNA。这为理解HBV cccDNA库的复杂性提供了新的视角。

《国际肝病》

研究中提到约9.09%的SP1环状DNA（SP1-circle）可表达HBeAg和核心蛋白，但不产生HBsAg或完整病毒颗粒。这是否提示SP1-circle可能与慢乙肝患者中的HBeAg阳性但低病毒载量这一临床现象有关？

鲁凤民教授：这是一个非常好的问题，也非常专业。我一直在思考这个现象的生物学意义和临床意义是什么。

SP1成环后，其基因组结构发生了改变——在开环状态时拉开的两个末端通过非同源重组的方式连接在一起。这种连接使得它的基本核心启动子（BCP）功能得以部分地恢复，从而启动转录，产生一种没有nt2447-nt489这一潜在内含子的小pgRNA。这种RNA能够表达核心蛋白，但因为剪接缺失的位置正好对应Pol蛋白和HBsAg的区域，所以不会产生这两种蛋白。

这在当前追求乙肝治愈的背景下尤其值得关注。治愈的一个重要环节是考虑如何清除cccDNA。另外，在自然病程中，HBV DNA消失通常早于HBeAg消失。那么，是否存在HBV DNA检测不到但HBeAg仍然阳性的情况？在临床治愈方面，我们偶然也会看到一些患者的HBsAg已经阴转，但HBeAg仍为阳性。SP1 circle可能为这种现象提供了合理的解释。

我们知道，HBV DNA复制需要逆转录步骤，核苷（酸）类药物（NAs）可抑制逆转录过程，但NAs治疗下核心抗原仍会继续表达。由于检测方法的交叉反应，以空衣壳形式分泌的这些核心蛋白可能会被检测为HBeAg。如果这种mini SP1 circle能够表达核心蛋白，那么我们现在检测到的HBeAg，是否可能是它表达的？而且现在通常将core、HBeAg和其前体p22蛋白统称为HBcrAg。

《国际肝病》

环状DNA通过上调TIAR蛋白反式增强Pol蛋白翻译，从而促进野生型HBV复制。这一发现是否揭示了病毒复制的新型辅助机制？这一发现对于抗病毒治疗策略有何启示？

鲁凤民教授：这也是一个非常好的问题，也是我们的研究希望关注和回答的问题。

HBV的复制既简单又复杂。简单在于它的基因组特别小，只有3.2 kb；复杂则在于它拥有精巧的复制机制并能表达多种蛋白（大、中、小HBsAg、Pol蛋白、X蛋白、核心蛋白和HBeAg）。在这么小的基因组里，如何表达这么多蛋白？特别是如果我们关注pgRNA（逆转录复制的模板），会发现它既翻译表达核心蛋白，又要表达Pol蛋白。

在2023年发表的一篇文章中，我们探讨了Pol蛋白是如何被翻译出来的。在pgRNA中，Pol蛋白的起始密码子位于核心蛋白的开放阅读框内，终止密码子前，剩余部分则在其下游（见图1）。正常情况下，核糖体扫描找到第一个起始密码子就会启动翻译，直到遇到终止密码子才停止翻译。那么位于核心抗原ORF中间的Pol蛋白的起始密码子是如何被识别并翻译出Pol蛋白的呢？我们的研究发现，当有足够的核心蛋白产生时，会促使一个叫做TIAR的宿主RNA结合因子从细胞核转移到细胞质。这能够关闭核糖体对核心蛋白起始密码子的识别，从而使核糖体能够继续滑动找到Pol蛋白的起始密码子，进而启动翻译。

图1. 野生型HBV pgRNA二次跳转失败后在原位引发双链线性DNA（dslDNA）的合成。剪接变异体SP1也会形成序列缺失的SP1-dslDNA（虚线间序列缺失）。两者均能通过分子内非同源末端链接分别形成pseudo-cccDNA和SP1-dslDNA minicircle。

这一点很重要。因为我们都知道Pol蛋白具有逆转录酶活性。如果在细胞质环境下，让不同的RNA都有机会被逆转录，那将是灾难性的。因为真核细胞细胞质中识别病原体入侵的模式识别受体会感应到不该出现的DNA，并启动固有免疫应答以清除病毒。而上述优先表达核心抗原的机制确保了有足量的pgRNA/Pol蛋白复合物被即时包裹，使Pol蛋白只能在致密的核衣壳内启动逆转录复制过程合成子代病毒的rcDNA。这种机制使得乙肝病毒能够“stealthily”（隐秘地）感染，避免被免疫系统识别。

如果mini SP1 circle DNA能够表达核心蛋白，我们推测它会通过反式作用的方式，促使野生型cccDNA产生的pgRNA在表达足够核心蛋白后，启动Pol蛋白的表达，从而有利于病毒复制。如果这个机制确实存在，那么它可能解释为什么我们能在血液中看到那么多空的、没有基因组的空衣壳（核心颗粒）和HBeAg的存在。

在临床治疗方面，当我们使用NAs进行抗病毒治疗时，目的是通过竞争性抑制Pol蛋白的逆转录活性、阻断HBV DNA复制。但如果存在大量核心蛋白，Pol的表达就会增加，NAs药物是否因此无法完全关闭病毒DNA复制？低水平病毒血症的发生是否与此有关？我觉得两者间可能存在关联，但在目前这还只是一个有待验证的假设。

专家简介

鲁凤民 教授

北京大学感染病研究中心

北京大学二级教授，感染病中心主任，基础医学院病原生物学系教授。

研究方向：乙型肝炎病毒及相关肝病、肝癌发病机制及诊断等。

承担课题：国家“传染病防控科技重大专项”、自然科学基金委及北京市科委项目等课题。

主要学术成就：提出HBV整合致癌新机制；实验证实HBV-RNA病毒样颗粒的存在，补充完善了HBV的生命周期；提出了以血清HBV-RNA检测预测核苷类药物停药风险潜在价值；首次提出肝脏弹力测定可用于评估不同病因肝脏炎症活动，拓展了其用途；明确了血清GP73可作为不同病因肝硬化的无创诊断指标等。

在New England Journal of Medicine、Journal of Hepatology、Hepatology、《中华肝脏病杂志》等学术期刊发表数百余篇文章，被引用近万次。

曾作为参加人两次获得国家科技进步二等奖；作为牵头人获中华医学会科技进步二等奖1次。