Host-pathogen interactions during in vitro hepatitis B virus infection

Abstract

Hepatitis B virus (HBV) is a human pathogen that causes acute and chronic liver disease. While vaccination effectively prevents new infections, current antiviral therapies rarely eliminate HBV in chronically infected individuals, highlighting the need for improved treatment strategies. HBV depends on host cell functions for replication, and in this thesis, we investigated virus-host interactions during in vitro HBV infection. We used mass spectrometry (MS)-based proteomics to analyze how acute HBV infection influences the intracellular proteome and secretome of primary human hepatocytes (PHHs) eight days post infection. To distinguish changes associated with productive replication from those caused by non- infectious components of the viral inoculum or non-productive uptake of viral particles, we used HBV infection in the presence of the entry inhibitor bulevirtide (BLV) as a control. Once inoculum- and drug-related effects were accounted for, HBV replication induced only subtle changes in protein abundance, supporting the concept of HBV as a "stealth virus". Among the MS-identified proteins, reticulocalbin-2 (RCN2) was confirmed by orthogonal validation to be specifically downregulated during productive infection. Our results also showed that host-derived factors present in the inoculum can...

Virus hepatitidy typu B (HBV) je lidský patogen, který způsobuje akutní a chronická onemocnění jater. Zatímco novým infekcím můžeme účinně předcházet pomocí vakcinace, současná protivirová léčba zpravidla nedokáže zcela eliminovat HBV u chronicky infikovaných jedinců. Pro léčbu hepatitidy B je tak nezbytné vyvinout lepší terapie. Replikace HBV je závislá na funkcích hostitelské buňky a v této práci jsme zkoumali interakce mezi virem a hostitelskou buňkou během infekce HBV in vitro. Pomocí hmotnostní spektrometrie (MS) jsme sledovali, jak akutní infekce HBV ovlivní buněčný proteom a sekretom lidských primárních hepatocytů (PHH) osm dní po infekci. Abychom odlišili změny spojené s produktivní replikací HBV od změn způsobených neinfekčními složkami virového inokula nebo spojených s nespecifickým vstupem virových částic do buněk, jsme jako kontrolu využili infekci HBV v přítomnosti bulevirtidu (BLV), inhibitoru vstupu HBV do buněk. Po zohlednění nespecifických změn indukovaných inokulem nebo BLV jsme pozorovali, že produktivní infekce HBV vedla pouze k nízkému počtu změn v hladině buněčných proteinů. Toto pozorování podporuje koncept popisující HBV jako takzvaný "nenápadný virus". Jedna změna detekovaná pomocí MS, kterou jsme nezávisle ověřili, byl pokles množství proteinu RCN2 (reticulocalbin-2) v...