人类乙型肝炎病毒(HBV)感染是世界性的卫生难题,严重威胁人类健康,它可以导致肝炎、肝硬化甚至肝癌。尽管已有预防性疫苗的存在,全世界仍有2亿4000万人是HBV的慢性感染者。每年,都有超过60万的人群死于慢性乙型肝炎感染。HBV为专一的嗜肝DNA病毒,其基因组呈部分环状、松弛、非闭合的双链结构,称为松弛环状DNA(relaxed circular DNA,rcDNA)。在乙肝病毒复制过程中,rcDNA进入细胞核后,在DNA聚合酶的作用下,两条链的缺口被补齐,形成超螺旋的共价闭合环状DNA分子(covalently closed circular DNA,cccDNA)。在感染的肝细胞核内,HBV cccDNA可以和组蛋白以及非组蛋白形成微染色体,并作为病毒基因组转录的模板,合成HBV前基因组RNA(pregenomic RNA,pgRNA)以及其他HBV的转录本。虽然cccDNA含量较少,每个肝细胞只有约5-50个拷贝,但其对于乙肝病毒的复制和感染状态的建立具有十分重要的意义,是导致HBV持续性感染以及抗病毒药物停药后复发的关键因素。因此,以cccDNA作为靶标是抗HBV研究中的一个重要研究方向。越来越多的证据表明,抗病毒固有免疫的有效活化在抗HBV感染中起到重要作用,而宿主对HBV的免疫识别是固有免疫活化的关键一步。但目前是否有识别cccDNA的固有免疫感受器,以及识别后所发生的生物学效应仍不清楚。本研究通过染色质免疫共沉淀技术检测可能与HBV cccDNA结合的固有免疫感受器。结果发现干扰素诱导蛋白16(gamma-interferon-inducible protein 16,IFI16),而非环化二核苷酸合成酶(Cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)、人黑色素瘤缺乏因子(Absent in melanoma 2,AIM2)和骨髓细胞核分化抗原(Myeloid cell nuclear differention antigen,MNDA)等固有免疫感受器,可有效识别肝细胞核内的HBV cccDNA,且HBV感染可能下调IFI16的表达。在肝癌细胞系Huh7细胞中过表达IFI16可有效抑制HBV cccDNA介导的转录与复制,表现为IFI16转染细胞中 HBV 抗原(HBsAg 和 HBeAg)、HBV 转录本(HBVpgRNA 和 HBVRNAs)和HBV DNA水平的明显下调;而在HBV cccDNA小鼠模型中外转IFI16的小鼠同源基因p204亦得到类似现象。进一步研究发现,利用siRNA干扰技术下调IFI16的表达后可明显促进HBVcccDNA介导的转录与复制。机制研究方面,我们的结果发现作为ALR(AIM2-like receptor)家族成员,IFI16在HBV cccDNA模型中并不能明显激活炎症小体(inflammasome),而导致了 I型干扰素(type ⅠIFN)信号通路的活化;但阻断IFN信号通路后并不能明显逆转IFI16对HBV cccDNA介导的转录与复制作用,这提示IFI16还可能通过其他机制抑制HBVcccDNA。已有研究表明HBV cccDNA的表观遗传修饰在HBV的转录与复制中发挥关键作用。我们的研究发现,IFI16处理可明显影响HBVcccDNA的表观遗传修饰、促进cccDNA的异染色质化,表现为在外转IFI16的细胞中,与cccDNA结合的乙酰化组蛋白(AcH3和AcH4)水平下调、常染色质marker(H3K4me3)水平下调、异染色质marker(H3K9me3)的水平上调、组蛋白去乙酰化酶HDAC1和Sirt1水平上调以及组蛋白乙酰化酶p300和CBP的水平下调等。进一步的机制研究发现,HBV cccDNA序列上的干扰素刺激应答元件(ISRE)可能在IFI16对HBV cccDNA的表观遗传修饰中发挥作用,表现为IFI16的表达可明显抑制STAT1和STAT2与ISRE的结合,而将干扰素刺激应答元件(Interferon stimulated response element,ISRE)点突变后,IFI16对HBV cccDNA的表观遗传修饰(8STAT1、STAT2、AcH3、H31K4me3和H3K9me3等与cccDNA的结合)的影响及对cccDNA介导的转录与复制(pgRNA和HBV DNA水平)的抑制作用明显下调。总结以上结果,我们的研究首次发现固有免疫感受器IFI16可在肝细胞核内识别HBV cccDNA,并有效抑制cccDNA介导的HBV转录与复制。IFI16结合cccDNA并未激活inflammasome,但导致了 IFN信号通路的活化。进一步研究发现IFI16可通过对cccDNA的表观遗传修饰直接抑制cccDNA介导的HBV转录。以IFI16作为靶标可能为抑制HBVcccDNA以及控制HBV的持续性感染提供新策略。