Elucidation of pathophysiology after hepatitis B virus cccDNA cleavage by CRISPR / Cas9 treatment

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17020
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Murai Kazuhiro 大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (50867314)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 非相同末端修復結合 / olaparib / PARP阻害薬 / HPF1 / LIG4

Outline of Final Research Achievements

After CRISPR / Cas9 treatment targeting the HBV genome, indel formation was observed at the target site of cccDNA in HBV-infected hepatocytes, and cccDNA and pgRNA decreased. CRISPR/Cas9 targeting the HBV genome significantly increased PARP activity. PARP inhibitor (olaparib) significantly augmented the reduction of the levels of intracellular pgRNA and cccDNA upon CRISPR therapy. The suppression of PARP2 or HPF1, important for the initial step of DNA repair, or LIG4, essential to non-homologous end joining (NHEJ), significantly enhanced anti-viral effect of CRISPR/Cas9 treatment.

Free Research Field

ウイルス性肝炎

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

B型肝炎ウイルス(HBV)に対して様々な新規標的薬開発が進んでいるが、cccDNAを直接標的にした治療法はなく、HBVを体内から完全に排除するにはcccDNAを標的とした新規治療法の開発が重要である。HBVゲノムを標的としたCRISPRがcccDNA に二本鎖切断を誘導し、cccDNAを減少させることが実験レベルでは示されているものの全ての感染細胞にCRISPRを導入してもcccDNAを完全に排除することは出来ない。本研究成果によりCRISPRとolaparibの併用が、cccDNAをより低下させることが明らかとなり、cccDNAを標的とした新規治療法の開発の一助となった。