cccDNA

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• cccDNA = covalently closed circular DNA, den episomala, superspiraliserade DNA-form som Hepatit B-virus (HBV) etablerar i hepatocytens cellkärna.
• cccDNA fungerar som virusets minikromosom — den packas med histoner, epigenetiskt reglerad, och utgör mallen för all viral transkription.
• Det är cccDNA som gör HBV-infektionen i praktiken obotlig: den elimineras inte av dagens läkemedel och är orsaken till att viruset kan reaktiveras livet ut.

Bildning

• HBV binder till NTCP (natrium-taurokolat-kotransporterande polypeptid) på hepatocytens basolaterala membran och tas upp i cellen.
• Kapsiden transporteras till kärnporen och relaxerat cirkulärt DNA (rcDNA) — partiellt dubbelsträngat, med kovalent bundet polymeras och ett RNA-primerfragment — släpps in i kärnan.
• Cellulära reparationsenzym (DNA-polymeras, TDP2, ligas, FEN1) kompletterar luckorna och ligerar rcDNA till fullständigt dubbelsträngat, kovalent slutet cirkulärt DNA.
• cccDNA påfylls både genom nyinfektion och genom intracellulär recirkulation av nybildade kapsider tillbaka till kärnan.

Funktion i replikationscykeln

• Från cccDNA transkriberas med värdcellens RNA-polymeras II: pregenomiskt RNA (pgRNA) samt mRNA för HBsAg, HBcAg/HBeAg och HBx.
• pgRNA packas i kapsider tillsammans med Revers transkriptas (HBV-polymeras) och reverstranskriberas till nytt rcDNA — HBV är alltså ett DNA-virus som replikerar via ett RNA-intermediat.
• HBx-proteinet degraderar värdrestriktionsfaktorn Smc5/6 och är nödvändigt för att cccDNA ska transkriberas effektivt; HBx är även kopplat till Hepatocellulär cancer.

Klinisk betydelse

• Persistens: cccDNA har lång halveringstid och elimineras endast när infekterade hepatocyter dör eller “botas” immunmedierat via IFN-gamma/TNF-alfa.
• Reaktivering: även hos personer med utläkt hepatit B (anti-HBc positiv, HBsAg negativ) finns cccDNA kvar — immunsuppression (Rituximab, Cytostatika, TNF-hämmare, transplantation) kan orsaka fulminant reaktivering. Därför ska anti-HBc screenas före sådan behandling och profylax med Entekavir eller Tenofovir ges.
• Integrerat HBV-DNA i värdgenomet är en separat företeelse — det ger fortsatt HBsAg-produktion och onkogen risk, men är inte replikationsmall.
• Behandlingsmål: dagens nukleos(t)idanaloger (Entekavir, Tenofovir, Lamivudin) hämmar revers transkriptas och stoppar produktionen av nytt virus, men påverkar inte befintligt cccDNA → livslång behandling krävs oftast.
• “Functional cure” = ihållande HBsAg-negativitet med odetekterbart HBV-DNA; uppnås sällan (<10 % med Pegylerat interferon). “Sterilizing cure” (eliminerat cccDNA) uppnås praktiskt taget aldrig.
• Nya terapier riktade mot cccDNA: kapsidassemblingsmodulatorer, siRNA (Bepirovirsen m.fl.), CRISPR/Cas9-baserad klyvning, och entry-hämmaren Bulevirtid (blockerar NTCP, främst vid Hepatit D).

Klinisk pärla

Screena för anti-HBc (och HBsAg) före all planerad immunsuppression — särskilt Rituximab. Reaktivering av “utläkt” hepatit B via kvarvarande cccDNA kan ge fulminant leversvikt med hög mortalitet, och är fullständigt förebyggbar med profylaktisk Entekavir eller Tenofovir.

Tenta-fokus

cccDNA är svaret på frågan “varför botar vi inte hepatit B?”. Kunna kedjan: NTCP-medierad entry → rcDNA → cccDNA (minikromosom i kärnan) → pgRNA → Revers transkriptas → nytt rcDNA. Kunna även att HBV är ett hepadnavirus — ett DNA-virus med revers transkriptas — vilket förklarar varför samma läkemedelsklass fungerar mot HBV och HIV.

Kopplingar

• Hepatit B-virus — viruset som bildar cccDNA.
• NTCP — receptorn som möjliggör entry och därmed cccDNA-bildning.
• Revers transkriptas — bildar rcDNA som blir cccDNA.
• Entekavir och Lamivudin — hämmar polymeraset men inte cccDNA.
• Hepatocellulär cancer — långtidskomplikation kopplad till HBx och integration.
• Hepatit D — beroende av HBsAg från HBV-infekterade celler.