乙型肝炎病毒（HBV）感染表现出显著的细胞异质性。传统的基于poly(A)的单细胞RNA测序技术由于宿主转录本背景信号过强，难以解析这种异质性。
2026年3月23日，复旦大学仇超，张文宏，Qiran Zhang，王正昕和南方科技大学Guojun Li,共同通讯在Hepatology在线发表题为Host-viral interaction of HBV infection revealed by single-cell transcriptome jointly profiling the viral replication state的研究论文。
该研究开发了B-BEST（HBV可在宿主转录组中被观测到）平台。这是一种靶向性单细胞/单核RNA测序方法，使用偶联了HBV特异性探针的定制磁珠，可同时定量检测五个病毒基因组区域（S区、X区、前基因组RNA、松弛环状DNA、共价闭合环状DNA）。
作者在HepAD38细胞中验证了B-BEST，并将其与长读长测序、空间转录组学及原位杂交技术整合，应用于未经治疗的HBV感染者肝组织以及经抗病毒治疗的人源化肝嵌合（Hu-URG）小鼠肝组织。B-BEST揭示了HBV阳性肝细胞之间存在显著的异质性。
在乙型肝炎e抗原阳性患者中，富含肝脏合成/代谢及线粒体功能通路的HBV阳性细胞亚群与活跃的病毒复制和转录相关，且仅伴有轻微I型干扰素应答。严重的炎症则与HBV复制受抑制相关。长读长测序表明，整合的HBV转录本倾向于利用宿主启动子，并在乙型肝炎e抗原阴性患者中促进了乙型肝炎表面抗原的持续存在。
在Hu-URG小鼠中，恩替卡韦上调了代谢通路，而聚乙二醇干扰素α-2b则诱导了广谱抗病毒程序。值得注意的是，当病毒复制被抑制时，肝细胞的克隆性扩增稀释了肝内病毒储存库，这提示了一种增殖性稀释机制，可能有助于实现功能性治愈。
总之，作者的B-BEST平台为描绘HBV感染的异质性图谱、识别调控病毒复制与持续存在的宿主决定因素及环境因素提供了资源，并强调了肝细胞增殖作为抗病毒治疗中一种潜在的病毒清除机制。
乙型肝炎病毒（HBV）是一种双链DNA病毒，在全球范围内慢性感染约2.57亿人。慢性HBV感染通常经历多个阶段，其特征表现为肝脏炎症（通过ALT水平衡量）、病毒复制（通过血液中HBV DNA和RNA水平衡量）以及血清中病毒蛋白（如HBeAg和HBsAg）丰度的存在与否。
目前对这些状态认知的一个局限在于，其定义主要依赖于外周血标志物。更深入地了解肝脏内部，特别是在受感染肝细胞及旁观者肝细胞中发生的事件，可能有助于阐明这一复杂疾病的机制，并为新的治疗策略提供信息。
然而，既往研究主要依赖免疫组织化学、免疫荧光和RNAscope等技术观察HBV感染的肝细胞，并确定病毒mRNA或蛋白的分布。这些方法通常仅能以低通量方式检测单个病毒基因/蛋白的分布或半定量表达，而无法获取宿主转录信息或定位感染HBV的细胞亚型。
尽管传统的批量RNA测序能有效分析基因表达谱，但它无法区分细胞亚型，因此难以解析细胞的异质性。其结果是，受感染肝细胞中发生的轻微/细微变化可能被来自免疫细胞和旁观者肝细胞的平均信号所掩盖。
实验设计图（图片源自Hepatology）
新兴的单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术能够实现单个细胞的分离，从而揭示不同细胞亚群之间的转录组差异。理论上，scRNA-seq可在单细胞分辨率下同时检测宿主转录组和病毒RNA。因此，近期一项研究利用“Viral-Track”方法在scRNA-seq数据中识别了病毒RNA，从而能够检测罕见的感染细胞，并为复杂的宿主-病毒交互作用提供了新见解。
然而，在转录组文库构建过程中使用寡聚脱氧胸苷酸（oligo(dT)）捕获多聚腺苷酸化mRNA会产生大量宿主来源的转录本，从而降低了病毒序列的富集效率。这增加了漏检病毒阳性细胞的风险，特别是那些病毒拷贝数较低的细胞，进而导致假阴性率显著升高。此外，携带HBV的肝细胞表现出多样的复制和转录模式，仅使用oligo(dT)无法准确区分这些模式。
因此，迫切需要开发新技术以提高病毒序列的捕获效率。既往研究表明，靶向捕获测序可提高灵敏度并降低成本，尤其适用于传统方法无法检测的低丰度转录本。为了更准确地追踪HBV阳性肝细胞，作者引入了五种特异性HBV探针与多聚胸苷酸磁珠（polyT beads）结合，并开发了单细胞及单细胞核RNA测序（sc/snRNA-seq）技术，结合靶向富集长读长测序，以分析HBV整合对宿主细胞转录组的影响。
该方法能够全面表征来自具有不同HBV复制状态的慢性乙型肝炎（CHB）患者和肝衰竭（LF）患者，以及抗病毒治疗后的人源化肝脏小鼠的HBV阳性肝细胞，从而揭示HBV感染过程中的宿主-病毒交互作用。
原文链接：https://journals.lww.com/hep/10.1097/HEP.0000000000001750