간세포 내 세라미드가 C형 간염바이러스의 증식에 미치는 영향

Abstract

세라미드는 세포 원형질막의 구성에 중요한 역할을 하며 세포 안에 존재하는 막 구조의 구성성분으로 사용된다. 여섯 종류의 세라미드 합성 효소(CerS)는 조직에 따라 분포 양상이 다르다. 특히 CerS2는 간에 많이 존재하는 효소로 세라미드 중 긴 사슬 세라미드를 합성한다. C형 간염바이러스(HCV)가 이러한 긴 사슬 세라미드를 바이러스 복제복합체의 구성성분으로 사용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 간에 많이 존재하는 CerS2가 간세포에 침입한 HCV의 복제에 어떠한 영향을 미치는지 밝히는 것이다. 또한, CerS2 발현의 억제를 통해 HCV 증식을 저해할 수 있는지 알고자 하였다. HCV를 감염시킨 사람 간암 세포주에 CerS 억제제인 Fumonisin B1을 처리하면 농도에 따라 HCV genomic RNA가 감소함을 RT-qPCR로 관찰하였고 이는 10 μM에서 유효하였다. 이러한 결과는 세라미드 합성효소의 기능이 HCV 복제에 필요함을 뜻하였다. 이어서 HCV genomic RNA의 감소에 CerS2가 특이적으로 관여하는지 보기 위해, CerS2 벡터를 사용하여 과발현 시키거나 CerS2 siRNA로 발현을 knockdown 시킨 뒤 C형 간염 바이러스를 감염시켜 RT-qPCR과 면역블로팅을 통해 HCV genomic RNA 및 단백질 양이 어떻게 변하는지 측정하였다. CerS2의 과발현은 HCV genomic RNA를 증가시키지 않았고, CerS2를 knockdown 시켜도 HCV genomic RNA 양은 감소하지 않았다. RNA 결과와 마찬가지로 HCV의 단백질 양도 특정 CerS를 억제시킴에 따른 큰 차이가 없었다. 흥미로운 점은 CerS 벡터를 사용하지 않고 HCV를 감염시킨 것 만으로도 CerS의 발현이 증가하였다는 것이다. HCV가 감염된 세포에서 siRNA로 CerS를 knockdown 시키면 HCV에 감염되지 않은 세포의 수준으로 CerS가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 정상 세포가 가지고 있는 수준의 CerS 양으로도 HCV의 복제 증식이 충분히 이루어진다는 것을 암시하고 있다. 요약하면, CerS의 기능억제가 HCV의 복제를 억제하는 효과를 나타냈으나 CerS 발현양의 조절은 HCV genomic RNA의 양을 변화시키지는 않았다. 이는 정상세포에 기본적으로 존재하는 CerS의 양으로도 HCV 복제에 필요한 복제복합체 형성이 충분히 이루어질 수 있음을 뜻하였다. 따라서 CerS의 발현 조절이 아닌 CerS의 기능억제 방법을 다른 HCV 복제 억제 방법들과 병행하여 사용하면 HCV의 복제 및 증식을 막는데 효과적일 것으로 생각한다.;Hepatitis C virus (HCV) causes liver cirrhosis, chronic hepatitis and hepatoma. In the liver, ceramide synthase 2 (CerS2), which produces long-chain ceramides, is predominantly expressed. Synthesis of long-chain ceramides is important for the formation of HCV replication complex in the hepatocytes. Thus, the effect liver ceramide synthesis on HCV replication was investigated. HCV genomic RNA in HCV-infected human hepatoma cell lines decreased upon treatment with Fumonisin B1 which suppresses ceramide synthesis through inhibiting CerS. Knockdown of CerS2 by CerS2 siRNA, however, did not decrease the expression of HCV genomic RNA or core protein. Moreover, overexpression of CerS2 by transfecting CerS2 expression vector did not increase the expression of HCV genomic RNA and core protein. This suggested that inhibition of ceramide synthesis indeed inhibited HCV replication, but increase or decrease of CerS2 expression was not related to HCV replication. Inhibition of CerS function rather than CerS expression would be therefore important to control HCV replication.