我國是HBV感染高發地區，由HBV引起的重型肝炎是臨床常見的病症。重型肝炎是急驟發生廣泛性肝細胞壞死而引起重度肝功能障礙，出現以肝性腦病為主的肝功能衰竭的一種臨床綜合症。目前，其發病機制尚不清楚，Saunders等認為肝衰竭的發生與患者肝臟缺乏肝細胞再生有關，改善患者存活率的關鍵在於刺激肝細胞再生，促進肝細胞生長而使得肝功能恢復。肝臟是具有極大再生潛能的器官，在重型肝炎動物模型中雖然血清內與肝細胞再生相關的生物活性物質水平明顯升高，但是殘餘肝細胞內出現代謝-再生環路障礙，不能接受外部因子的調節，肝細胞凋亡或壞死不能被阻止，少量再生肝細胞仍無法彌補殘存肝細胞進行性大量壞死，新生細胞存在再生不良，最終導致肝功能衰竭。
目前針對重型肝炎的治療原則是對症支持、促肝細胞再生、以及防治併發症的治療。人工肝為肝功能衰竭患者提供功能支持，延長生存期，然而能否提高重型肝炎患者生存率目前尚未定論，只能作為肝衰竭到肝移植前的過渡橋梁。對大多數保守治療效果不佳的重型肝炎患者，肝移植提供了唯一的生存機會，但由於受到屍肝捐獻嚴重缺乏和在有限的時間內難以獲得合適供體肝臟的限制，據估計全球不到10%的重型肝炎患者有條件進行了肝移植。因此在重型肝炎的治療過程中，促肝細胞再生可能成為關鍵。目前臨床用於促肝細胞再生的常規藥物為肝細胞生長因子(HGF)。HGF為小分子多肽物質，它具有潛在的肝臟「營養功能」。然而關於HGF的促肝細胞再生療效還有很多爭議，其中最矛盾的是重型肝炎患者或動物模型體內本身就有高水平的HGF，但是仍然缺乏肝細胞再生的直接證據。
肝細胞生長因子受體/c-met基因為一原癌基因，HGF與其受體c-met蛋白相結合，激活受體後啟動胞內信號通路，將增殖信號傳至細胞核內，通過調節特定基因的表達而促進肝細胞的生長。多篇文獻報導，肝切除或肝臟腫瘤體內肝細胞表面c-met蛋白高表達，而重型肝炎患者或動物模型肝細胞表面c-met蛋白的表達下降或缺失。我們比較急性肝衰竭和肝再生兩種模型研究發現：肝再生大鼠模型血清HGF水平和肝細胞表面c-met的表達都升高，而肝衰竭大鼠模型雖有HGF水平的升高，但肝細胞表面c-met表達不變甚至下調，從而造成了HGF/c-met通路障礙，最終影響了肝細胞再生。HGF或c-met蛋白的減少都不利於肝細胞的再生，重型肝炎患者體內的HGF水平持續升高，而c-met蛋白表達下降或缺失為肝細胞再生障礙的最合理的解釋，通過基因治療的方法適當增加c-met蛋白的表達或受體後效應來解決這個問題為今後促肝細胞再生的一個重要方向。
基因治療中最為關鍵的因素是載體，介導基因轉移的載體一般分為病毒性載體和非病毒載體。目前病毒載體具有較高的轉染效率，在基因治療中佔有主導地位。但由於病毒載體導入體內後表達部位和表達量很難控制，因此需要開發能在體內特定部位或特定細胞表達並接受外界調控的表達系統，在本研究中我們是通過特異性啟動子和改進的Tet系統來實現這一目的。白蛋白是肝臟表達的血清蛋白，其組織特異性表達的基礎在於白蛋白基因存在特異性調控序，可與肝臟富含的轉錄因子特異性結合，刺激基因高效轉錄。因此利用白蛋白啟動子的調控可以使得目的基因在肝細胞的特異性表達。Tet系統由Tet反應性元件(TRE)和融合的轉錄活化因子(tTA或rtTA)兩部分組成。tTA在其誘導因子不存在時與上述反應性元件結合，啟動目的基因轉錄；加入誘導因子後，誘導因子與tTA結合使其從TRE上脫落，終止目的基因轉錄。而rtTA的作用方式與tTA的相反，當加入誘導因子時啟動目的基因的轉錄，當誘導因子從系統中去除後，目的基因的轉錄關閉。這兩種系統能在外源誘導因子的作用下人為控制目的基因的表達或關閉，故被分別稱為Tet-on/Tet-off系統。目前應用最多的Tet系統為多西環素表達調控系統，該系統和其它基因調控系統相比，其可調性、表達效率都有極大的提高，但仍存在許多不足：1)TRE和tTA/rtTA構建於不同的質粒中，但兩個或兩個以上質粒共轉染細胞比單質粒轉染細胞效率低很多；2)細胞內tTA或rtTA濃度過高時，tTA或rtTA的激活作用會干擾宿主細胞自身的基因轉錄系統，導致嚴重的細胞毒性。因此，我們通過建立起一種自身調節的雙向性載體系統，將TRE和rtTA置於同一質粒中，且用較弱的白蛋白啟動子來控制tTA或rtTA的表達，同時用PminCMV作為TRE中的啟動子來控制目的基因的表達。這樣既解決了普通多西環素表達調控系統的轉染效率低和細胞毒性高等問題，又達到通過特異性的啟動子來調控目的蛋白表達之目的。
本研究建立白蛋白啟動子調控的Tet-on表達系統，該系統包裝成腺病毒後導入肝組織後，在多西環素的誘導作用下表達目的蛋白(c-met)，使得c-met在指定細胞(肝細胞)和指定時間下適當表達，達到真正的靶向性和可控性。通過白蛋白啟動子和Tet-on系統雙重調節可使得c-met蛋白靶向表達於肝細胞，且接受多西環素誘導表達，從而減少了c-met蛋白「盲目」表達而帶來的副作用。同時建立急性肝衰竭大鼠模型，研究c-met蛋白在模型大鼠殘存肝細胞的可控性表達對肝細胞再生的促進肝和細胞凋亡的抑制作用，並長期觀察監測該系統的體內應用後的安全性。本研究建立了針對肝細胞的靶向性Tet-on表達系統，為今後肝病領域基因導入實驗和治療奠定了基礎。本研究基因水平促肝細胞再生是基因治療領域一個重要的研究方向，為今後重型肝炎的臨床治療開闢了一條新途徑。本研究通過上調HGF受體c-met的表達來促肝細胞再生和抑制肝細胞凋亡的方法也為今後基因修飾肝細胞移植的臨床研究提供了一條新的思路。(本研究由國家自然科學基金和安徽省教育廳自然科學基金資助)