Viral signaling through retinoic acid-inducible gene-I (RIG-I) and its adaptor protein, IFN promoter-stimulator 1 (IPS-1), activates IFN regulatory factor-3 (IRF-3) and the host IFN-α/β response that limits virus infection. The hepatitis C virus (HCV) NS3/4A protease cleaves IPS-1 to block RIG-I signaling, but how this regulation controls the host response to HCV is not known. Moreover, endogenous IPS-1 cleavage has not been demonstrated in the context of HCV infection in vitro or in vivo . Here, we show that HCV infection transiently induces RIG-I- and IPS-1-dependent IRF-3 activation. This host response limits HCV production and constrains cellular permissiveness to infection. However, HCV disrupts this response early in infection by NS3/4A cleavage of IPS-1 at C508, releasing IPS-1 from the mitochondrial membrane. Cleavage results in subcellular redistribution of IPS-1 and loss of interaction with RIG-I, thereby preventing downstream activation of IRF-3 and IFN-β induction. Liver tissues from chronically infected patients similarly demonstrate subcellular redistribution of IPS-1 in infected hepatocytes and IPS-1 cleavage associated with a lack of ISG15 expression and conjugation of target proteins in vivo . Importantly, small-molecule inhibitors of NS3/4A prevent cleavage and restore RIG-I signaling of IFN-β induction. Our results suggest a dynamic model in which early activation of IRF-3 and induction of antiviral genes are reversed by IPS-1 proteolysis and abrogation of RIG-I signaling as NS3/4A accumulates in newly infected cells. HCV protease inhibitors effectively prevent IPS-1 proteolysis, suggesting they may be capable of restoring this innate host response in clinical practice.

Chronic hepatitis C virus (HCV) infection is a leading cause of liver disease. Liver inflammation underlies infection-induced fibrosis, cirrhosis and liver cancer but the processes that promote hepatic inflammation by HCV are not defined. We provide a systems biology analysis with multiple lines of evidence to indicate that interleukin-1β (IL-1β) production by intrahepatic macrophages confers liver inflammation through HCV-induced inflammasome signaling. Chronic hepatitis C patients exhibited elevated levels of serum IL-1β compared to healthy controls. Immunohistochemical analysis of healthy control and chronic hepatitis C liver sections revealed that Kupffer cells, resident hepatic macrophages, are the primary cellular source of hepatic IL-1β during HCV infection. Accordingly, we found that both blood monocyte-derived primary human macrophages, and Kupffer cells recovered from normal donor liver, produce IL-1β after HCV exposure. Using the THP-1 macrophage cell-culture model, we found that HCV drives a rapid but transient caspase-1 activation to stimulate IL-1β secretion. HCV can enter macrophages through non-CD81 mediated phagocytic uptake that is independent of productive infection. Viral RNA triggers MyD88-mediated TLR7 signaling to induce IL-1β mRNA expression. HCV uptake concomitantly induces a potassium efflux that activates the NLRP3 inflammasome for IL-1β processing and secretion. RNA sequencing analysis comparing THP1 cells and chronic hepatitis C patient liver demonstrates that viral engagement of the NLRP3 inflammasome stimulates IL-1β production to drive proinflammatory cytokine, chemokine, and immune-regulatory gene expression networks linked with HCV disease severity. These studies identify intrahepatic IL-1β production as a central feature of liver inflammation during HCV infection. Thus, strategies to suppress NLRP3 or IL-1β activity could offer therapeutic actions to reduce hepatic inflammation and mitigate disease.

Chronic hepatitis B virus (HBV) infection is a global public health challenge on the same scale as tuberculosis, HIV, and malaria. The International Coalition to Eliminate HBV (ICE-HBV) is a coalition of experts dedicated to accelerating the discovery of a cure for chronic hepatitis B. Following extensive consultation with more than 50 scientists from across the globe, as well as key stakeholders including people affected by HBV, we have identified gaps in our current knowledge and new strategies and tools that are required to achieve HBV cure. We believe that research must focus on the discovery of interventional strategies that will permanently reduce the number of productively infected cells or permanently silence the covalently closed circular DNA in those cells, and that will stimulate HBV-specific host immune responses which mimic spontaneous resolution of HBV infection. There is also a pressing need for the establishment of repositories of standardised HBV reagents and protocols that can be accessed by all HBV researchers throughout the world. The HBV cure research agenda outlined in this position paper will contribute markedly to the goal of eliminating HBV infection worldwide.

Ghany, Marc G.; King, Wendy C.; Hinerman, Amanda S.; Lok, Anna S.F.; Lisker-Melman, Mauricio; Chung, Raymond T.; Terrault, Norah; Janssen, Harry L.A.; Khalili, Mandana; Lee, William M.; Lau, Daryl T.Y.; Cloherty, Gavin A.; Sterling, Richard K. Author Information