细胞因子基因单核苷酸多态性与乙型肝炎临床转归的关系

潘 菁综述,张莉萍审校

(重庆医科大学第一附属医院检验科 400016)

乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)感染与慢性乙型肝炎、肝硬化、原发性肝细胞肝癌密切相关。我国是乙型肝炎的高流行区,现有慢性HBV感染者约9 300万人,其中慢性乙型肝炎患者约2 000万例[1]。乙型肝炎病毒感染机体后,大部分被感染者可自发清除病毒,仅5%～10%的被感染者发展为慢性乙型肝炎。不管是病毒因素,还是宿主因素,最终都是通过影响患者免疫系统对病毒的免疫应答反应而影响乙肝的临床转归,而免疫应答状态主要由宿主的遗传因素决定。在HBV感染中细胞因子主要通过直接抑制病毒复制和间接调节宿主免疫应答的方式发挥作用。细胞因子基因多态性,表现为单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms,SNP),SNP是指出现在基因序列中特定位置的单个核苷酸的置换。近来,宿主免疫相关的遗传基因多态性与HBV感染和临床转归的联系日益引起研究者们的兴趣。与乙型肝炎病毒感染及预后密切相关的基因有:人类白细胞抗原HLAⅠ类及Ⅱ类基因、Ⅱ类反式激活子CⅡTA(ClassⅡ Transactivator)[2]、细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(Cytotoxic T lymphocyte antigen-4;CTLA-4)[3]、细胞因子基因、趋化因子 CCR5[4]、单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemotactic protein-1,MCP1)、杀伤细胞免疫球蛋白样受体(killer immunoglobulin-like receptor,KIR)、甘露糖结合凝集素(Mannose-binding lectin,MBL)[5]、细胞程序性死亡基因PD-1(programmed cell death-1)以及维生素D受体[6]。本文将主要就肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)、干扰素(interferon-gamma,IFN-γ)和干扰素受体基因等主要细胞因子基因多态性与乙型肝炎临床转归的关系进行综述。

1 TNF-α基因多态性对乙型肝炎发展的影响

TNF-α主要由单核-巨噬细胞分泌,在有病毒复制的乙型肝炎患者中含量升高[7],其编码基因位于人6号染色体,长约2.76×103,由4个外显子和3个内含子组成,多个位点均存在单核苷酸多态性,如 TNF-α-238 G/A、-308 G/A、-857 C/T、-863 C/A、-1031 T/C、TNF-β+249 A/G、-252 G/A、329 A/G、+365 C/G、+720 C/A和804C/A等。其中,TNF-α启动子区-308G→A和-238G→A的基因变异被证明可影响TNF-α表达,与HBV感染和临床转归密切相关:Hohler等[8]对高加索人群的研究表明,TNF-α-238G/A基因型在慢性HBV感染者中出现的频率高于急性感染、健康对照组,而-308 G/A等位基因在各组分布差异无统计学意义,认为TNF-α基因启动子-238位点多态性影响TNFα基因转录和分泌;Basturk等[9]对土耳其人群研究表明,TNF-α-308 G/G在慢性乙肝及携带者中的出现频率明显高于健康对照组;Akkiz等[10]研究表明,TNF-α-308位点G等位基因与肝癌的发生有关;Kim等[11]报道,HBV感染患者中-308A等位基因(-308A/G或A/A)或缺失-863A等位基因(-863C/C)与HBV的清除强相关,其中-308A可上调TNF转录活性,而-863A可下调TNF转录活性进而使TNF-α血清水平下降。单倍型分析显示,TNF-α单倍型 1(-1031T;-863C;-857C;-308G;-238G;-163G]及单倍型 2(-1031C;-863A;-857C;-308G;-238G;-163G)与HBV清除和保护性抗体产生显著相关;而Suneetha等[12]对印度人群的研究发现,TNF-α-308基因多态性在健康者和慢性乙肝患者的分布差异无统计学意义;Miyazoe等[13]报道在日本人群中TNF-α基因启动子多态性与HBV慢性感染无相关性;González等[14]研究表明,TNFα-308位点发生G→A转换后,TNF-α基因转录增加,机制研究表明,AP-2可通过识别包含TNF-α-308的一段10 bp的DNA片段对T NF转录起抑制作用,G等位基因可被AP-2识别;而G→A替换后则不能被 AP-2识别,从而上调TNF-α启动子活性和转录水平,即 TNF-α-308基因多态性可能通过影响AP-2与TNF基因启动子的结合而调节其转录。而TNF-α基因多态性与肝脏疾病的严重程度、干扰素或干扰素和利巴韦林联合治疗应答反应、核苷类似物治疗反应是否存在相关性仍在讨论中。

2 IL-10基因多态性对乙型肝炎发展的影响

IL-10是由单核巨噬细胞及T、B淋巴细胞等多种细胞产生的一种具有强效抗炎效应的免疫抑制因子,可降低血清中TNF-α和IFN-γ等细胞因子水平,可能对病毒性肝炎引起的肝脏损害有一定的保护作用,但高水平IL-10因能强烈抑制Th1细胞功能而导致病毒复制活跃,被认为不利于机体免疫系统清除病毒,致使感染持续存在。

人类IL-10基因位于第1号染色体,其启动子区基因多态性可通过影响血清IL-10水平而影响乙肝进展,IL-10基因启动子区存在-1082G/A、-819 C/T和-592 C/A等基因多态性,产生了3种主要的单倍体GCC、ACC和 ATA,外周血单个核细胞经刀豆蛋白A刺激后,GCC/ACC/ATA基因型的细胞产IL-10水平由高到低[15]。Cheong等[16]的研究证明,IL-10-592A等位基因与HBV持续感染高风险相关;Yan等[17]的研究认为,IL-10基因启动子区-592A/C位点A等位基因和-819T/C位点C等位基因与乙肝感染后的急性肝衰竭有关;Tseng等[18]研究表明,-592 C/C基因型比-592 A/C和A/A基因型更容易患肝细胞肝癌。

3 IFN-γ基因多态性对乙型肝炎发展的影响

IFN-γ由活化的T细胞和 NK细胞产生,具有抗病毒、抗细胞增殖、免疫调节等生物学活性,其产生水平下降易使细胞免疫反应减弱,机体不能有效清除乙肝病毒,病毒持续存在而进展为肝硬化、HCC,且对一些慢性肝炎患者治疗有一定疗效。IFN-γ基因位于人类第12号染色体,含4个外显子和3个内含子。IFN-γ基因多态性通过改变转录因子结合位点而影响IFN-γ表达。体外实验表明,IFN-γ产量与+874位点T/A等位基因多态性相关,A/A基因型者IFN-γ产量显著低于A/T或 T/T基因型者[19]。

吴金明等[20]研究发现携带+874 AA基因型和A等位基因的HBV感染者容易进展为慢性;Ben-Ari等[21]对以色列人群的研究显示,在IFN-γ+874A/A基因型在慢性HBV感染者和正常对照者中的频率分别为65.2%和37.5%,差异具有统计学意义(P=0.003),进一步通过检测不同基因型对应的血清IFN-γ水平发现,A/A基因型个体产生IFN-γ水平明显低于其他基因型(P＜0.003),提示产生低水平IFN-γ的基因型(A/A基因型)与慢性HBV感染的易感性相关。朱启镕等[22]研究了汉族人群中IFN-γ+874基因多态性与宫内 HBV感染的关系,发现宫内HBV感染组IFN-γ+874A/A、A/T和T/T基因型分布频率分别为67.4%、19.6%和13.0%;正常对照组分别为45.2%、30.1%和 24.7%,提示 IFN-γ+874基因多态性与胎儿宫内HBV感染遗传易感性有关联。

4 干扰素受体基因多态性对乙型肝炎发展的影响

由IFN-γ触发的抗病毒级联反应在清除HBV病毒中起到至关重要的作用,而IFN-γ信号通路是通过 IFN-γ与 IFN-γ特异性配体IFNGR1的结合而介导的,控制IFNGR1的表达水平是细胞调控IFN-γ信号效能的机制之一。最新研究显示,IFN受体(IFNAR1、IFNAR2)变异可影响 HBV易感性。Songle等[23]对越南人群的研究发现,IFNAR1-17470位点C等位基因在乙肝患者组的出现频率高于健康对照组,且CC基因型与血清ALT和AST高水平有关。Zhou等[24]的研究结果提示,IFNGR1启动子区-56C/T单核苷酸多态性与HBV感染临床转归有关,IFNGR1启动子区-56C和-56T等位基因分别与病毒清除和病毒持续存在相关(P=0.014),启动子-56C变异可抑制其转录。Zhou等[25]研究显示,IFNAR1-568G和-408C相关的单倍体Ⅰ(-568G/-408C/-3C)可降低慢性乙型肝炎易感性,而 -568C和 -408T相关的单倍体Ⅲ(-568C/-408T/-3T)可增高患慢性乙型肝炎的风险。机制研究发现,-408C/-3C可使IFNAR1高表达,而-408T/-3T则相反。

5 总 结

人类个体及种群间普遍存在疾病易感性的差异,越来越多的证据表明,遗传变异是决定这些差异的主要因素。SNP是疾病易感性、药物反应等个体间差异的主要决定因素,被广泛应用于疾病风险预测、个体化用药指导等领域。众多研究证实,细胞因子基因多态性可通过影响细胞因子产量而影响宿主对HBV感染的免疫应答,进而影响HBV感染后患者的临床转归,从而为揭示乙肝病毒感染相关疾病的致病机制、预测HBV感染疾病预后及临床治疗提供了新的思路。此外,值得一提的是,在进行基因多态性研究的过程中,必须注意到基因多态性分布的种族和地域差异以及等位基因连锁不平衡现象,才能更全面地评价基因多态性的作用[26]。目前,仍需要在严格筛选受试者、分组科学的基础上,通过扩大标本量、增加受试群体、进行多中心的研究来进一步论证细胞基因多态性在HBV感染相关性肝脏疾病过程中的作用及机制。

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