IL-28B基因多态性对干扰素治疗丙型病毒性肝炎应答的影响

佟小非 尤 红

(首都医科大学附属北京友谊医院肝病中心，北京 100050)

2009年，发表于《Nature》上的一项全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)研究［1］结果揭示，白细胞介素－28B(interleukin-28B，IL-28B)基因的多态性与基因1型丙型肝炎患者的干扰素治疗应答有高度相关性。这一发现引起世界范围内的广泛关注，使我们重新认识了干扰素治疗丙型病毒性肝炎的机制，对干扰素联合利巴韦林治疗应答的预测等临床实践有重要意义。

目前针对丙型肝炎的标准治疗方案是聚乙二醇干扰素(pegylated interferon，PEG-IFN)联合利巴韦林(ribavirin，RBV)。然而即使经过标准治疗，仍有近20%～50%的慢性丙型肝炎(chronic hepatitis C，CHC)患者无法获得持续病毒学应答(sustained virological response，SVR)［2］。影响应答的主要因素为病毒和宿主2个方面［3］。病毒方面，影响治疗结果的因素有基因1型病毒、高病毒载量、治疗过程中病毒的动力学、病毒中决定干扰素敏感性的核苷酸类型等。宿主方面，年龄、性别、种族、肝纤维化程度和肥胖等都与标准治疗的结果相关［4］。而GWAS作为一种新的基因检测手段，可以在同一样本上检测30万到90万个基因，这使同时检测更广泛的基因谱成为可能，从而展开了宿主基因与丙型肝炎治疗应答关系的探索。

1 IL-28B基因多态性与丙型病毒性肝炎治疗应答的关系

2009年9月，Ge D等［1］在《Nature》上发表了一项研究，该研究对1 137名应用聚乙二醇干扰素联合利巴韦林治疗的慢性丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染患者进行了GWAS研究发现IL-28B的基因多态性与干扰素治疗应答高度相关。入组患者感染的均是基因1型HCV，包括高加索白人、黑人和西班牙人。在GWAS设计的500 000个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)位点中，Ge D等发现位于19号染色体长臂上IL-28B区域(IFN-λ基因簇)有7个位点和干扰素治疗的持续应答有明显相关性。而在这7个位点中，位于IL-28B基因上游约3 000个碱基位置上的rs12979860位点与患者干扰素治疗的持续应答相关性最高。若这一位点的基因型是C/C，那么其持续病毒学应答率是基因型C/T或T/T的2倍还多。随后日本学者 Tanaka Y等［5］对141名干扰素联合利巴韦林治疗的基因1型HCV感染患者以及由172名日本患者组成的重复队列进行GWAS研究。他们发现与应答相关的位点同样在IL-28B附近，其中rs12980275(IL-28B基因下游3 000碱基)和 rs8099917(IL-28B基因上游8 000碱基)与SVR的相关性最大。无应答患者的风险基因比有应答患者高6倍多，而且，风险基因的纯合子只在无应答患者中出现。他们认为rs8099917是对治疗效果预测最有意义的位点。对于欧洲人群，Suppiah V等［6］进行了宿主基因研究，参加研究的有293名澳大利亚患者，并且有555名欧洲患者组成了重复队列对研究进行验证。入组的患者均是基因1型HCV感染者并且进行干扰素联合利巴韦林治疗。通过GWAS研究进一步确认了rs8099917与SVR的关系，在rs8099917位点，G/G患者比T/T患者治疗失败的概率多2倍。因此认为rs8099917可以作为预测应答的独立因素。

对于基因 2，3型 HCV感染患者，Kawaoka T等［7］在研究中发现，rs8099917位点对于基因2型，尤其是基因2b型患者SVR的预测有重要意义，并且对治疗第2周病毒载量的急剧下降有影响。而在最新的一项针对基因3型患者的研究中，Moghaddam A等［8］发现rs12979860和 rs8099917位点的基因型与基因3型患者的SVR没有关系，却与4周的快速病毒学应答(rapid virological response，RVR)有相关性。他们认为患者的年龄，初始病毒载量以及rs12979860和rs8099917的基因型是预测RVR的独立因素。另有研究［9］发现对于没有获得RVR的基因2/3型患者rs12979860位点的基因型对SVR有影响。C/C基因型中有82%的患者获得SVR，而T/T为58%，C/T则介于两者之间为75%，说明了碱基C对这类患者应答的影响。

在我们亚洲人群中IL-28B基因多态性对治疗的应答也有同样的影响。中国台湾学者Yu M L等［10］对亚洲人IL-28B基因多态性进行了研究，482名来自亚洲的基因2型慢性HCV感染者参加了该研究，发现rs8099917位点T/T型患者与T/G、G/G型患者相比，RVR比例明显增高，可以作为预测亚洲基因2型慢性HCV感染者获得RVR的独立因素。通过分析世界不同地区的GWAS研究，发现IL-28B基因的分布具有种族的差异。以rs12979860为例，优势基因型C/C在亚洲人中分布最多，在非洲的黑种人中分布最少，西班牙人和高加索人居中。这似乎能够解释亚洲人和黑种人在治疗应答上的显著差异。

综合以上GWAS研究，不难发现IL-28B基因多态性确实和慢性HCV感染治疗应答相关，所有有意义的位点均在IL-28B区域出现。IL-28B基因可以作为一个独立因素预测干扰素治疗的应答情况。而IL-28B优势基因型的SVR明显高于劣势基因型这一研究结论将使慢性HCV感染患者的个体化治疗成为可能。它可以作为一个独立的因素对干扰素治疗的应答进行评估，从而制定更为科学和人性化的治疗方案。对于IL-28B优势基因型患者，可以鼓励进行干扰素联合利巴韦林标准治疗，甚至适当缩短治疗时间，以减少干扰素带来的不良反应。而劣势基因型患者，尤其是感染基因1，4型HCV病毒，且年龄较大，肝纤维化程度较高的患者，则可以放弃标准治疗而等待小分子靶向抗病毒治疗，避免了承担不必要的经济负担。Kurosaki M等［11］根据IL-28B基因多态性与治疗应答的关系以及其他相关因素创建了一个新的干扰素治疗应答模型，患者若携带风险碱基并且血小板水平较低，获得SVR的概率仅为7%，而无应答概率则为84%;若患者携带优势基因，且HCV的干扰素敏感性区域变异或血小板水平较高，那么其获得SVR的可能性最大(61%～90%)，无应答的可能性最小(0～17%)。值得注意的是，虽然IL-28B基因型可以作为一种预测方式，但不能单一，要结合病毒因素和宿主因素，因为有一部分携带风险基因的患者仍能够获得病毒学应答［12］。虽然IL-28B基因多态性的研究可以对应答有提示作用，但4周的RVR仍是预判应答的更重要的指标。

2 IL-28B影响干扰素治疗SVR的可能机制

IL-29、IL-28A和IL-28B编码Ⅲ型干扰素，即IFN-λ，这种干扰素由病毒感染诱导产生，具有抗病毒的能力［13］。它们的功能性受体复合物是由IL10R2和IF-NLR1两条不同链组成的异二聚体［14］。干扰素λ与受体结合后，诱导受体异二聚体化，激活Jak-Stat信号途径，通过Jak-1和Tyk-2激酶，使Stat2和Stat1磷酸化，进而激活干扰素刺激基因3(interferon stimulated gene factor 3，ISGF3)转录复合物，最终激活大量干扰素激活基因的表达从而发挥其抗病毒作用［15-16］。IFN-λ受体主要存在于上皮组织和肝细胞中。比I型干扰素受体更有特异性。有研究［17］证明 IFN-λ1和IFN-λ2在体外具有抗病毒效力，尽管这种作用没有IFN-α的作用强大，但提示了他们之间可能存在着协同作用［17］。

急性丙型肝炎中，HCV可以激活固有免疫应答，刺激IFN-α产生。IL-28B可以被HCV病毒感染所激活，也可以被IFN-α所增强。IL-28B优势基因型患者IL-28B的水平较高从而可以诱导更多干扰素刺激基因(interferon stimulated gene，ISG)产生，获得自然清除的可能性就越大。而相反，劣势基因患者IL-28B的水平较低，而HCV感染慢性化的风险也增加了。在慢性HCV感染过程中，ISG很可能由低水平的内源性IFN-α 刺激产生。Honda M 等［18］的研究证明 IL-28B为优势基因型的慢性HCV感染患者ISG水平较低，当给以外源性IFN-α时，IL-28B的诱导增强，IL-28B进一步增加了ISG的表达，最终将利于持续病毒学应答的产生。相反，劣势基因型患者治疗前ISG很高，激活了干扰素抑制途径，当给以外源性IFN-α时，IL-28B表达水平的增高并不能刺激ISG的诱导，因此很可能对 IFN-α 不产生应答［19］。

3 展望

IL-28B基因多态性的研究发现会使丙型病毒性肝炎的研究趋向更加科学和合理化。虽然IL-28B基因多态性影响治疗应答的机制仍不明确，但随着对干扰素抗病毒机制认识的逐步加深，这一问题终将会被解决，而针对HCV的基因靶向治疗也不会遥远。相信更多的慢性丙型肝炎患者会从这一研究中受益。

［1］Ge D，Fellay J，Thompson A J，et al.Genetic variation in IL28B predicts hepatitis C treatment-induced viral clearance［J］.Nature，2009，461(7262):399-401.

［2］Hwang S J，Lee S D.Hepatic steatosis and hepatitis C:Still unhappy bedfellows［J］.J Gastroenterol Hepatol，2011，26(Suppl 1):96-101.

［3］Shirakawa H，Matsumoto A，oshita S，et al.Pretreatment prediction of virological response to peginterferon plus ribavirin therapy in chronic hepatitis C patients using viral and host factors［J］.Hepatology，2008，48(6):1753-1760.

［4］Gao B，Hong F，Radaeva S，et al.Host factors and failure of interferon-alpha treatment in hepatitis C virus［J］.Hepatology，2004，39(4):880-890.

［5］Tanaka Y，Nishida N，Sugiyama M，et al.Genome-wide association of IL28B with response to pegylated interferonalpha and ribavirin therapy for chronic hepatitis C［J］.Nat Genet，2009，41(10):1105-1109.

［6］Suppiah V，Moldovan M，Ahlenstiel G，et al.IL28B is associated with response to chronic hepatitis C interferon-alpha and ribavirin therapy［J］.Nat Genet，2009，41(10):1100-1104.

［7］Kawaoka T，Hayes C N，Ohishi W，et al.Predictive value of the IL28B polymorphism on the effect of interferon therapy in chronic hepatitis C virus patients with genotypes 2a and 2b［J］.J Hepatol，2011，54(3):408-414.

［8］Moghaddam A，Melum E，Reinton N，et al.IL28B genetic variation and treatment response in patients with hepatitis C virus genotype 3 infection［J］.Hepatology，2011，53(3):746-754.

［9］Mangia A，Thompson A J，Santoro R，et al.An interleukin-28B polymorphism determines treatment response of patients with hepatitis C virus genotypes 2 or 3 who do not achieve a rapid virologic response［J］.Gastroenterology，2010，139(3):821-827.

［10］Yu M L，Huang C F，Huang J F，et al.Role of interleukin-28B polymorphisms in the treatment of hepatitis C virus genotype 2 infection in Asian patients［J］.Hepatology，2011，53(1):7-13.

［11］Kurosaki M，Tanaka Y，Nishida N，et al.Pre-treatment prediction of response to pegylated-interferon plus ribavirin for chronic hepatitis C using genetic polymorphism in IL28B and viral factors［J］.J Hepatol，2011，54(3):439-448.

［12］何智敏，赵艳，张永宏，等.丙型肝炎患者基线T细胞分化状态与快速病毒学应答的相关性分析［J］.首都医科大学学报，2009，30(6):775-779.

［13］Ank N，West H，Bartholdy C，et al.Lambda interferon(IFN-lambda)，a type III IFN，is induced by viruses and IFNs and displays potent antiviral activity against select virus infections in vivo［J］.J Virol，2006，80(9):4501-4509.

［14］Kotenko S V，Gallagher G，Baurin V V，et al.IFN-lambdas mediate antiviral protection through a distinct class II cytokine receptor complex［J］.Nat Immunol，2003，4(1):69-77.

［15］Marcello T，Grakoui A，Barba-Spaeth G，et al.Interferons alpha and lambda inhibit hepatitis C virus replication with distinct signal transduction and gene regulation kinetics［J］.Gastroenterology，2006，131(6):1887-1898.

［16］Ank N，Iversen M B，Bartholdy C，et al.An important role for type III interferon(IFN-lambda/IL-28)in TLR-induced antiviral activity［J］.J Immunol，2008，180(4):2474-2485.

［17］Doyle S E，Schreckhise H，Khuu-Duong K，et al.Interleukin-29 uses a type 1 interferon-like program to promote antiviral responses in human hepatocytes［J］.Hepatology，2006，44(4):896-906.

［18］Honda M，Sakai A，Yamashita T，et al.Hepatic ISG expression is associated with genetic variation in IL28B and the outcome of IFN therapy for chronic hepatitis C［J］.Gastroenterology，2010，139(2):499-509.

［19］Feld J J，Nanda S，Huang Y，et al.Hepatic gene expression during treatment with peginterferon and ribavirin:identifying molecular pathways for treatment response［J］.Hepatology，2007，46(5):1548-1563.