KIR2DL3/HLA-C1基因组合与HCV感染相关性研究进展

胥展志(综述)，李 晖(审校)

(1.成都中医药大学附属医院感染科，成都 610072； 2.成都中医药大学临床医学院,成都 610072)

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)为单股正链RNA病毒，呈球形，共有6个基因型及80多个基因亚型。丙型病毒性肝炎是一种由HCV感染引起的病毒性肝炎,不仅严重影响人类健康的医学问题，也是加重社会经济负担的社会问题。据统计，有近1.7亿人感染HCV，约占全球总人口3%[1]。杀伤细胞免疫球蛋白样受体(killer cell immunoglobulin-like receptor，KIR)主要表达在自然杀伤(natural killer,NK)细胞CD56dim亚群[2]和部分T细胞膜表面，通过特异性识别细胞表达的主要组织相容性复合体中的Ⅰ类分子参与调节NK细胞的活性[3]。KIR的配体为主要组织相容性复合体中Ⅰ类分子，包括人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-A、-B、-C，KIR与相应HLA配体结合，在感染性疾病中起重要作用[4]。KIR2DL3为KIR基因家族中的一员，其特异性同源配体为HLA-C1，研究表明，KIR2DL3/HLA-C1基因组合与HCV感染具有相关性[5]。

1 KIR2DL3受体

KIR分为抑制型(DL)和活化型(DS)两组，KIR2DL3为抑制型KIR2D基因，由8个外显子和一个无功能的外显子3组成，第1、2外显子编码前导肽，第4、5外显子编码D1、D2Ig样结构域，第6外显子编码茎区，第7外显子编码跨膜区，第8、9外显子编码胞质尾区[6]。KIR2DL3编码的蛋白含有2个由外显子编码的胞外免疫球样结构域(2D)以及长(L)的胞内区，胞内区编码有两个免疫受体酪氨酸抑制基序，其模式为V/I/LxYxxL/V保守序列，每个免疫受体酪氨酸抑制基序中有一个酪氨酸残基，免疫受体酪氨酸抑制基序可被蛋白酪氨酸激酶磷酸化，并由此启动信号转导分子的活化并产生级联反应，向NK细胞转导抑制性信号。

KIR2DL3编码基因具有多态性，正式命名的等位基因共有7个，它们之间的差异主要在于有 1～8个碱基的不同，这些碱基突变位点分布相对分散，除第2外显子外都存在突变位点[7]。KIR2DL2和KIR2DL3分属单倍型B和A[8]。KIR基因具有高度同源型，研究表明KIR2DL2和KIR2DL3位于同一基因座位上，当个体KIR2DL2基因阳性，则该个体最多有一个KIR2DL3等位基因；若个体KIR2DL2基因阴性，则可能含有两个 KIR2DL3等位基因，这类含有两个2DL3的基因个体称为纯合子[8]。

2 KIRDL3/HLA-C1受体配体组合

目前，大多数KIR的配体为被病毒感染细胞表面的HLA-Ⅰ类分子。KIR2D与HLA-C相结合的过程中HLA分子中2个关键位置的氨基酸残基影响两者结合的特异性。研究表明,KIR2DL与HLA-C等位基因产物特异性结合与HLA-C分子中α1区域的77位和80位有关；KIR2DL3通过识别α1螺旋的Ser77/Asn80残基与HLA-C1的同种异型体结合，包括HLA-Cw*01、-Cw*03、-Cw*07、-Cw*08、-Cw*12、-Cw*14和 Cw*16，其共同特点是HLA第80位氨基酸残基为天冬氨酸，因此称为HLA-C1组(HLA-CAsn80)，具有NKⅡ特异性[9]。

KIR基因具有高度的多态性，基因的稳定表达是明显随机组合，一些启动子的多态性导致转录结合位点缺失并影响基因表达的频数[10]。Becker等[11]对KIR的基因型分析发现，即使KIR基因组相似，KIR的表达水平和频率也不一定相同。

窦立萍等[12]对150例北方汉族健康受试者进行KIR基因型分析，检测到16种KIR基因型，KIR2DL3的基因分布频率为100%，KIR2DL1为100%，KIR2DL2为20%，KIR3DL1为95%。Leung等[13]对73例无关供者的基因型及表现型进行分析，在同时存在KIR2DL3和KIR2DL2基因的个体中反转录聚合酶链反应检测发现100%的供者表达KIR2DL3，只有58%的供者表达KIR2DL2。Norman等[14]对三类人群进行KIR基因型分析，其中62例非洲人中KIR2DL3频率为85%，108例特立尼达拉人(南亚)KIR2DL3频率为83%，78例巴基斯坦人(南亚)KIR2DL3频率为91%。Yawata等[15]报道，日本人群以KIR2DL3*001等位基因为主，频率分布分别为77%和87%。Keaney等[16]研究发现，白种人群体KIR2DL3*001和KIR2DL3*002频率大体相同，分别为37%和29%。

田伟等[17]发现，中国南方汉族人群中HLA-Cw*07、*01、*03为最常见的HLA-Cw基因，之前被认为罕见的HLA-Cw*08频率也达到10.56%。梁晓岚等[18]对中国北方汉族人群基因型进行分析，发现了 30个HLA-Cw等位基因，分布频率最高的为Cw*0102、0702和0602。蒋立新等[19]对173例健康个体进行KIR/HLA基因型分析发现，>92%的个体表达抑制性KIR(2DL1,2DL2/3,3DL1和3DL2)；2DL3/HLA-C1的频率高达97.1%，2DL2/HLA-C1,2DL1/HLA-C2和 3DL1/Bw4的频率分别为24.3%,45.7%和59.0%。

3 KIR2DL3/HLA-C1组合与HCV感染的相关性

Khakoo等[20]认为，大约20%的HCV感染个体能够靠自身免疫系统清除掉这些病毒，KIR2DL3/HLA-C1在其中发挥作用，可能为将来HCV的抗病毒免疫提供新的方向。

Knapp等[21]发现，有过HCV暴露(共用针头或注射器)但HCV抗体和HCV-RNA阴性的吸毒者与感染HCV的吸毒者相比，KIR2DL3/HLA-C1纯合子出现频率显著增高；KIR2DL3/HLA-C1组合更有利于干扰素α治疗的患者形成持续病毒应答状态，其中KIR2DL3/HLA-Cw*03的表达频率最高。

Knapp等[22]对74例HCV暴露未感染者，89例HCV自体清除者及234例慢性丙型肝炎患者进行基因型分析，发现HCV暴露后未感染组KIR2DL3/HLA-C1纯合子的表达显著高于慢性丙型肝炎组，认为KIR2DL3/HLA-C1与HCV暴露后的病毒血症自体清除具有独立相关性，在HCV暴露未感染事件中抗HCV感染与KIR2DL3/HLA-C1纯合子具有明显相关性。

KIR2DL3/2DL3纯合子在HCV感染中比KIR2DL2/2DL3杂合子更有优势，但是这种情况不是绝对的。VandenBussche等[24]让KIR2DL2*004表型特定的多态残基突变，并表达在人细胞株上，流式细胞术检测发现含有苏氨酸41位点(T41)的受体均没有表达。共聚焦显微镜显示含有T41位点的受体留滞在细胞内细胞核周围，提示KIR2DL3/KIR2DL2(T41)杂合的个体在HCV感染中具有与KIR2DL3纯合个体相同或更强的优势。

此外，Zeromski等[26]认为KIR2DL3/HLA-C1是HCV感染良好预后的信号。Samuel[27]认为KIR2DL2/KIR2DL2-HLA-C1C2基因型在治疗中为最低效基因型,因为累积抑制性信号是由KIR2DL1和KIR2DL2产生，而聚乙二醇干扰素α能诱导产生HLA-Ⅰ类分子，作用于感染细胞和NK细胞，使KIR2DL2的抑制性信号增强。

Vejbaesya等[28]对泰国110例慢性丙型肝炎抗病毒治疗患者进行基因型分析后得出了与上述观点相反的结论，认为 KIR2DL2/2DL3和KIR2DL2/2DL3-HLA-C1C1与抗病毒治疗无应答状态有关。Lv等[29]发现在抗病毒治疗的过程中，功能性NK细胞增加，抑制性受体NKG2A和KIR2DL3的表达却减少。

4 KIR2DL3/HLA-C1组合与肝移植后HCV再感染的相关性

肝移植后的HCV再感染具有普遍性。研究发现，大多数患者会再次出现丙型肝炎，其中30%在5年后发展成为肝硬化[20]。

de Arias等[30]对151对肝移植供受者进行了回顾性研究，发现肝移植受者KIR2DL3的表达与丙型肝炎的复发及肝纤维化的进展具有相关性，表达KIR2DL3的同时HLA-KIR配体不符的患者比KIR2DL3缺失及HLA-KIR配体相符的患者明显更易出现丙型肝炎的复发；HLA-KIR配体与供体不符的患者只在KIR2DL3表达的情况下发生肝纤维化；丙型肝炎复发与2DL1、2DL2、3DL1、2DS1、2DS2、2DS4和3DS1无关；HCV感染复发的患者比未复发的患者HLA-Cw*02表达明显增高；HLA-Cw*08表达的个体更易引起严重的肝纤维化。

Askar等[31]发现，携带KIR2DL3基因型的患者肝移植后HCV抗感染治疗不能形成持续的病毒应答。Knapp等[21]认为，KIR2DL3-HLAC1纯合子在肝移植后对HCV感染的作用使该基因组合的有益效应降低，这也解释了目前还没把KIR2DL3-HLAC1纯合子完全作为个体优势因素的原因。Bishara等[32]认为携带HLA-C表型的患者更容易发生肝移植排斥反应，这可能为解释KIR2DL3/HLA-C1促进移植后HCV感染提供了切入点。

5 KIR2DL3/HLA-C1组合在HCV感染中发挥病毒清除作用的机制

目前认为，KIR2DL3/HLA-C1组合有利于HCV的清除主要是由于HLA-C1和KIR2DL3的亲和力比和KIR2DLl/HLA-C2、KIR2DL2/HLA-C1低，减少了NK细胞的抑制信号，间接增强了NK细胞对HCV的清除作用[5]。

KIR2D与不同的HLA-C分子结合时，两个Ig样结构域大多形成某一角度(60°～80°),KIR2D的多态性残基位于两个结构域之间，形成与HLA-C分子作用的界面。KIR2DL3结合配体的Ig样结构域与KIR2DL2非常相似，但在茎区、跨膜区和胞质区更类似于KIR2DL1。D1区16位点和D2区148位点影响着KIR2DL2和KIR2DL3的亲和力[33-34]。结构上，两者在D1和D2域互补，其协同作用可改变结合位点的结合强度：16位点的脯氨酸与148位点的精氨酸加强KIR2DL2结合位点，却削弱了KIR2DL3结合位点，晶体结构表明KIR2D铰链转角可增强C2、降低C1的结合[2]。

Winter等[35]研究发现，KIR2DL3-Fc融合蛋白与HLA-C1转染子的结合力弱于KIR2DL1-Fc融合蛋白与HLA-C2转染子的结合，而表面等离子体共振检测显示KIR2DL3/HLA-C1与KIR2DL1/HLA-C2的亲和力基本相同。假设2DL1与2DL3对各自配体的亲和力相近，KIR2DL3定义为弱抑制性的基础可能在于其胞质尾区控制的负信号与其他基因不同[36]。

目前认为，KIR2DL3/HLA-C1对于HCV的清除仅是在急性病毒感染[37]，病毒载量较小的阶段[5]。KIR阳性T细胞上KIR2DL3对各个阶段的慢性感染作用也尚无明确依据，在慢性感染中这类细胞的数量与健康对照组无差异。

KIR特定表达在NK细胞CD56dim亚群上，慢性HCV感染个体中这类富含穿孔素和颗粒酶的亚群数量减少，提示KIR在慢性感染阶段的作用弱化[2]。Zeromski等[26]认为在HCV感染的慢性期，NK细胞的功能受损，其细胞毒性作用可导致肝脏损伤，细胞呈现出从NK1到NK2的变化，分泌免疫抑制细胞因子。同时，一些HCV多肽导致NK细胞抗病毒活性降低。

Ahlenstiel等[4]发现，KIR2DL3阳性NK细胞在病毒感染的早期能分泌更多干扰素γ，表现出更强的细胞脱颗粒，对感染的肝细胞具有直接的杀伤作用。而KIR2DL3阳性NK细胞的这一作用体现在感染后的9 h内，17 h后其促进干扰素γ的分泌量与KIR2DL2阳性NK细胞没有明显差别。

6 结 语

KIR2DL3/HLA-C1在人群中有较高的出现频率；KIR2DL3/HLA-C1在NK细胞介导的抗病毒免疫中发挥重要作用，KIR2DL3/HLA-C1纯合子与HCV感染的相关性更为显著；KIR2DL3/HLA-C1抗病毒作用体现在HCV感染早期；肝移植受者供者KIR-HLA不符时，KIR2DL3/HLA-C1是引起HCV感染复发和肝纤维化的不利因素；关于KIR2DL3/HLA-C1作用的分子机制还有待进一步研究。

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