Toll样受体与肝炎病毒相关性肾炎的研究进展*

张桂玲，吕金雷

南昌大学第一附属医院肾内科，南昌 330006

Toll样受体与肝炎病毒相关性肾炎的研究进展*

张桂玲，吕金雷△

南昌大学第一附属医院肾内科，南昌 330006

Toll样受体； 肝炎病毒； 肾炎

天然免疫是生物体感知并且抵抗病原微生物的第一道防线，但由于病原微生物分子的异质性以及快速进化的特征，使得宿主对病原体的监测成为一项艰巨的任务。然而，Toll样受体(Toll-like receptor，TLRs)家族作为最有代表性的模式识别受体(pattern recognition receptor，PRRs)，可以识别病原体相关的分子模式(pathogen-associated molecular patterns，PAMPs)。而PAMPs是众多微生物，如内毒素、肽聚糖、双链RNA(dsRNA)、脂多糖(LPS)、细菌DNA、鞭毛蛋白等，共有的一组保守的分子模式。因此，在抗病毒的天然免疫反应中，TLRs发挥了重要的作用。

肝炎病毒感染日渐成为一个严重的公共卫生问题，特别是乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)和丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)感染，HBV感染是引起肝硬化、原发性肝细胞癌最常见的原因之一，此外，HBV感染还可累及肾脏，导致乙型肝炎病毒相关性肾炎(hepatitis B virus associated glomerulonephritis，HBV-GN)，HBV-GN现已成为常见的继发性肾脏病之一。同样地，HCV感染者除可导致丙型肝炎外，还可导致诸多肝外损害，比如迟发性皮肤卟啉症、血清阴性关节炎、2型糖尿病、淋巴组织增殖性疾病、肾脏病变等[1]。研究表明，HCV感染者患终末期肾脏病(end-stage renal disease，ESRA)的风险更高，HCV阳性的患者肾移植成功率以及移植患者生存率也更低[2]。我国是肝炎高发国，肝炎病毒相关性肾炎已是常见继发性肾小球疾病之一，虽部分患者可自行缓解，并维持肾功能正常，但仍有部分患者发展为肾功能不全，最终进入透析阶段。近年来随着对TLRs研究深入，越来越多的研究将肝炎病毒感染相关性疾病的研究聚集在TLRs。本文就TLRs与肝炎病毒(主要是HBV、HCV)相关性肾炎作一综述。

1 Toll样受体概述

Toll蛋白最初是在果蝇中发现的，1997年Medzhitov等[3]第一次在人体内发现与果蝇Toll蛋白同源的Toll蛋白基因及其编码的Toll样蛋白受体。迄今为止，在人类中已发现10种TLR(TLR1～TLR10)，小鼠中的TLRs为TLR1～TLR9以及TLR11～TLR13，研究表明，TLR1～TLR9在人和小鼠高度同源[4]。TLRs主要表达在具有免疫功能的组织器官中，如脾脏和外周血白细胞。TLRs的主要功能是通过识别PAMPs，激活信号转导通路，产生细胞因子，从而起到对抗病原微生物的启动作用，继而激活T、B淋巴细胞，启动获得性免疫。人类Toll样受体属Ⅰ型跨膜蛋白，胞外区是19～25个串联的富含亮氨酸的重复基序(leucine-rich repeat，LRR)，其空间结构如马蹄形且高度保守，是识别和结合相应PAMPs的部位；胞内区有与白细胞介素-1受体(interleukin-1 receptor，IL-1R)同源的结构域，称为TIR结构域。TLRs的TIR结构域可以与细胞内含有TIR结构域的接头蛋白相互作用，启动下游信号级联反应；跨膜区富含半胱氨酸，被认为是决定TLRs亚细胞定位的区域[5]。在识别病原微生物的天然免疫反应中，起决定性作用的是TLRs胞外区高度保守的LRR，不同TLRs的LRR决定了其特征性的配体。其中，TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR8和TLR9能识别病毒产物。TLR2和TLR4表达在细胞膜表面识别病毒外壳成分，包括包膜蛋白和表面血凝素。TLR3、TLR7、TLR8、TLR9在胞内识别相应的病毒核酸，参与抗病毒的天然免疫反应。

2 肝炎病毒相关性肾炎

2.1 乙型肝炎病毒相关性肾炎

HBV感染呈世界流行，是一个全球性的健康问题，目前全球感染者约2.5亿。2016年吉林大学中日联谊医院的研究人员对我国东北地区人群的HBV及HCV流行情况进行了调查。该研究共纳入227 808名研究对象，调查结果显示HBsAg阳性率为6.1%[6]，较1992年(9.75%)及2006年(7.18%)明显下降。尽管如此，我国HBV感染者的绝对数量仍十分庞大。HBV-GN是HBV感染最主要的肝外表现之一，是指HBV直接或间接诱发的肾小球肾炎，经血清免疫学及肾活检免疫荧光证实，并除外与肝肾疾病有关、病因明确的其他继发性肾小球肾炎的一种疾病。HBV-GN也是继发性肾小球肾炎的重要病因之一，而且在部分地区其发病率仅次于狼疮性肾小球肾炎。HBV-GN占我国慢性肾脏病3.03%，占继发性肾小球疾病12.5%。Combes等[7]于1971年首次报道在1例53岁膜性肾病患者的肾小球基底膜免疫复合物中发现HBV抗原的免疫复合物沉积。此后，陆续发现HBV感染与多种病理类型的肾小球肾炎有关，包括膜性肾病、膜增生性肾小球肾炎等。1989年我国将该病统一命名为HBV-GN。Lee等[8]研究发现，在HBV-GN患者肾小管细胞中分离出了HBV DNA和RNA，这说明病毒可以在肾组织中直接复制，引起的免疫炎症反应在疾病进展中也起到一定的作用。HBV在局部组织的直接复制和对肾脏固有细胞的免疫损伤成为目前研究的热点[9]。HBV-GN早期肾损害较常见[10]，对治疗反应较差，肾脏远期预后不佳。目前HBV-GN的治疗主要集中于抗病毒药物、激素及免疫抑制剂的使用，抗病毒药物的疗效是肯定的[11-12]，但激素及免疫抑制剂在HBV-GN中的疗效尚存在争议[13-16]。Zheng等[17]的Meta分析表示抗病毒药物联合免疫抑制剂治疗HBV-GN，对于蛋白尿的缓解是有利的，并且不增加病毒活动，对肝肾功能也无损害。张燕等[18]在观察来氟米特联合甲泼尼龙治疗HBV-GN患者时发现，该联合治疗可抑制机体产生γ干扰素(IFN-γ)，影响HBV的清除。加之该病进入终末期肾衰竭的趋势逐年增加，治疗费用也随之上涨，因此，深入研究HBV-GN发病机制和特点，探讨影响HBV-GN疗效的可能因素及可行的方案，不仅是一个临床医学问题，还具有重要的社会学和经济学意义。

2.2 丙型肝炎病毒相关性肾炎

HCV是1989年发现的一种单股正链RNA病毒，属黄病毒科丙型肝炎病毒[19]，主要通过血液途径传播。50%～80%的急性感染可进展为慢性活动性肝炎、肝硬化甚至肝癌。感染后除有肝脏表现外，还有许多肝外表现，如冷球蛋白血症、干燥综合征、淋巴细胞增生性疾病及肾小球肾炎等。HCV感染的患者慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)终末期所占比例(14.9%)比伴有HCV感染的患者CKD 1～2期所占比例(8.5%)要高得多。也有研究证明，HCV感染是CKD进展、肾小球肾炎的独立危险因素之一[20]。Tsui等[21]的一项回顾性研究发现，HCV感染者比非HCV感染者有更高的罹患终末期肾脏病的风险。HCV阳性患者肾移植成功率以及移植患者生存率也更低。Fabrizi等[22]的一项Meta分析也发现HCV不但是导致GFR降低而且是蛋白尿出现的独立因素。HCV和蛋白尿之间有着密切的关系[23-24]。Wyatt等[25]发现HIV-HCV共同感染的患者比单独感染HIV的患者有更大的出现蛋白尿的风险。这刚好验证了HCV是蛋白尿出现的独立危险因素。

另外，HCV感染后还可导致丙型肝炎病毒相关性肾炎(HCV-GN)。在HCV感染相关的肾炎中最常见的类型是Ⅱ型冷球蛋白血症性膜增殖性肾小球肾炎(membranoproliferative glomerulonephritis，MPGN)[26]，其他还有不伴冷球蛋白血症的MPGN、膜性肾病、节段硬化性肾小球肾炎、增生性肾小球肾炎、肾脏血栓性微血管病变[27]、免疫触须样肾病[28]和纤维样肾小球肾炎[29]。然而HCV-GN的发病机制尚不明确，目前多数学者认可的发病机制包括混合性冷球蛋白血症介导(80%)和非混合性冷球蛋白血症介导肾脏损伤(20%)两种。HCV感染机体后形成的免疫复合物沉积在肾小球内皮下间隙和肾小球系膜中，继而通过局部补体活化，趋化因子的形成，白细胞、单核细胞和中性粒细胞的聚集、活化、蛋白酶、细胞因子的释放，造成肾血管球和基底膜细胞损伤及血管球的渗透性改变，导致MPGN的发生。目前针对HCV-GN的治疗仍有些复杂，虽然干扰素可以抑制病毒复制，促使HCV-RNA转阴，在一定程度上缓解HCV引起的肾小球肾炎，但是干扰素可加重冷球蛋白血症引起的外周神经病变，并诱发肾病综合征和自身免疫性肝炎[30]。激素也可能是治疗HCV-GN的有效药物，但是会导致血清病毒水平升高，加重肝炎症状。因此进一步研究HCV-GN的发病机制及治疗方案具有重要的临床意义。

目前，HBV-GN与HCV-GN的发病机制仍不清楚，治疗尚无统一、明确可循的方案，加之该病进入终末期肾衰竭的趋势逐年增加，所以，国内外专家学者把目光投向其他领域，通过对Toll样受体作用机制的深入研究，探究其用于临床HBV-GN、HCV-GN患者治疗的可行性，为制定完善的治疗方案指明了方向。

3 Toll样受体与肝炎病毒相关性肾炎

3.1 Toll样受体与HBV-GN

在病毒感染中，TLRs通过识别病毒的PAMPs，活化依赖和非依赖髓样分化因子88(Myeloid differentiation primary response protein 88，MyD88)信号通路，诱导IFNs、促炎性细胞因子和趋化因子的释放，清除病毒感染，同时，病毒为了感染宿主，采用多种免疫逃避策略干扰机体TLRs信号，以逃避机体天然免疫的监视、识别和清除。近年来，越来越多的研究就Toll样受体家族在HBV-GN中的作用进行了深入探究。朱楠等[31]通过TLR4免疫组化以及HBsAg-TLR4免疫荧光双标染色观察临床确诊的HBV-GN患者肾组织病理切片，发现肾脏间质炎性细胞浸润、间质纤维化以及肾小管萎缩越严重的切片，TLR4沉积越多，而且免疫荧光双标染色观察到TLR4分布区域均可见HBsAg分布且强度相似。这提示TLR4信号通路在HBV-GN的肾脏细胞免疫损伤中起到了不可或缺的作用，但具体机制还不清楚。Zhou等[32]在观察用含有HBV-DNA阳性的血清培养的人肾小管上皮细胞(HK-2)时发现，TLR4的激活不仅可以抑制HBV的复制，而且不可避免地导致细胞的免疫性损伤。因此他们推测，TLR4在HK-2细胞中抑制HBV复制可能是通过免疫反应引起。Pei等[33]提到在抑制HBV复制的天然免疫中TLRs发挥了重要作用，但具体机制不清楚。MyD88是TLRs信号通路中重要的转导蛋白，其依赖的信号通路以及调控的基因产物在天然免疫和适应性免疫中均发挥着关键作用[34]。Li等[35]研究发现在过表达MyD88的肝癌细胞HepG2.2.15中，HBV的复制明显减少。另一方面，HBV聚合酶可以通过阻止信号转导与转录激活因子1(signal transducer and activator of transcription 1，Stat 1)来阻断干扰素诱导的MyD88过表达，从而减少MyD88的活化[36]。

3.2 Toll样受体与HCV-GN

如前文所述，HCV感染是一种系统性疾病，HCV感染者除可导致丙型肝炎外，还可导致迟发性皮肤卟啉症、血清阴性关节炎、2型糖尿病、淋巴组织增殖性疾病、肾脏病变等[1]。在肾小球肾炎中，炎症细胞向肾组织的迁移在疾病的启动及进展中起到重要作用。HCV-GN的发病机制多样，Toll样受体可能参与其发病机制，但具体如何发挥作用，目前不十分清楚。TLR3是天然免疫系统的组成部分之一，是可以识别双链RNA的模式识别受体。Wornle等[37]发现在HCV相关性膜增生性肾小球肾炎患者的系膜细胞中TLR3的表达升高。Merkle等[38]通过研究肾小球细胞黏附分子和巨噬细胞集落刺激因子上TLR3配体聚肌苷酸胞嘧啶核苷酸[poly(I∶C)]的表达及其效应，发现人类肾小球系膜细胞是病毒相关性肾炎中白细胞和巨噬细胞侵入的靶点，这些细胞的侵入是通过TLR3信号通路发挥作用的。Zeid等[39]观察HCV阳性的肾小球肾炎患者及HCV阴性的患者外周血TLR3的表达时发现，HCV阳性患者外周血中TLR3的表达明显高于阴性者，并且在HCV阳性肾小球肾炎患者中，TLR3的表达与HCV病毒载量、IFNβ、血肌酐水平正相关，与肌酐清除率负相关。Banas等[40]在小鼠冷球蛋白血症模型的肾小球中发现TLR4和纤连蛋白的表达是升高的。这提示TLR3、TLR4参与了HCV-GN的发生发展。

4 总结与展望

综上所述，肝炎病毒感染者的数量日渐增多，最终进展为终末期肾病的患者也日渐增多，给患者及社会带来巨大负担，因此对于肝炎病毒相关性肾炎的治疗、延缓肾脏病的进展显得尤为重要。前文中提到，Toll样受体与HBV、HCV所致肝肾疾病有关，然而Toll样受体与HBV-GN、HCV-GN发病机制关系的研究还不多，并且HBV、HCV导致的肾脏病变越来越多，治疗效果不甚满意。因此进一步研究Toll样受体在HBV-GN、HCV-GN发病机制中的作用，研发新型治疗HBV-GN、HCV-GN的药物，对于这类患者的预后将有重要的作用。越来越多的研究也表明，TLRs激动剂和阻滞剂可能作为免疫调节剂或免疫佐剂，成为治疗病毒感染、炎症性疾病和肿瘤的新型药物[41]。例如TLR3配体poly(I∶C)已用于临床抗单纯疱疹病毒(HSV)治疗，TLR4配体联合HBsAg疫苗用于HBV治疗，TLR9配体作为免疫佐剂应用于肿瘤治疗研究等。这些方案的实施和临床研究的开展，也对治疗HBV、HCV慢性感染的临床应用提供了新的思路和方向。

[1] Fox S D，McCombs J S.Optimizing HCV treatment-moving beyond the cost conundrum[J].J Hepatol，2016，65(1)：222-225.

[2] Ozkok A，Yildiz A.Hepatitis C virus associated glomerulopathies[J].World J Gastroenterol，2014，20(24)：7544-7554.

[3] Medzhitov R，Preston-Hurlburt P，Janeway C A Jr.A human homologue of the drosophila toll protein signals activation of adaptive immunity[J].Nature,1997，388(6640)：394-397.

[4] Dannemann M，Andres A M，Kelso J.Introgression of neandertal-and denisovan-like haplotypes contributes to adaptive variation in human toll-like receptors[J].Am J Hum Genet，2016，98(1)：22-33.

[5] Lin J，Kakkar V，Lu X.Essential roles of toll-like receptors in atherosclerosis[J].Curr Med Chem，2016，23(5)：431-454.

[6] Zhang Q，Qi W，Wang X，et al.Epidemiology of Hepatitis B and Hepatitis C infections and benefits of programs for hepatitis prevention in northeastern China：A cross-sectional study[J].Clin Infect Dis，2016，62(3)：305-312.

[7] Combes B，Shorey J，Barrera A，et al.Glomerulonephritis with deposition of Australia antigen-antibody complexes in glomerular basementmembrane[J].Lancet，1971，2(7718)：234-237.

[8] Lee W M.Hepatitis B virus infection[J].N Engl J Med，1997，337(24)：1733-1745.

[9] Li D，Gao G，Jiang H，et al.Hepatitis B virus-associated glomerulonephritis in HBsAg serological-negative patients[J].Eur J Gastroenterol Hepatol，2015，27(1)：65-69.

[10] Sun Y H，Lei X Y，Yuan H.Clinical and pathological differences between children with various genotypen of hepatitis B virus-associated glomerulonephritis[J].Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi，2015，17(4)：371-374.

[11] Jiang W，Liu T，Dong H，et al.Relationship between serum DNA replication，clinicopathological characteristics and prognosis of hepatitis B virus-associated glomerulonephritis with severe proteinuria by lamivudine plus adefovir dipivoxil combination therapy[J].Biomed Environ Sci，2015，28(3)：206-213.

[12] Wang W N，Wu M Y，Ma F Z，et al.Meta-analysis of the efficacy and safety of nucleotide/nucleoside analog monotherapy for hepatitis B virusassociated glomerulonephritis[J].Clin Nephrol，2016，85(1)：21-29.

[13] Lai K N，Tam J S，Lin H J，et al.The therapeutic dilemma of the usage of corticosteroid in patients with membranous nephropathy and persistent hepatitis B virus surface antigenaemia[J].Nephron，1990，54(1)：12-17.

[14] Taskapan H，Oymak O，Dogukan A，et al.Transformation of hepatitis B virus-related membranous glomerulonephritis to crescentic form[J].Clin Nephrol，2000，54(2)：161-163.

[15] Lai F M，Tam J S，Li P K，et al.Replication of hepatitis B virus with corticosteroid therapy in hepatitis B virus related membranous nephropathy[J].Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol，1989，414(3)：279-284.

[16] 孙玲，邹陆曦，陈茂杰.抗乙肝病毒联合免疫抑制治疗成人乙肝相关性肾炎Meta分析[J].中国中西医结合肾病杂志，2015，16(3)：237-241.

[17] Zheng X Y，Wei R B，Tang L，et al.Meta-analysis of combined therapy for adult hepatitis B virus-associated glomerulonephritis[J].World J Gastroenterol，2012，18(8)：821-832.

[18] 张燕，张继强，常报超，等.拉米夫定在来氟米特联合甲泼尼龙治疗乙肝相关性肾炎患者中的疗效及安全性[J].实用医学杂志，2014，17(30)：2822-2825.

[19] Girijavallabhan V，Arasappan A，Bennett F，et al.2’-Modified guanosine analogs for the treatment of HCV[J].Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids，2016，35(6)：277-294.

[20] Mazzaro C，Panarello G，Mauro E，et al.Efficacy and safety of pegylated interferon plus ribavirin for the treatment of hepatitis C virus-positive cryoglobulinemic glomerulonephritis[J].Diq Liver Dis，2015，47(7)：613-616.

[21] Tsui J I，Vittinghoff E，Shlipak M G，et al.Association of hepatitis C seropositivity with increased risk for developing end-stage renal disease[J].Arch Intern Med，2007，167(12)：1271-1276.

[22] Fabrizi F，Martin P，Dixit V，et al.Hepatitis C virus infection and kidney disease：a Meta-analysis[J].Clin J Am Soc nephrol，2012，7(4)：549-557.

[23] Tsui J I，Vittinghoof E，Shlipak M G，et al.Relationship between hepatitis C and chronic kidney disease：results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J].J Am Soc Nephrol，2006，17(4)：1168-1174.

[24] Lee J J，Lin M Y，Yang Y H，et al.Asociation of hepatitis C and B virus infection with CKD in an endemic area in Taiwan：a cross-sectional study[J].Am J Kidney Dis，2010，56(1)：23-31.

[25] Wyatt C M，Malvestutto C，Coca S G，et al.The impact of hepatitis C virus coinfection on HIV-related kidney disease：a systematic review and meta-analysis[J].AIDS，2008，22(14)：1799-1807.

[26] Otsuka T，Sakai Y，Ohno D，et al.A case of cryoglobulinemic membranoproliferative glomerulonephritis induced by hepatitis C virus[J].J Nippon Med Sch，2015，82(4)：193-201.

[27] Saadoun D，Thibault V，Cacoub P，et al.Sofosbuir plus ribavirin for hepatitis C virus-associated cryoglobulinaemia vasculitis：VASCUVALDIC study[J].Ann Rheum Dis，2016，75(10)：1777-1782.

[28] Carvalho-Fiho R J，Feldner A C，Silva A E，et al.Management of hepatitis C in patients with chronic kidney disease[J].World J Gastroenterol，2015，21(2)：408-422.

[29] Gill K，Ghazinian H，Manch R，et al.Hepatitis V virus as a systemic disease：reaching beyond the liver[J].Hepatol Int，2016，10(3)：415-423.

[30] Vergani D，Mieli-Vergani G.Autoimmune manifestations in viral hepatitis[J].Semin Immunopathol，2013，35(1)：73-85.

[31] 朱楠，周益,袁伟杰，等.乙型肝炎病毒相关性肾炎中Toll样受体4沉积特点及其意义[J].中华内科杂志，2011，50(12)：1008-1012.

[32] Zhou Y，Zhu N，Wang X，et al.The role of the toll-like receptor TLR4 in hepatitis B virus-associated glomerulonephritis[J].Arch Virol，2013，158(2)：425-433.

[33] Pei R J，Chen X W，Lu M J.Control of hepatitis B vius replication by interferons and Toll-like receptor signaling pathways[J].World J Gastroenterol，2014，20(33)：11618-11629.

[34] 吴燕燕，王易.Toll样受体信号通路中MyD88的研究进展[J].免疫学杂志，2012，3(28)：262-264.

[35] Li J，Lin S，Chen Q，et al.Inhibition of hepatitis B virus replication by MyD88 involves accelerated degradation of pregenomic RNA and nuclear retention of pre-S/S RNAs[J].J Virol，2010，84(13)：6387-6399.

[36] Wu M，Xu Y，Lin S，et al.Hepatitis B virus polymerase inhibits the interferon-inducible MyD88 promoter by blocking nuclear translocation of Stat1[J].J Gen Virol，2007，88(12)：3260-3269.

[37] Wornle M，Schmid H，Banas B，et al.Novel role of toll-like receptor 3 in hepatitis C-associated glomerulonephritis[J].Am J Pathol，2006，168(2)：370-385.

[38] Merkle M，Ribeiro A，Koppel S，et al.TLR3-dependent immune regulatory functions of human mesangial cells[J].Cell Mol Immunol，2012，9(4)：334-340.

[39] Zeid A A A，Sayegh H K E.Toll-like receptor 3 gene expression in Egyptian patients with glomerulonephritis and hepatitis C virus infection[J].Scand J Clin Lab Invest，2011，71(6)：456-461.

[40] Banas M C，Banas B，Hudkins K L，et al.TLR4 links podocytes with the innate immune system to mediate glomerular injury[J].J Am Soc Nephrol，2008，19(4)：704-713.

[41] Steinhagen F，Kinjo T，Bode C，et al.TLR-based immune adjuvants[J].Vaccine，2011，29(17)：3341-3355.

(2016-07-25 收稿)

*国家自然科学基金资助项目(No.81060063，No.81660129)

张桂玲，女，1990年生，硕士研究生，E-mail：946825755@qq.com

△通讯作者，Corresponding author，E-mail：lvjinlei97@163.com

R692

10.3870/j.issn.1672-0741.2017.01.024