乙型肝炎病毒感染的遗传易感性研究进展

徐杭鹿 李树臣

乙型肝炎病毒(HBV)以其3.9%的感染率，仍是全球主要的公共卫生问题[1]。世卫组织已启动全球性战略，旨在2030年前消灭传染性肝炎。宿主对HBV感染的遗传易感性在HBV感染发病和疾病进展方面都发挥至关重要的作用，研究其遗传易感性在推动消灭传染性肝炎的进程中具有重大意义。本文旨在系统总结目前国内外对乙型肝炎病毒感染的遗传易感性研究进展作一综述。

一、HBV感染具有宿主遗传易感性的依据

根据欧洲肝脏研究协会(EASL)指南，HBV感染的自然病史通常分为四个临床状态：HBeAg+慢性HBV感染、HBeAg+慢性肝炎、HBeAg-慢性HBV感染和HBeAg-慢性肝炎[2]。患有慢性HBV感染的患者不一定会经历所有状态。HBV疫苗和/或HBIg注射可能会阻止HBV传播；在HBeAg+慢性肝炎期间，用核苷酸类似物(NUCs)或干扰素-α(IFN-α)治疗可抑制HBV复制，减慢疾病进程并降低肝硬化和肝细胞癌的风险；化疗或免疫抑制后，HBsAg和/或抗-HBc阳性的HBeAg和/或抗HBc阳性患者在HBeAg慢性HBV感染期间可能会发生HBV激活。HBV感染能造成如此广泛的疾病谱，且这种疾病谱本身及其临床结果又存在高度的变异[3]，仅用传染病的环境因素和病原学因素来解释是不足信的。而以下证据(1)同一环境下(如家庭)存在不同人的不同感染结果；(2)人种间的HBV流行率明显有区别，例如在开始HBV疫苗接种计划之前，中国人群中HBsAg的阳性率高达10%，而在白种人中则不到1%；(3)个体于乙肝疫苗接种后产生的抗体浓度与间隔时长不一致；⑷抗病毒治疗后部分个体表现为完全应答、部分为部分应答、其余则完全无应答，均能表明宿主遗传因素在HBV感染中起重要作用。

二、相关基因的筛选方法

通常有两种方法来筛选HBV相关疾病和预后的易感基因。其一，全基因组关联研究(GWAS)已成为复杂疾病的遗传关联研究的常用工具，包括HBV感染。在GWAS的第一阶段，通常使用TaqMan探针、SNPstream基因分型技术、SNaPshot基因分型、SNP芯片等等方法，使用患者样本来筛查大量候选SNP位点，并进行多轮验证以最终鉴定SNP。其二，传统方法是根据理论和先前的分析选择预计在HBV相关疾病或治疗反应中起作用的候选基因，通过分析样本对HBV的不同反应(宿主HBV感染的不同反应包括临床反应、生物学反应、免疫学反应)来推测与之相关的主要基因，并比较患者和对照组中SNP基因型频率来进行验证。如果某些特定的SNP与 HBV感染或者肝脏疾病的良性结果和低危险进展相关的话，这些基因就有可能被认为是一个“HBV抵抗”基因；相反，如果某些特定的SNP与HBV感染的快速病情进展或者高风险的严重进展相关的话，这类基因就被称做“HBV易感性”基因。

三、研究进展

近年来随着分子生物学和基因组学的发展，宿主免疫遗传学和慢性HBV感染之间的关联被陆续找到，许多宿主遗传变异，例如人类白细胞抗原(HLA)、细胞因子和趋化因子、toll样受体(TLRs)、微小RNA(miRNA)、维生素D相关基因的突变等，已被发现会影响HBV感染的结果。

(一)人类白细胞抗原(HLA) HLA是人类主要的组织相容性复合物(MHC)，是抗病毒免疫防御的重要组成部分。HLA基因分为I类(HLA-A，B，C，E，F和G)和II类(HLA-DP，DQ，DR，DM和DO)。当病原体进入人体时，被抗原呈递细胞(APC)吞噬，病原体蛋白质被消化成小块，并加载到HLA抗原上，然后由APC将其呈递给T细胞，从而产生各种效应分子以消除病原体。因此，HLAs会影响传染病的结局[4]。遗传多态性，尤其是HLA II类基因中的遗传多态性，与HBV感染和发病机制密切相关[5]。许多基于病例对照样品和基于常规PCR的检测方法研究提供证据，表明HLA分子可能是亚洲、欧洲、非裔美国人、沙特阿拉伯和高加索人群HBV感染结果的关键决定因素[6]。全面的meta-分析表明，HLA-DP / DQ(rs3077、rs9277535、rs9275572、rs9275319、rs2856718和rs7453920)与对HBV的易感性或HBV感染的清除率有关[7-9]。Huang等[10]的meta-分析提示HLA-DQB1 * 0201，DQB1 * 0301和DQB1 * 0502与CHB风险增加有关，而HLA-DQB1 * 0303和DQB1 * 0604与CHB风险降低有关。另一项meta-分析表明，HLA B * 07和B * 58可预防慢性HBV感染[11]。最近的研究表明，非经典的HLA-I类分子，包括HLA-E，也可能与乙型肝炎病毒感染有关[12]。现有数据与以下事实一致：细胞免疫是控制HBV的主要决定因素。但是，尚不清楚所涉及的遗传变异如何影响宿主的免疫功能和对HBV的特异性免疫反应。这些关键问题需要在以后的研究中解答。

(二)细胞因子和趋化因子 细胞因子是免疫细胞和某些非免疫细胞产生的关键抗病毒和免疫调节分子，它们参与了针对HBV感染和发病机制的宿主防御[13]。多种细胞因子的抗病毒和免疫调节功能，例如I型和II型干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素10和白细胞介素21(IL-10和IL-21)，在直接抑制肝细胞中HBV复制、介导T细胞的抗病毒功能和调节对HBV的适应性免疫反应的过程中，都起着至关重要的作用。

1.白细胞介素28B(IL28B)：一项meta分析评估了IL28B多态性与持续性HBV感染的相关性，显示rs12979860、rs12980275和rs8099917与HBV持久性总体无关，但IL28B多态性编码的细胞因子干扰素-λ3(IFN-λ3)具有抗病毒作用，并可能阻碍肝细胞株中HBV复制[14]。

2.干扰素γ(IFN-γ)：IFN-γ是II型干扰素，对于抵抗病毒、细菌和原生动物感染的先天性和适应性免疫至关重要，细胞对IFN-γ的反应通过其与由IFN-γ受体1(IFN-γR1)和IFN-γ受体2(IFN-γR2)组成的异二聚体受体的相互作用而被激活。Sun等的研究中，IFN-γ+874的A等位基因频率与中国人群的HBV易感性有着显著相关性，其多态性使患HBV相关疾病的风险增加，且在亚洲人种间尤其明显[15]。

3.趋化因子：一些趋化因子在免疫监视过程中参与免疫细胞的控制，将淋巴细胞引导至淋巴结，通过与这些组织中的APC相互作用来筛选病原体入侵。迄今为止，关于细胞因子和趋化因子基因的研究仅评估了有限数量的SNP，样本量较小，并且获得的结果相当不一致。因此，鉴于细胞因子在抗HBV免疫反应中的重要性，需要进一步的大规模和多中心研究来建立细胞因子和趋化因子相关功能的遗传控制与慢性HBV感染之间的关系。

(三)toll样受体(TLRs) TLR作为模式识别受体发挥着关键作用。TLR或TLR相关信号的缺陷会大大降低宿主特异性T细胞对HBV的反应，并可能导致HBV持续存在[16]。Huang等表明TLR3 rs3775290的TT基因型与CHB风险降低密切相关[17]；Geng等的meta-分析证明了TLR3 rs3775291基因型和HBV相关的疾病的显著效果[18]。

(四)微小RNA(miRNA) miRNA调节各种细胞过程，并在宿主-病毒相互作用和病毒性疾病的发病机制中发挥关键作用。最近的研究表明，某些miRNA可能在抗HBV防御中发挥作用。一项针对包括1 352例HBV感染患者和600例未感染健康个体的沙特阿拉伯人群的研究发现，不同的miRNA基因(包括miR-149(rs2292832)，miR-146a(rs2910164)，miR-196a-2(rs11614913)，和miR-30a(rs1358379)与乙型肝炎感染相关，而miRNA基因中的其他SNP包括miR-423(rs6505162)，miR-492(rs2289030)，miR-146a(rs2910164)，miR-196a-2(rs11614913)和miR-30a(rs1358379)与HBV清除率相关[19]。meta-分析显示亚洲人口中，miR-196a-2 * T(rs11614913)，miR-122 * del(rs3783553)，miR-106b-25 * A(rs999885)和miR-let-7c * del(rs6147150)等位基因的携带者，其慢性HBV感染的风险增加[20]。此外，在HBeAg阳性慢性肝炎患者和隐匿性HBV感染的血液样本中已记录到miR-122水平的改变，其也被发现参与于肝细胞纤维化过程与癌变过程，因此，miR-122水平已被建议作为HBV感染的标志物之一[21]。

(五)维生素D相关基因 维生素D具有激活先天免疫系统和抑制适应性免疫系统的能力，有研究发现与维生素D相关的基因在HBV易感性中起重要作用，这些研究大多数集中于VDR中的四个SNP：ApaI(rs7975232)，TaqI(rs731236)，FokI(rs10735810)和BsmI(rs1544410)。一项meta-分析报告说，VDR中FokI的基因型FF，Ff和等位基因F增加了HBV感染的风险[22]。但是，在VDR ApaI和BsmI多态性与HBV感染之间并未发现关联。

四、总结

由于感染特征遗传基础的复杂性，临床参数不太可能归因于单个遗传因素的变异。此外，由于HBV发病机制的复杂性、各基因位点之间可能的相互影响、不同地区和人种文化等造成的差异、样本数量的限制，不同研究产生矛盾的结果也并非意外。未来的研究应根据性别、年龄、传播途径、感染时间、种族和宿主免疫状况等各种因素，对样本的选择和对照的选择采用严格标准。同时也有必要对HBV相关疾病的诊断进行标准化。其结果应使用不同种族的人群进行验证，并应通过日后进行的大量样本对照研究和meta-分析加以证实。

近年来，我们对HBV感染和发病机制的理解正在迅速提高。有关HBV发病机制的分子和生理机制的知识将帮助我们改善未来的研究设计，并为患者招募制定更好的标准。诸如定量HBsAg和抗HBc检测之类的新诊断方法可为选择合适的患者群体提供更多信息。基因组学和蛋白质组学分析工具的发展还将使我们能够定义新的参数，例如在单细胞或蛋白质化学水平上，从而为定义HBV发病机制的遗传决定因素开辟新途径。