IL-1β、IL-6、TNF-α 在慢性HBV 感染不同临床病程中的临床意义

李彩东， 张旭强， 雷志萍， 陈俏丽， 陈 璐， 田鹏飞， 段正军

（1.兰州市第二人民医院肝病研究所，甘肃 兰州 730046；2.甘肃省科学技术情报研究所，甘肃 兰州 730000）

细胞因子对乙型肝炎的作用很复杂，辅助性T细胞（helper T cell，Th）是分泌细胞因子的主要细胞，可分为Th1亚群和Th2亚群，在调节免疫反应中起重要作用。急性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染中Th1类细胞因子主要介导细胞免疫，慢性HBV感染则由Th2类细胞因子介导体液免疫，Th1/Th2失衡可能是HBV感染慢性化的机制之一[1]。关于HBV患者Th1、Th2细胞因子的研究是目前HBV发病机制研究的热点。白细胞介素（interleukin，IL）1主要由单核巨噬细胞和T淋巴细胞产生，在调节免疫炎症反应中有重要价值。IL-6可通过抑制巨噬细胞产生IL-1和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）来保护细胞，从而发挥抗炎作用，是炎性介质网络的关键细胞因子[2]。TNF-α主要由血管内皮细胞和单核细胞分泌，在HBV感染患者肝硬化及肝癌演变过程中发挥关键作用[3]。本研究拟分析IL-1β、IL-6和TNF-α水平与慢性HBV感染患者不同临床病程的相关性，为研究细胞因子在慢性HBV发生、发展中的作用机制提供一定的依据。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2017年9月—2019年5月兰州市第二人民医院住院及肝病门诊收治的H B V 感染患者240例，其中男181例、女59例，年龄（45.38±12.72）岁。依据《慢性乙型肝炎防治指南（2015年版）》[4]中的肝病临床进程，将患者分为乙型肝炎病毒携带（asymptomatic hepatitis B virus carrier，ASC）组、慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）组、乙型肝炎肝硬化（liver cirrhosis，LC）组和原发性肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）组，每组60例，所有患者排除其他肝炎病毒感染等疾病。另选取同期兰州市第二人民医院体检中心健康体检者60名，其中男30名、女30名，年龄（39.15±14.95）岁，排除各型肝炎病毒感染和心、肺等脏器的疾病，肝功能均正常。

1.2 样本采集和处理

采集所有对象空腹静脉血4 mL，室温静置2 h后，2 506×g离心5 min，分离血清待测。

采用酶联免疫吸附试验检测IL-1β、IL-6、TNF-α，试剂盒购自美国R&D公司，检测仪器为ST-360酶标仪（上海科华公司）。采用实时荧光定量聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）检测HBV DNA载量，试剂盒购自湖南圣湘生物科技有限公司，检测仪器为Step One Plus实时荧光定量PCR仪（美国ABI公司）。丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase）、天门冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase）、总胆红素（total bilirubin，TB）及白蛋白（albumin，Alb）检测试剂盒均购自兰州创新生物技术开发有限公司，检测仪器为AU680全自动生化分析仪（美国贝克曼库尔特公司）。所有项目均重复检测3次。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0及Origin 8.5软件进行统计分析。呈正态分布的数据以±s表示，组间比较采用最小显著差异法。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组IL-1β、IL-6及TNF-α水平比较

ASC组、CHB组、LC组和HCC组IL-1β、IL-6及TNF-α水平均显著高于正常对照组（P＜0.01）。HCC组IL-1β、IL-6水平显著低于ASC组、CHB组、LC组（P＜0.01），ASC组TNF-α水平显著低于LC组（P＜0.01），其他指标各组间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 各组IL-1β、IL-6及TNF-α水平比较 ±s

表1 各组IL-1β、IL-6及TNF-α水平比较 ±s

注：与正常对照组比较，*P＜0.01；与ASC组比较，#P＜0.01；与CHB组比较，△P＜0.01；与LC组比较，▲P＜0.01。

组别 例数 IL-1β/（pg/mL） IL-6/（ng/L） TNF-α/（ng/L）ASC组 60 804.80±154.24* 95.12±12.37* 64.38±24.89*▲CHB组 60 710.43±152.89* 80.93±10.87* 82.44±26.54*LC组 60 733.26±106.85* 76.26±10.57* 108.50±33.64*HCC组 60 391.50±38.57*# 52.14±3.06*#△▲ 85.69±36.26*正常对照组 60 118.55±74.05 25.79±5.41 33.57±16.58

2.2 慢性HBV感染各组外周血细胞因子与HBV DNA载量及肝功能指标的相关性

ASC组、CHB组IL-1β、IL-6、TNF-α与HBV DNA载量、ALT、AST、TB、Alb均无相关性（P＞0.05）。LC组除IL-6与ALT呈负相关（r=-0.314，P＜0.05）外，其他各项指标之间均无相关性（P＞0.05）。HCC组除TNF-α与HBV DNA载量呈负相关（r=-0.348，P＜0.05）外，其他各项指标之间均无相关性（P＞0.05）。见表2～表5、图1、图2。

图1 LC组IL-6与ALT的相关性

图2 HCC组TNF-α与HBV DNA载量的相关性

表2 ASC组IL-1β、IL-6、TNF-α与HBV DNA载量、ALT、AST、TB、Alb的相关性

表3 CHB组IL-1β、IL-6、TNF-α与HBV DNA载量、ALT、AST、TB、Alb的相关性

表4 LC组IL-1β、IL-6、TNF-α与HBV DNA载量、ALT、AST、TB、Alb的相关性

表5 HCC组IL-1β、IL-6、TNF-α与HBV DNA载量、ALT、AST、TB、Alb的相关性

3 讨论

Th分泌的细胞因子参与了人体免疫和炎症反应的调节，是维持机体发挥正常免疫的前提[5-6]。慢性HBV感染是一个复杂的过程，涉及多种免疫细胞和细胞因子。

IL-1可以分为IL-1α和IL-1β 2种亚型，IL-1α由159个氨基酸组成，IL-1β由153个氨基酸组成，由不同的基因分别编码，虽然IL-1α和IL-1β的氨基酸序列仅有26%的同源性，但IL-1α和IL-1β以同样的亲和力结合于相同的细胞表面受体，发挥相同的生物学作用[7]。柴晓哲等[8]的研究结果显示，CHB患者血清IL-1β水平为（64.36±21.53）ng/mL，明显高于IL-1α[（15.15±11.57）ng/mL]（P＜0.05），说明在CHB患者体内，IL-1β是起主要作用的IL-1蛋白。本研究结果显示，与正常对照组比较，ASC组、CHB组、LC组和HCC组外周血IL-1β水平均显著升高（P＜0.01），提示IL-1β作为肝细胞损伤的介质，参与了乙型肝炎的免疫病理损伤过程，表明IL-1β与慢性HBV感染患者肝炎发生、发展的病理生理过程密切相关。当HBV入侵肝脏时，肝细胞会过度分泌IL-1，参与肝脏的免疫损伤和炎症活动，促进HBV感染向CHB、LC和HCC发展[9]。本研究结果还显示，HCC组IL-1β水平明显低于ASC组、CHB组和LC组（P＜0.01）。李天驹等[10]的研究结果显示，HBV蛋白可影响肝脏固有免疫，HBV蛋白及其末端蛋白（terminal protein，TP）区通过调节核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NFκB）信号通路和核苷酸结合寡聚化结构域样受体3（nucleotide binding domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎症小体信号通路，以抑制脂多糖诱导的半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶1（cysteine-containing aspartate-specific protease-1，Caspase-1）的激活，减少活化IL-1β的生成及分泌，提示HCC患者较ASC、CHB和LC患者有更高的HBV蛋白活性，从而导致其IL-1β水平降低。由此可见，HCC细胞可通过下调自身IL-1β受体及微环境中IL-1β的水平来降低IL-1β水平，从而逃避IL-1β对其生长的抑制作用。

IL-6主要由单核巨噬细胞产生，其在机体免疫调节中起关键作用，具有多种生物学特性，是一种多功能炎症因子[11]。有研究结果表明，HBVX基因编码的X蛋白可以激活IL-6，产生的IL-6又可以调节HBV的表达和复制[12]。IL-6还可以通过细胞毒性T淋巴细胞和致敏B淋巴细胞等途径来损伤肝细胞，与肝细胞坏死及肝纤维化程度密切相关[13-14]。本研究结果显示，ASC组、CHB组、LC组和HCC组IL-6水平均显著高于正常对照组（P＜0.01），提示IL-6与慢性HBV感染患者的炎症病理过程密切相关。本研究中，LC组IL-6水平与ALT水平呈负相关（r=-0.314，P＜0.05），这可能与IL-6是一种多功能炎症因子有关，其在LC患者体内也可作为一种抗炎因子存在，可平衡炎症因子引起的损伤效应，从而对肝细胞起到一定的保护作用[2，11]。本研究ASC组、CHB组和HCC组IL-6水平与ALT水平均无相关性（r值分别为0.103、0.062、-0.007，P＞0.05），这与文献报道[15]有所不同，可能与本研究样本量较少有关，具体原因还有待扩大样本量进一步研究。

TNF-α主要由肝脏产生，肝脏中也存在着大量TNF-α的受体[16]。有研究发现，肝炎患者体内TNF-α大量积累，其水平变化与LC和肝癌的发展联系紧密[17]。还有研究发现，TNF-α水平的升高与肝纤维化的严重程度有关[比值比（odds ratio，OR）值为3.39，P＜0.001][18]。本研究结果显示，与正常对照组比较，ASC组、CHB组、LC组和HCC组外周血TNF-α水平均显著升高，其中LC组TNF-α水平最高，ASC组最低，提示HBV刺激可能会直接导致TNF-α水平升高，且慢性HBV感染者体内存在不同程度的炎症反应。慢性肝损伤最终的病理改变是LC的形成，TNF-α可能在较早阶段就参与了肝纤维化及肝癌的发生过程。本研究结果还显示，HCC组TNF-α水平与HBV DNA载量呈负相关（r=-0.348，P＜0.05），提示在末期肝病的发生、发展过程中，TNF-α可能也扮演着重要角色。而ASC组、CHB组和LC组TNF-α水平与HBV DNA载量均无相关性（r值分别为0.117、-0.164、0.105，P＞0.05），说明TNF-α可能对ASC、CHB和LC患者疾病进展中的病毒复制影响较小。

邹绮明[19]在研究不同临床病程（ASC、CHB、LC、HCC）慢性HBV感染者与HBV DNA载量及ALT水平的相关性时，将患者分为不同乙型肝炎病毒血清标志物（hepatitis B virus serum marker，HBV-M）表达模式[HBeAg（+）、HBeAg（-）]组，结果显示，不同临床病程患者HBV DNA载量及ALT水平与不同HBV-M表达模式具有较好的相关性。本研究结果显示，IL-6水平与ALT水平仅在LC患者中呈负相关（r=-0.314，P＜0.05），TNF-α水平与HBV DNA载量仅在HCC患者中呈负相关（r=-0.348，P＜0.05），这可能也与纳入患者的HBV-M表达模式有关。因此，后续研究将会探讨不同HBV-M表达模式下IL-6及TNF-α水平与肝功能损伤指标及HBV DNA载量的相关性。

综上所述，血清IL-1β、IL-6和TNF-α水平或可用于评估慢性HBV感染患者病情的严重程度。IL-1β、IL-6和TNF-α在HBV感染不同临床病程中的作用机制还有待更深入的研究。