钠牛磺胆酸共转运多肽在肝胆疾病中的研究进展

高小强， 左 石， 贾晓东， 陆荫英

1 贵州医科大学附属医院 肝胆外科， 贵阳 550004； 2 中国人民解放军总医院第五医学中心肝脏肿瘤诊疗与研究中心， 北京 100039；

Hagenbuch团队1991年首次成功克隆了钠牛磺胆酸共转运多肽(sodium taurocholate co-transporting polypeptide，NTCP)基因，并确定其功能蛋白通过钠离子依赖的方式促进肝细胞吸收大部分结合胆汁酸[1]，在胆汁酸的肠肝循环中扮演重要角色；2012年我国学者李文辉团队[2]发现，NTCP为HBV、HDV的功能性受体，带动了此领域的研究，为开发新型抗HBV药物奠定基础；既往研究成果[3-6]显示，NTCP在各种肝胆疾病中起重要作用，本文就此展开综述。

1 NTCP概述

1.1 NTCP结构、功能及基因特点 NTCP是一种9次跨膜蛋白，编码基因位于染色体14q24，蛋白分子量约56 kD[7-8]，以二聚体的形式存在，二聚化过程发生于蛋白分泌过程中[9]；其与细胞膜互作区域是蛋白结构中P环的一部分，对维持物质转运功能至关重要[10]。

NTCP主要在肝细胞基底膜侧(血窦侧)表达，也见于胰腺腺泡细胞的顶部[11]；主要促进门静脉血中胆汁酸(结合胆汁酸、非结合胆汁酸)的吸收，还可介导甲状腺激素、药物及毒物的转运[12-13]；NTCP满足肝细胞钠偶联胆盐转运体的所有功能标准，包括：(1)结合胆汁酸盐的优先高亲和力运输；(2)牛磺胆酸盐的转运动力学与单个肝细胞相似；(3)钠离子-牛磺胆酸盐摄取的产电性；(4)肝脏组织中的特异性表达；(5)钠离子依赖胆盐摄取的发生和NTCP表达的出现在个体发育过程中具有相似性。另外，NTCP还是HBV、HDV的功能性受体[2]，并可以调节HCV的感染[14]。

NTCP基因存在单核苷酸多态性特点，且有些多态性与种族有关，不同类型基因编码的蛋白功能亦存在差异，引起对胆汁酸盐转运能力的不同[15]；国内学者通过对933例汉族慢性乙型肝炎患者NTCP基因的研究，发现rs7154439 AA类型与患者病毒的清除有关，rs4646287类型与患肝细胞癌(HCC)相关[16]；另有报道[17]，rs2296651(S267F)类型与慢性乙型肝炎患者发展为肝硬化或HCC的概率较低有关，且可抵抗HBV的感染；虽然NTCP基因变异可能影响HBV/HDV感染，但其是否通过影响胆盐的运输而对携带变异的个体的健康产生负面影响尚不清楚[18]。

1.2 NTCP表达的调控 NTCP的表达受多种因素的影响；首先，DNA甲基化及组蛋白修饰等表观遗传学变化，可调控NTCP的表达[19]；其次，胆汁酸盐、雌激素、催乳素、药物、毒物以及炎症因子等可在转录水平调控NTCP的表达[20]；再者，蛋白的磷酸化、去磷酸化或者糖基化可在翻译后水平调控NTCP的定位[21-22]，Sargiacomo等[22]对<1岁和>1岁两组健康研究对象的肝组织进行NTCP mRNA及蛋白检测，结果发现：mRNA表达水平无明显差异，而蛋白翻译后糖基化则伴随年龄发生变化，并证实NTCP的糖基化与其膜定位相关，可能是新生儿黄疸以及出生后感染HBV的原因。在各种调控作用中，胆汁酸盐对NTCP的反馈调控占重要地位，其可能机制为：升高的胆汁酸首先结合肝细胞核受体——法尼酯X受体(farnesoid X receptor，FXR)，进而促进小异源二聚体伙伴蛋白1(small heterodimer partner 1，SHP1)的表达，后者抑制NTCP的表达[23](图1)。

注：(+)，促进；(-)，抑制。

2 NTCP与肝胆疾病

2.1 NTCP与慢性病毒性肝炎 慢性乙型肝炎是最常见的慢性肝病，2012年李文辉团队[2]发现了NTCP，为HBV的防治开辟新的道路，此外还证实NTCP蛋白的157～165氨基酸残基及263氨基酸残基均为HBV特异性结合及感染的必要结构；突变NTCP蛋白结构中钠盐及胆汁酸盐结合位点，既可抑制胆汁酸盐的吸收，又可抑制HBV感染；因此，胆汁酸盐及HBV可能共同结合于NTCP的同一位点[24]。目前用于抗HBV的药物主要包括干扰素及核苷类似物，后者应用较为广泛[25]，但是核苷类似物不能充分抑制病毒基因组复制，且存在耐药风险[26]；NTCP的发现，为新药的研发指明方向；美国食品药品监督管理局批准的与NTCP有关的药物，如：环孢素A、Myrcludex B等[27-28]，为慢性乙型肝炎患者带来了新希望；免疫抑制剂环孢素A通过干扰前S1蛋白与NTCP的结合，抑制HBV感染，但同时抑制了胆汁酸盐的吸收；SCY450和SCY995均为环孢素A的衍生物，同样可以抑制HBV的感染，且对胆汁酸盐吸收影响较小；因此，NTCP的胆汁酸盐吸收功能及HBV结合功能可通过药理学方法区分开来。Myrcludex B是目前唯一正在临床开发的NTCP抑制剂，是一种人工合成脂肽，由前S1蛋白的2～48氨基酸构成，在细胞及动物实验中，均可显著抑制HBV的感染，其在较高浓度下，也可抑制胆汁酸盐的吸收；一项临床研究[29]表明，Myrcludex B可显著抑制HBV合并HDV感染者的HDV RNA水平；可见，其在HBV合并HDV感染者中的潜在应用价值。

Verrier团队[14]研究发现，过表达NTCP可加剧HCV对肝细胞的感染，并确定其机制不同于HBV感染；NTCP主要通过调控干扰素激活的下游基因的表达，间接抑制HCV感染的免疫反应，加剧感染，确立了NTCP在肝脏固有免疫中的调节器的角色，深层次剖析了病毒与机体之间的相互作用，为新药开发奠定基础。

2.2 NTCP与NAFLD NAFLD包括非酒精性单纯性脂肪肝(NAFL)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，是西方发达国家最常见的肝脏疾病[30]； NAFLD活动性评分包括肝脂肪变性、肿胀、炎症3个指标，以区分NAFL与NASH[31]。Bechmann团队[32]研究发现，肥胖患者的肝细胞以及体外游离脂肪酸刺激的肝细胞表达NTCP及胆汁酸合成酶增多；与NAFL患者相比，NASH患者的血清游离脂肪酸、胆汁酸水平升高；随着NAFLD评分的增高，肝组织中NTCP的表达下调；由此可知，伴随肥胖及高脂血症的出现，肝组织中NTCP表达增加，促进胆汁酸的吸收，促发NAFL的形成；细胞的长期慢性损伤，促使NAFL向NASH转化，出现血清胆汁酸水平的升高，激活FXR受体，最终导致NASH肝组织中NTCP表达下调[3,32]。贺普拉肽是NTCP的特异性抑制剂，可以减缓NAFLD的发展，改善肝脂肪变、胰岛素抵抗及抑制肝纤维化，可能因其抑制胆汁酸吸收，促进血清结合胆汁酸的升高[33]，通过减轻内质网应激，减轻肝细胞损害，抑制NAFLD的进展[34]。

2.3 NTCP与肝纤维化 肝纤维化是肝脏对各种慢性损伤的应答反应，表现为细胞外基质的累积，主要由Ⅰ型及Ⅲ型胶原替代正常组织引起，肝星状细胞(HSC)在其中起重要作用。正常HSC位于肝血窦周隙，处于静止状态，当肝损伤信号使其激活时，可释放大量细胞外基质，引起肝纤维化[35]。根据肝纤维化程度，可将其分为5级：0级：无；1级：窦周或门静脉周纤维化；2级：窦周和门静脉周纤维化；3级：桥接性纤维化；4级：硬化[4]。Svegliati-Baroni团队[36]证实，胆汁酸可以通过激活HSC表面的表皮生长因子受体促进其增殖。近期，笔者团队[4]首先从不同纤维化分级患者的肝穿刺组织中分离出HSC，研究后发现，和F0评分患者相比，F3/F4评分患者HSC的NTCP表达量明显增加；后予以胆汁酸等处理人HSC细胞系liemingXu-2(LX2)，结果提示，激活的HSC表现出NTCP高表达和牛磺胆酸高摄取的特点，并导致细胞的进一步激活；机制研究发现，NTCP阳性表达的LX2细胞内AKT/mTOR和PKC出现高磷酸化，并伴随FXR表达下调；动物实验进一步证实，HSC的NTCP表达水平与肝纤维化严重程度呈线性相关，胆汁酸的转运可能是肝纤维化发生的重要一步，拮抗胆汁酸摄入可能是预防疾病进展的策略。

2.4 NTCP与原发性胆汁性胆管炎(PBC) 2016年以前，PBC又被称为“原发性胆汁性肝硬化”，可能是一种和环境因素、遗传因素、机体微生物群、胆汁酸代谢等相关的自身免疫性疾病[37]；国外学者[38]对PBC患者肝组织的胆汁酸转运系统进行检测，结果发现，相比于早期患者，晚期患者NTCP的表达量降低，推测可能是机体降低毒性胆汁酸在胆道内过多堆积的代偿方式。熊去氧胆酸是治疗PBC的重要药物，一项研究[39]纳入19例对熊去氧胆酸单药治疗效果不佳的早期PBC患者，联合苯扎贝特治疗3个月后，患者血清学指标得到明显改善，胆汁酸合成受到抑制；进一步机制研究证实，苯扎贝特同时作用于过氧化物酶体增殖物激活受体α及FXR，下调NTCP及胆汁酸合成酶的表达，抑制胆汁酸的合成与吸收，改善PBC患者预后；金线莲苷是从植物金线莲中提取的中药成份，研究[40]显示，其可通过下调炎症因子的表达，抑制乙炔基雌二醇介导的肝内炎症反应，还可以通过作用于FXR，下调NTCP的表达，并抑制胆汁酸的合成，改善胆汁淤积。可见NTCP在PBC发生、发展过程中，扮演重要角色。

2.5 NTCP与HCC HCC是原发性肝癌中最常见的类型。虽有大量相关研究，多种治疗手段，但HCC预后仍较差，尤其是晚期患者[41]。NTCP的基因类型rs4646287与慢性乙型肝炎患者发展为HCC相关[16]，rs2296651基因类型与慢性乙型肝炎患者发展为HCC的概率较低有关[17]。Zollner等[42]通过检测HCC患者癌组织及癌旁组织中各种胆汁酸转运体的表达情况，发现NTCP在癌组织中低表达，各种胆汁酸、药物摄入转运体的低表达可能是HCC化疗效果较差的原因。国内学者[43]研究证实，在慢性乙型肝炎相关HCC中，相对于癌旁组织，癌组织中NTCP表达量降低，且其低表达与术后生存率差、肿瘤较大相关，过表达NTCP的肝癌细胞系因细胞周期被阻滞在G0/G1期，细胞增殖被抑制；进一步研究发现，细胞周期蛋白D1通过抑制NTCP的转录，下调其表达。因此NTCP可以作为HCC患者术后生存率的预后指标。肝癌组织中NTCP的低表达抑制了HBV的感染，而癌旁组织中NTCP相对高表达则促进其感染，HBV慢性感染可引起瘤周炎症反应，与HCC患者高复发率密切相关[44]。韩国学者研究[45]发现，各种肝癌细胞系中NTCP表达情况各异，脱氧胆酸可诱导NTCP阳性表达的肝癌细胞系凋亡，脱氧胆酸联合环氧化酶抑制剂可通过抑制NTCP阴性表达肝癌细胞系内的NF-κB/COX-2/IL-8信号通路，降低其侵袭性。可见，NTCP在HCC的发生、发展过程中，起关键作用，可作为新的诊断标志物，辅助预后的判断，并为开发新药提供新的靶点。

3 小结

综上所述，NTCP既是胆汁酸盐的转运体，又是HBV、HDV的受体；其基因有多种变异体，所编码蛋白的功能各异，存在种族差异；其表达受多方面的调控，主要调控机制为：胆汁酸盐/FXR/SHP/NTCP信号通路。NTCP在慢性病毒性肝炎、NAFLD、肝纤维化、PBC、HCC等疾病中均扮演重要角色，其在各种疾病中的表达水平各异，作用机制不同，但主要依赖于其对胆汁酸盐的转运及与HBV、HDV的结合，并已开发出一些治疗肝胆疾病的相关药物。然而，NTCP在肝胆疾病中的研究尚浅，亟待更深、更广的探索，为疾病的诊治，提供新的靶点，为开发治疗肝胆疾病的新药开辟新方向。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：高小强负责资料分析，撰写论文；左石、贾晓东负责提出具体修改意见并进行修改；陆荫英负责拟定撰写思路，指导文章写作并最终定稿。