乙肝相关性肝癌发生机制的研究进展

杨猛，浦涧

(1.右江民族医学院附属医院肝胆外科，2.右江民族医学院研究生学院，广西百色 533000)

乙肝是由乙型肝炎病毒感染引起的，以肝脏慢性持续性损害为主的一种传染病。随着病情的发展，乙肝可进展为肝硬化、肝癌甚至肝衰竭。我国是乙肝高发区，目前我国一般人群乙肝表面抗原(hepatitis B surface antigen，HbsAg)流行率为5%～6%，慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)感染者约7000万例，其中慢性乙型肝炎患者2000万～3000万例。而原发性肝癌是目前我国第4位常见恶性肿瘤及第2位肿瘤致死病因，据统计我国原发性肝癌中乙肝相关肝癌占90%，可见乙型肝炎病毒是肝癌发生发展的主要致病因素，乙型肝炎病毒通过直接和间接机制导致肝癌的发生，对乙肝相关性肝癌发生机制的研究有助于更好地防治肝癌。

1 HBx生物学功能

HBV属嗜肝DNA病毒科，是有包膜的DNA病毒，基因组长约3.2 kb，为部分双链环状DNA，由4个开放阅读框组成，即Pre-C/C、Pre-S/S、P和X。在这些开放阅读框中，X开放阅读框负责编码HBx蛋白，HBx蛋白是一个多功能的调节因子，也是参与HBV诱导肝细胞癌变过程的重要因素之一。HBx并不直接与DNA结合，而是与其他蛋白质相互作用，研究表明其在乙肝相关性肝癌发生发展中发挥着重要的调控作用。HBx导致肝癌的主要机制有：(1)HBx基因整合到肝细胞基因组中，促进遗传不稳定；(2)与线粒体和其他细胞蛋白相互作用，诱导氧化应激；(3)激活细胞生存信号通路，使肿瘤抑制因子失活。

2 HBx导致肝癌的机制

HBV DNA整合是指HBV DNA整合到宿主基因组中，1980年首次发现了HBV DNA整合，近些年国内外的研究早已发现HBV DNA整合是肝癌发生的关键机制。HBV DNA整合到宿主基因组中会引起整合区域基因突变，进而导致肝癌的发生。据报道，端粒酶逆转录酶(telomerase reverse transcriptase，TERT)是最常见的HBV整合位点之一，它是一种核糖核蛋白聚合酶，主要维持染色体的完整性和稳定性。HBx通过激活TERT，使其在肿瘤组织中上调，从而发生突变，促进遗传不稳定进而导致肝癌发生。一项研究发现，乙肝癌变组织中HBx能激活hTERT，导致细胞出现癌变。国外的研究也发现HBx通过HBV DNA整合的基因TERT导致肝癌的发生。TANG等研究NHP2基因(NHP2是TERT的一种成分)在肝癌中的机制，发现HBx过表达后，TERT和NHP2的表达增加，猜测HBx可通过激活TERT进而导致NHP2在肝癌中升高，加速肝癌的进展。在KIM等的研究中，发现TERT启动子突变可明显增强肝癌细胞系的转录。Prospero Homeobox Protein 1(PROX1)是一种新的TERT转录激活因子，它与突变的TERT启动子具有特别强的结合亲和力。TERT启动子突变可以增强表达PROX1的肝癌细胞系中的启动子活性，进而导致肝癌的发生。在LI等对于肝癌患者性别差异的研究中，发现整合的HBV雄激素受体和TERT启动子区域的点突变导致TERT水平升高，该研究结果可能是肝癌患者男性多于女性的一种机制。在SZE等的研究中发现一个新的顺势激活机制，即ELF4与嵌合的乙肝病毒增强子Ⅰ(HBV enhancer Ⅰ，HBV EnhⅠ)在TERT启动子上结合，导致端粒酶激活。HBV EnhⅠ是导致TERT激活的关键病毒成分，而ELF4是E74样ETS转录因子，通常可以驱动乙肝病毒基因的转录。该研究使得HBx激活TERT的机制取得了突破性的进展。TERT启动子是HBV DNA整合的最常见位点，目前已报道HBx可通过激活TERT进而导致肝癌的发生，NHP2、PROX1、ELF4、HBV雄激素受体都可能参与HBx激活TERT，我们对于这些因子的研究能更早地发现HBx激活TERT的具体机制，为肝癌的治疗提供理论依据。

乙型肝炎病毒感染导致乙型肝炎发展为肝硬化，最终导致肝癌，这是我国肝癌发生发展的主要进程。慢性乙型肝炎患者的肝脏和血液中的氧化应激水平是非乙型肝炎患者的1.5～4倍。细胞外氧化应激可通过致炎细胞因子来免疫介导，而细胞内的氧化应激可由乙肝病毒相关蛋白HBsAg、HBcAg和HBx介导。目前普遍认为，HBx与肝细胞线粒体的相互作用导致肝细胞损伤、凋亡和炎症的发生，最终诱发肝癌。在一项探讨HBx对小鼠肝细胞氧化应激的影响研究中，发现HBx可降低细胞色素C氧化酶活性和超氧化物歧化酶的表达，上调丙二醛、NF-κB和磷酸化AKT的表达，从而增加氧化应激，诱导肝细胞炎症和损伤。XIE等分析HBx对肝细胞NLRP3炎症小体的影响发现HBx可通过激活NLRP3炎性小体促进氧化应激。高雯宇研究发现，HBx蛋白本身并不引起细胞内活性氧(reactive oxygen species，ROS)水平的改变，但在HO的刺激或与线粒体和其他细胞蛋白相互作用时可以诱导氧化应激。氧化应激在肝组织损伤和肝细胞癌的发生发展中起重要作用。研究发现肝细胞中蛋白激酶C的λ/ι基因缺失促进了自噬和氧化磷酸化，导致ROS的产生，ROS联合NRF2通过细胞自主和非自主机制驱动肝癌的发生。在SHEN等研究中首次发现促进染色质转录(facilitates chromatin transcription，FACT)复合体在NRF2驱动的氧化应激反应中有不可或缺的作用。FACT在肝细胞癌中显著上调，并促进了肝细胞癌的进展。而FACT是一种参与DNA修复和转录相关染色质动力学的组蛋白伴侣蛋白。HBx可通过诱导氧化应激进而导致肝癌的发生。现发现HBx可降低细胞色素C氧化酶活性和超氧化物歧化酶的表达、激活NLRP3炎性小体及在HO的刺激或与线粒体和其他细胞蛋白相互作用诱导氧化应激，氧化应激可产生ROS经由NRF2通过细胞自主和非自主机制驱动肝癌的发生。对于HBx诱导氧化应激进而导致肝癌机制的研究，为我们能在炎症阶段治疗乙型肝炎，预防疾病进展为肝癌提供新的思路。

早有研究表明，HBx可激活细胞生存信号通路，最终导致乙肝相关性肝癌的发生，但其机制复杂，仍需进一步研究。重庆医科大学冯涛教授团队在研究HBx导致肝癌发生的机制中，发现HBx在体内通过持续激活Notch通路，上调COX-2及其下游因子，引起细胞凋亡及细胞周期异常变化，最终导致肝癌发生。这是首次证明了HBx的可致癌性。Notch信号通路主要由Notch受体、Notch配体和细胞内效应分子组成。COX-2作为一种诱导酶，是合成前列腺素的关键酶，有研究显示COX-2可以通过EP2和Wnt/β-catenin信号通路传导激活YAP及其下游因子，磷酸化AKT来加速肝癌细胞增长；COX-2还可以通过磷酸化AKT和ERK促进HCC细胞的迁移和侵袭。而HBx可以激活COX-2的表达，进而导致肝癌的发生。同时，重庆医科大学胡源教授团队研究发现HBx可通过调控SAMHD1泛素化修饰降解SAMHD1，从而影响Akt/p27通路调控细胞周期，促进肝癌细胞增殖。SAMHD1是细胞内一种重要的dNTP三磷酸水解酶，能调控体内dNTP的水平和维持dNTP稳态的关键调节因子。SONG等对索拉非尼的耐药性研究中发现HBx上调翻译调节性lncRNA 1(TRERNA1)通过调节体内外细胞周期来促进肝癌细胞的增殖，该研究发现了一种新的调控模式，即TRERNA1/miR-22-3p/NRAS轴介导了肝癌的进展。LIN等的研究发现了一个新的调控模式，Myh9是一种有效的肿瘤干细胞启动子，促进了肝细胞癌的发病，Myh9与Gsk3β相互作用，并通过泛素介导的降解降低其蛋白表达，从而失调β-连环蛋白破坏复合体，诱导肝癌下游肿瘤干细胞表型、上皮-间充质转化和c-jun信号转导，即HBx与Myh9相互作用，通过调节Gsk3β/β-catenin/c-jun信号诱导其表达，最终导致肝癌的发生。总之，HBx可直接激活Notch通路，也可间接调控COX-2、SAMHD1、TRERNA1、Myh9影响其他通路，对于细胞通路的研究，能让我们在调控轴上发现新的治疗靶点，为肝癌患者带来新的治疗策略。

3 小结

乙肝相关性肝癌发生机制复杂，涉及多因素参与。对于HBx激活TERT调控轴上，猜测NHP2和PROX1可能是TERT的下游因子，ELF4、HBV雄激素受体可能是TERT的上游因子。对于HBx诱导氧化应激方面的研究，我们能够从肝炎层面发现新的治疗方式，预防肝癌的发生。对于HBx可直接或间接调控信号通路上，能够让我们发现新的治疗靶点。目前HBx在这三个方面的作用机制仍未完全阐明，需要我们进一步的探索。