IFN-λs与乙型肝炎及丙型肝炎抗病毒治疗的相关性

刘明水(综述)，韦 嘉(审校)

(昆明医学院第一附属医院感染科，昆明650031)

全球大约有5亿人口感染乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)或丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)，随着时间发展，致命性肝病(如肝硬化和肝细胞肝癌)也逐渐增加［1］。HCV感染后自然阴转率低，极易慢性化且治疗效果差，对患者的健康和生命危害大，成为人们关注的焦点。干扰素(interferon，IFN)α 和利巴韦林治疗HCV感染的不良反应(如疲劳、发热、厌食、抑郁及骨髓抑制等)限制了其应用范围。同样核苷类似物对HBV治疗的耐药性也需要一种新的治疗方法来取代或联合应用，在宿主对病毒的作用机制中IFN-λs的作用已渐渐明朗，它将成为一种新的治疗HBV和HCV的药物。

1 IFN-λs成员、受体和信号转导通路

1．1 IFN-λs 成员 人白细胞介素(interleukin，IL)28、29基因均位于19号染色体(19q13．13)。IL-29基因有5个外显子，IL-28A和IL-28B基因含6个外显子，与仅有1个外显子的Ⅰ类IFN基因差异很大。IL-29由含22个氨基酸的信号肽和178个氨基酸的成熟肽组成;IL-28A和IL-28B则均由含22个氨基酸的信号肽和174个氨基酸的成熟肽组成。IL-28A和IL-28B有三个二硫键，没有糖基化;IL-29有一个潜在的N-连接糖基化位点，有两个二硫键。IL-28/29也为Ⅱ类细胞因子受体家族的配体，其基因和(或)氨基酸结构与 IFN-I和(或)IL-10有一定的同源性［2-3］。用多序列比对技术分析发现IL-29与IL-28A的氨基酸同源性为81%，IL-28A与IL-28B的氨基酸同源性为96%。但IL-28/29与IL-10的同源性为11%～13%，与 IFN-α和 IL-22的同源性为15%～19%［4］。尽管后者的氨基酸同源性低，但通过多序列比对、预测这些蛋白都属于螺旋细胞因子家族成员，其蛋白质分子的立体结构很相似，它们均含有相似的螺旋结构区和疏水核心。这预示着它们的功能具有一定的相关性。

1．2 IL-28/29的组织表达 来自许多组织的cDNA文库，如血液、脑、肺、卵巢、胰腺、腺垂体、胎盘、前列腺和睾丸等及正常人的外周血单核细胞中IL-28/29表达水平很低，但肉瘤病毒、登革热Ⅱ型病毒、水泡性口炎病毒、心肌炎病毒等感染外周血单核细胞和DC或肿瘤细胞后均能诱导IL-28/29的基因表达，Ⅰ类IFN诱导剂如dsRNA多聚物polyⅠ:C也具有与病毒相似的作用［1，2］。

1．3 IFN-λs在丙型肝炎血清中的水平 有研究者发现IL-29血清水平大体上超过IL-28A/B至少2倍，rs12979860C等位基因携带者的IL-29和IL-28A/B血清水平比rs12979860TT携带者的血清水平高［4］。慢性丙型肝炎患者的IL-29血清水平比健康者和自发清除者低。急性丙型肝炎患者的IL-29血清水平在慢性丙型肝炎患者和健康者之间。rs12979860 C等位基因的携带与HCV感染者增加IFN-λs的水平有关，而且高IFN-λs水平对自发清除的HCV感染者有预处理作用。因而，IFN-λs在丙型肝炎的控制中起重要作用。

1．4 IL-28/29的组织特异性表达 IFN-λs的受体是由 IFN-λR1(IL-28Rα)和 IL-10R2(IL-10Rβ)组成的异二聚体。IL-28/29的两种受体亚基在人的多种细胞系(如 HL-60、K-563、MOLT-4、Raji、HeLa S3、SW480、A549、G-361)和大部分正常组织(如心、肾、皮肤、小肠、肺、骨骼肌、肝等)中表达，IL-28Rd mRNA在人胰腺、甲状腺、骨骼肌、心脏、前列腺和睾丸中表达最高［2］。Ⅰ型IFN受体在大多数类型的细胞上表达，而IFN-λR1的表达受细胞类型的严格限制，上皮样组织对IFN-λs限制反应［5-7］。虽然Ⅲ型IFN与Ⅰ型IFN的结合受体不同，但是它们有类似的信号转导途径，导致IL-28/29与Ⅰ类IFN有相似的功能，因此它们可作为IFN的替代品，用于肿瘤和病毒性疾病等的治疗。IFN-λR1限制了IFN-λs作用靶器官或组织的广泛性。因此，IFN-λs治疗的不良反应也将比IFN-α小，使HCV感染者的耐受性好，能坚持足疗程治疗。

1．5 IL-28/29的信号转导过程 IL-28/29与受体结合后，启动信号级联反应，经过多步磷酸化反应，激活Jak酪氨酸激酶-信号转录子和转录激活子(Janusfamily tyrosine kinase-signal transducers and activators of transcription，JAK-STAT)2，导致IFN激活基因因子3复合物与IFN激活反应元件相互作用，从而调节基因的转录。同时IL-28/29与受体结合后也能通过IL-10信号途径进行信息传递，但确切的转录调控过程还不清楚。

2 IFN-λs反应与HBV和HCV的关系

2．1 HCV IFN-λs表达的影响 HCV是负链 RNA病毒，在肝脏感染HCV后引导IFN-α/β刺激基因的表达。HCV NS3/4A蛋白通过阻止干扰素调节因子3激活和分裂维甲酸诱导基因Ⅰ及Toll样受体信号适配器，IFN-β促进刺激因子和诱导IFN-β的Toll样受体适配器来阻止 IFN-β的表达［8-10］。其原因是IFN-α/β 和 IFN-λs有相似的刺激物［11］通过相同的分子机制［12］。阻止 IFN-α/β表达的病毒免疫调节机制也阻止IFN-λ的产生。事实上，NS3/4A在细胞模型过度表达时可阻止 IFN-α/β和 IFN-λ的产生［13］。IFN-λ 与 IFN-α/β 一样在外周血单核细胞表达，但在慢性丙型肝炎患者的肝脏中不表达［14］。

2．2 HBV与HCV对肝脏的不同影响 HBV和HCV 在肝脏中不引起可观的 IFN-α/β 反应［15］。然而，在对感染的反应中HBV的复制对IFN-α/β以及由活化的自然杀伤细胞、NKT细胞和T细胞产生的IFN-γ 是敏感的［16］。Paglication 等［17］阐明 IFN-λs和IFN-γ相似，介导 HBV阻止 IFN-α/β。所以有的三类IFN通过在细胞质中阻止病毒RNA的衣壳组装而阻止 HBV 复制［18］。

2．3 IFN-α/β 和 IFN-λs作用机制的比较 IFN-α/β和IFN-λs导致几乎相同类型的基因表达，IFN-Ⅰ和IFN-Ⅲ有大部分相同的病毒抑制机制。近来研究证明IFN-λs和IFN-α在JAK-STAT的激活和干扰刺激基因表达功能方面有微小的差别。Marcello等［19］发现在Huh-7细胞超过24 h的过程中，IFN-λs和IFN-α的STAT磷酸化和基因表达不同。有研究者采用免疫斑点法分析显示 100～250 μg/L 的 IFN-λs与5 μg/L的 IFN-α可使水平基本相同的 STAT1和STAT2的酚基乙氨酸磷酸化。而更高剂量的IFN-λs(500～1000 μg/L)可使 STAT 活化减少。与 IFN-α一样，IFN-λs激活 STAT1和 STAT2水平高峰在30 min和1 h之间，并且稍稍延迟。经IFN-λs处理可持续激活STAT1和STAT2，在超过24 h仍可被检测到。Maher等［20］发现 HaCaT 细胞在进行 IFN-λs和IFN-α/β处理时，对IFN-λs有更长久的抗病毒应答。虽然IFN-λs诱导的抗病毒应答很大程度上弱于IFN-α，但是IFN-λs延长应答时间使低剂量的IFN-λs长时间抗病毒治疗成为可能，这将扩大IFN-λs的应用范围。

3 IL-28B基因多态性与抗HCV应答

3．1 基因rs-12979860分布与抗HCV的疗效关系

与IL-28B相关的单核甘酸rs-12979860(位于IL-28B上游的3 kb处)与抗 HCV疗效相关性很强。Ge等［21］对欧洲人种、非洲-美国人种和西班牙人种HCV患者的研究证实，三个人种中CC基因频率分别是39%、16%和35%;携带rs-12979860CC基因型患者的持续病毒学应答(sustained viral response，SVR)率分别是TT基因型欧洲人种的2倍、非洲-美国人种的3倍和西班牙人种的2倍。因此，推测也许是由于患者中的CC基因频率在3个人种中的差别导致了3个人种抗HCV的SVR率不同。Thomas等［22］在欧洲和非洲人种中进行研究也证实，携带CC基因型的患者抗HCV疗效好。

3．2 基因 rs-8099917分布与抗HCV的疗效关系

对rs-8099917(位于IL-28B上游的8．9 kb处)的研究同样证实了IL-28B基因区在抗HCV疗效中的重要性。有研究者在欧洲种群研究中发现，携带TT基因型患者的SVR率为55．9%，携带GT基因型患者的SVR为36．4%，携带 GG基因型患者的 SVR率为30．65%［23］。Tanaka 等［24］证实，携带 TT、GT 基因型患者的SVR率分别是63．8%和13．3%，而携带GG基因型的5例患者中无人达到SVR。这些结果提示，rs-8099917G等位基因是不能达到SVR的独立临床预测因素的，携带rs-8099917G等位基因的患者需要接受新的抗HCV治疗。

3．3 基因rs12980275分布与抗HCV的疗效关系

Tanaka等［24］对 IL-28B基因的单核苷酸多态性rs12980275进行了研究，获得了与rs8099917单核苷酸多态性十分相似的结果，在这些SVR患者中，基因型为 A/A和 A/G的患者比例分别为90．2%和9．8%，没有基因型为G/G的患者，而治疗无应答者中，三种基因型患者比率分别为25．6%、69．2%和5．1%。IL-28B基因多态性可用于临床抗HCV疗效的预测。对IL-28B基因分型进行分型可将感染HCV-1型的慢性丙型肝炎患者分成两组:携带优良应答基因患者和携带不良应答基因型患者。优良基因患者可接受IFN/利巴韦林联合抗病毒方案，而携带不良应答基因型患者则应接受新药物单独或联合IFN/利巴韦林抗HCV治疗。

4 细胞因子的联合应用

虽然每种病毒都可通过不同的策略来避免激活IFN-α/β 反应，但是 HCV 和 HBV 对 IFN-α/β、IFN-γ和IFN-λ的抗病毒都敏感。事实提示，这些细胞因子联合应用对病毒复制有影响。在丙型肝炎的治疗中，联用Ⅰ型IFN与单用细胞因子相比可增加病毒的抑制，联用IFN-α/β和IFN-γ对抗HCV治疗有协同效用［25-26］。所有Ⅰ型 IFN可结合到相同的受体上，因此同型干扰素的联合应用与加大剂量相比没有多大意义。相反，IFN-γ结合到不同的受体而激活不同的信号转导通路和不同类型的基因表达可以增大 IFN-α/β 的效用。然而，联合应用 IFN-α/β 和IFN-λs的效用很难预料，因为它们有不同的受体，相同的信号转导通路。

5 IFN-λs对单核细胞和巨噬细胞的影响

IFN-λ1激活单核细胞和巨噬细胞产生限定的细胞因子。IFN-λ1使外周血单核细胞增加产生IL-6、IL-8、IL-10，而此反应将被IL-10阻断。检测从外周血单核细胞中纯化的细胞类型证实是单核细胞而非淋巴细胞对 IFN-λ1 反应产生 IL-6、IL-8、IL-10，人类巨噬细胞也对 IFN-λ1 反应产生 IL-6、IL-8、IL-10［27］。由IFN-λ诱导产生的IL-6在固有免疫和适应性免疫中起着联系作用。

6 IFN-λs对Th1细胞和Th2细胞的作用

IFN-λ1对Th2反应有重要的免疫调节特性。Th2 细胞因子包括 IL-4、IL-5、IL-13。近年来，IFN-λ1被证实阻止依赖IFN-γ的T细胞产生IL-13，这一过程部分由 MD-DC 调节［28］。而且，IFN-λ1优先阻止IL-13的产生。IFN-λ1也显著减少 IL-4、IL-5的产生，但是它的作用与IL-13不同。因此，IFN-λ1通过阻止IL-13来抑制Th2细胞的反应，也可能通过未提高IFN-γ来影响Th2细胞反应［29］。阻止单核细胞分泌IL-13与临床有关联性，IL-13和Th2反应在哮喘发作中起重要作用。

Siebler等［30］阐述 IFN-λ2 引导 CD4+T淋巴细胞产生Th1细胞因子。IFN-λ2转基因小鼠显示通过上调IFN-γ的产量来显著提高Con A引导的肝炎。另外，IFN-λ2特定的反硫代磷酸化核苷酸抑制Con A处理的野株型小鼠肝脏的病理变化。这些结果表明IFN-λ2是T细胞介导的肝脏损伤的关键致病功能的调节因子。因此，IFN-λ2可能成为一种治疗Th1介导的炎症疾病的新方法。

7 IL-28/29的抗病毒机制

IL-28/29的抗病毒活性与IFN相似，但对靶细胞有选择性。IL-28/29可诱导两种抗病毒蛋白(MxA 蛋白和 2'，5'-寡聚腺苷酸合成酶)的表达［3］。MxA蛋白可阻断某些正黏病毒(如流感病毒)的复制，2'，5'-寡聚腺苷酸合成酶可催化形成一种特殊的寡核苷酸而使潜伏的内切核酸酶RNaseL活化以降解病毒RNA，从而抑制病毒蛋白的合成。

8 结语

IL-28/29与Ⅰ类IFN虽然作用于不同类型的细胞受体，但是它们通过相同的信号转导通路，产生相似的生物学功能。由于受体的组织表达差别，可使IFN治疗引起的不良反应减少。因此，它可用于替代Ⅰ型IFN的抗病毒及抗肿瘤等治疗。同时，IL-28、IL-29受体与IL-10、IL-22受体有相同的亚基，可能导致它们有相似的生物学功能。但仍存在许多问题:IFN-λR1表达的分子机制是否受组织特异性及不同的细胞状态或者其他的细胞因子影响?IFN-λs是否可以直接替代IFN-α与利巴韦林联合抗HCV治疗?IFN-λs与IFN-α及利巴韦林三者联合是否有更好的治疗效果?IL-28B基因多态性对抗HCV治疗可否通过IFN-λs来改变?因此，IFN-λs需要进行深入的研究和探讨，作为新型的IFN必将成为抗病毒治疗的又一有力措施。

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