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丙型肝炎病毒感染与维生素D 缺乏研究进展

2014-03-04蔺朝妮综述鹏审校重庆医科大学附属第二医院感染科重庆400010

现代医药卫生 2014年5期
关键词:病毒学丙型肝炎抗病毒

蔺朝妮综述,胡 鹏审校(重庆医科大学附属第二医院感染科,重庆400010)

维生素D 是一组具有生物活性的脂溶性类固醇激素,25-羟基维生素D3[25(OH)D3]是循环中维生素D 的主要形式。在人体内,维生素D 的主要作用是保持骨骼健康。在过去几年间,人们已逐渐认识到维生素D 在人体内还有其他一些重要作用,如具有免疫调节作用、抗纤维化和抗病毒作用等。近期研究发现,维生素D缺乏在慢性丙型肝炎(CHC)中较为普遍,提高维生素D 水平可增加CHC 患者在聚乙二醇化干扰素(PEG-IFN)联合利巴韦林(RBV)治疗中的持续病毒学应答。现结合近年来国内外最新文献,就丙型肝炎病毒(HCV)感染与维生素D 缺乏研究进展作一简要综述。

1 丙型肝炎患者维生素D 缺乏现状

丙型肝炎是由HCV 引起的、以肝脏损害为主的一组全身性传染病。全世界估计有1.7~2.0 亿HCV 感染者,其慢性化比例可达50.0%~85.0%;10.0%~20.0%的HCV 感染者在感染20 年后可发展为肝硬化,1.0%~3.0%的人在感染30 年后可发展为肝癌[1]。这给公共卫生和患者带来巨大的经济负担。目前美国肝病学会推荐CHC 患者标准治疗方案为PEG-IFN 联合RBV。尽管该方案的持续病毒学应答已经得到很大的提高,但是仍然有大约50%CHC 患者初治失败。蛋白酶抑制剂的出现为CHC 和丙型肝炎肝硬化患者的治疗带来新的选择, 但是高昂的治疗费和不良反应使其在临床中的应用受到限制。近期大量研究发现,CHC 患者补充维生素D 可明显提高PEG-IFN 联合RBV 抗病毒治疗的持续病毒学应答。这一现象引起研究者的极大兴趣。

美国医学研究所最近给出维生素D 缺乏[25(OH)D3水平低于20 ng/mL]、不足(20~<30 ng/mL)和充足(30~<100 ng/mL)的定义。Cholongitas 等[2]报道,约51%~92%CHC 患者存在维生素D 缺乏或不足。在Petta 等[3]的研究中,血清25(OH)D3均值在CHC 患者中明显低于健康对照组[(年龄、性别匹配的健康人),(25.1±9.9)、(43.1±10.2)μg/L,P <0.01]。相 应 的,血 清25(OH)D3水 平 低 于30 μg/L 的CHC 患者有144 例(73%),而对照组只有3 例(6%),差异有统计学意义(P<0.01)。Lange 等[4]报道,CHC 患者中无论有无肝硬化,与健康人比较均有较高的维生素D 缺乏率[25(OH)D3<10 ng/mL,25%、12%,P<0.01];此外,还检测了HCV 清除前后血清维生素D 水平,发现HCV 清除后维生素D 缺乏率有所改善(33%、26%,P=0.092)。

2 CHC 患者维生素D 缺乏原因

以上现象不禁引人思考,为什么丙型肝炎患者维生素D 缺乏率如此高?目前虽然对CHC 患者维生素D 代谢紊乱的机制还不十分明确,但有关慢性肝脏疾病中维生素D 缺乏的研究已有很多。考虑其原因:首先,肝脏是维生素D 代谢的核心器官,肝功能受损会影响维生素D 代谢。维生素D 是一组具有生物活性的脂溶性类固醇激素,包括维生素D2(麦角骨化醇,ergocalcifero1,植物合成)和维生素D3(胆骨化醇,cholecalciferol,哺乳动物体内合成)。二者被摄入血液循环后即与血浆中的维生素D 结合蛋白(DBP)相结合,然后被转运到肝脏。经肝细胞25-羟化酶作用生成25(OH)D3,是循环中维生素D 的主要形式,常用来评估人体内维生素D 状态。故推测肝脏疾病造成肝细胞炎症、肝纤维化,从而影响维生素D 在肝脏中的生成。Fisher 等[5]的研究证实,存在肝硬化患者维生素D 缺乏率明显高于无肝硬化患者 (86.3%、49.0%,P=0.000 1),同时,维生素D 缺乏与肝纤维化程度呈正相关;肝硬化分级Child-Pugh A代偿期患者有较高的维生素D 水平,与Child-Pugh C 比较[(45.8±16.8)、(22.7±10.0)nmol/L,差异有统计学意义(P<0.01)]。随后的一项通过终末期肝病模型(MELD)评分评估肝硬化程度的研究也证实了以上结论[6]。其次,慢性肝病患者血清DBP 减少,影响了维生素D 的转运和活化。另外,阳光暴露减少、脂肪组织储备减少、维生素D 吸收异常和肠道营养丢失等原因也需要考虑。

3 维生素D 缺乏对CHC 患者的影响

3.1 维生素D 的骨外生物活性 维生素D 缺乏可以导致骨质疏松、骨软化等骨骼疾病。最近研究发现,维生素D 在HCV 感染过程中具有免疫调节作用,同时在肿瘤、糖尿病、抑郁等多种疾病中也发挥作用[7]。近期在肝病中的报道引起了广泛关注。维生素D的基因效应是通过维生素D 受体(VDRs)介导的,是调节固有免疫和后天免疫系统的重要因子[8]。VDRs 广泛分布于免疫细胞表面,如CD4+、CD8+T 细胞、B 细胞、中性粒细胞以及抗原递呈细胞等。循环中的25(OH)D3被转运到肾脏,在1-α 羟化酶作用下再次羟化,受细胞色素P450、25 羟维生素D31-α 羟化酶(CYP27B1)调节,生成 有 很 强 生 物 活 性 的1,25-二 羟 维 生 素D3[1,25(OH)2D3]。1,25(OH)2D3从血清维生素D 结合蛋白/其他转运蛋白中分离出来,进入临近细胞内,1,25(OH)2D3容易通过细胞膜并且通过活化的VDRs,与配体结合的VDRs 产生构象改变,协同抑制子蛋白从VDRs 表面释放出来,允许协同激活子蛋白进入,发生相互作用,因此激活靶基因的转录。当转录因子被1,25(OH)2D3活化,VDRs通过直接或间接作用调节200 多种基因,从而影响细胞增殖、变异和凋亡以及免疫调节等一系列作用。已有研究表明,维生素D缺乏可能影响T 细胞的激活和增殖,以及巨噬细胞的趋化作用和吞噬作用,并且能诱导下调抗菌肽的抑菌作用[9]。因此,就可以解释为何维生素D 缺乏可能减弱T 细胞的反应能力及其清除包括HCV 在内病原体的能力。除此以外,体外实验证实维生素D2具有抑制HCV RNA 复制的能力[10]。其直接抗病毒活性机制还不是很清楚,推测可能是维生素D2抑制了核糖体内部进入位点丝氨酸蛋白酶NS3-4A 和聚合酶NS5B,从而抑制RNAs 和蛋白质的合成。

3.2 维生素D 缺乏与CHC 抗病毒治疗 维生素D 缺乏在CHC中的发生率比健康人高[11],该情况与合并早期肝硬化患者类似[12]。最近大量临床研究发现,维生素D 水平可预测PEG-IFN 和RBV治疗CHC 患者的持续病毒学应答。在体外基础研究中,发现维生素D 以浓度依赖的方式抑制HCV 的复制[13-14]。Lange 等[4]发现,CHC 基因2/3 型患者给予PEG-IFN/RBV 治疗24 周,治疗前维生素D 缺乏组[25(OH)D3<20 ng/mL]持续病毒学应答率较高维生素D组低(50%、81%,P<0.01)。Petta 等[3]对167 例接受PEG-IFN/RBV 治疗的CHC 患者的随访结果显示,其总持续病毒学应答率为41.9%(70/167),多因素分析提示,低25(OH)D3水平[OR=1.039;95%置信 区 间(95%CI)=1.002 ~1.077,P <0.05]、脂 肪 变 性(OR=0.971,95%CI=0.944~0.999,P<0.05)、低胆固醇(OR=1.009,95%CI=1.000~1.018,P<0.05)与低持续病毒学应答率独立相关。

既然维生素D 缺乏在CHC 患者中较为普遍,那么,是否补充维生素D 后可增强PEG-IFN/RBV 抗病毒效果?近期相关研究为此解开答案。Abu-Mouch 等[15]将72 例CHC 基因1 型患者分为两组,一组在抗病毒治疗开始前4 周口服维生素D3,使血清25(OH)D3>32 ng/mL,然 后 给 予PEG-IFN/RBV 联 合 维 生 素D3(2 000 U/d)治疗;另一组未添加维生素D,治疗48 周后比较二者疗效,发现添加维生素D 组持续病毒学应答率(86%,31 例)明显高于对照组(42%,15 例),差异有统计学意义(P<0.01)。多因素分析提示,治疗前补充维生素D,肝纤维化程度和病毒载量与持续病毒学应答独立相关。同样,Nimer 等[16]将40 例基因2/3 型初治CHC患者分为维生素D、PEG-IFN/RBV 三联组和PEG-IFN/RBV 组治疗24 周观察疗效,发现三联组有较高的持续病毒学应答率[95%(19/20)、85%(17/20),P<0.01]。Yokoyama 等[17]在84 例基因1b CHC患者的随机队列研究中,将从抗病毒治疗开始第8 周添加维生素D(1 000 U/d)的42 例患者作为补充维生素D 组,另外42 例未补充维生素D 的患者作为对照组,观察终点事件为治疗24 周时HCV RNA 阴转率(VR),结果表明,补充维生素D 组持续病毒学应答率明显高于对照组(78.6%、54.8%,P=0.037)。该研究还根据IL28B SNP rs8099917 多态性进行亚组分析,发现24 周时TT 型补充维生素D 者有较高的VR(补充组为86.2%、未补充组为63.3%,P=0.044),此情况在低应答的TG/GG 型中也类似,补充维生素D 组HCV RNA 滴度较未补充组明显下降; 多因素分析发现,IL28B SNP rs8099917 基因型和补充维生素D 在治疗24 周时有较高的VR,但两组最终的持续病毒学应答率无差异[64.3%(27/42)、50%(21/42),P=0.19]。作者总结认为,补充维生素D 可提高CHC 抗病毒疗效。

然而,Almerighi 等[18]对22 例初治无应答基因1 型CHC 患者的随访研究显示,再次抗病毒治疗前接受高剂量维生素D(维生素D3每天5 000 U)治疗1 个月,随后给予PEG-IFN/RBV 和维生素D(每天1 500 U)治疗,其中12 例(54.5%)患者发生早期病毒学应答,仅1 例(4.5%)发生了持续病毒学应答。故作者认为,在难治性CHC 患者中,提高维生素D 水平与持续病毒学应答无明显相关性。同样,Jazwinski 等[19]发现,在82 例非洲裔美国人基因1 型CHC 初治患者中,维生素D 水平与持续病毒学应答不相关,其中8 例(9.8%)获得持续病毒学应答与74 例(90.2%)未发生持续病毒学应答比较,二者基线维生素D 水平无差异(23.3、19.3 ng/mL,P=0.82)。在非黑人CHC 患者中,维生素D 水平与白介素-28B(IL-28B)基因多态性互补可成为持续病毒学应答的有效预测因素。有作者评估了接受长效IFN/RBV 初次抗病毒治疗的211 例CHC 患者的疗效,IL-28B rs12979860 C/C 等位基因和较高的血清维生素D水平与持续病毒学应答独立相关,同时,非C/C 基因型和维生素D水平低于20 ng/mL 与低持续病毒学应答相关。因此推测,也许血清维生素D 缺乏不是CHC 患者低持续病毒学应答的唯一因素[11],而是VDR 基因多态性[20]、DBP 基因多态性[21]和IL-28B 基因多态性[22-23]以及调控维生素D 通路的基因[11]等共同作用影响CHC 的抗病毒效果。但是也不得不指出,口服维生素D 具有简单易行、经济、无不良反应等优点,为CHC 的临床治疗提供了新的思路。

3.3 维生素D 缺乏与肝脏炎性反应 慢性HCV 感染与肝脏炎症有关,多种炎性细胞因子在循环中呈高水平,如肿瘤坏死因子(TNF)。在CHC 与健康对照的研究中,循环中TNF-α 和可溶性TNF受体(TNFR)水平与肝脏炎症的级别呈正相关。丙型肝炎患者肝内TNF-α 表达与肝脏Toll 样受体2(TLR2)和TLR4 受体表达高度相关[24-25]。CHC 患者与健康人比较有较高的病毒载量、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平和广泛肝细胞炎性反应[26]。这种高水平促炎性细胞因子的环境促进了HCV RNA 的复制[27]。维生素D 可下调人单核细胞、巨噬细胞和髓样树突细胞TLR 的表达,从而降低多种炎性细胞因子的产生(包括TNF-α 和趋化因子CXCL10)和促进其表达相对耐受性表型[28-29]。同时,维生素D 也可抑制炎症T细胞反应,减少干扰素-γ(IFN-γ)和IL-17 的产生,从而增加IL-4 和IL-10 的产生[30]。另外,趋化因子CXCL10 与HCV 感染高度相关,CXCL10 对T 细胞有很强的趋化作用。一项50 例慢性HCV 随机双盲对照研究表明,使用TNF-α 拮抗剂治疗,可提高IFN 联合RBV的抗病毒疗效[31]。如果炎性细胞因子和趋化因子促进了HCV 抵抗和疾病的进展,那么,也许维生素D 的抗炎作用会发挥一点有益的作用。因此,以上研究表明,HCV 感染患者维生素D 缺乏更易激化慢性炎症活动。

3.4 维生素D 缺乏与肝纤维化的关系 VDR 表达于肝星状细胞表面并且受1,25(OH)2D3的调节。在体外实验中,1,25(OH)2D3可抑制肝星状细胞增殖,从而减少细胞周期蛋白D1、金属蛋白酶组织抑制剂和胶原Ⅰa1 的生成。在人体试验中发现,1,25(OH)2D可降低α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、胶原Ⅰa1 以及硫代乙酰胺(TAA)水平,阻止发展为肝硬化[32-34]。有研究推测,维生素D 水平大于50 nmol/L 也许可降低CHC 患者肝纤维化的进展速度[35]。此外,1,25(OH)2D3在肺成纤维细胞和间充质干细胞体外实验中有抗纤维化作用,在大鼠的肝纤维模型中,其同时具有抗增殖和抗纤维化作用[36-37]。

4 结 语

维生素D 缺乏与HCV 感染相互影响,并不是说维生素D 水平低会导致慢性肝脏疾病,而是相互间存在联系。值得关注的是,低维生素D 水平是否影响CHC 抗病毒预后。对于应用PEG-IFN 和RBV 治疗的HCV 患者来说,基线维生素D 水平是其持续病毒学应答的有力预测指标;同时。补充维生素D 可提高持续病毒学应答率和降低肝纤维化程度。然而,CHC 患者维生素D 缺乏的机制并不完全明确,需要大量临床试验设计,将人种、季节、VDRS、DBP和α 羟化酶多态性、肝功能状态等影响维生素D 水平因素考虑其中,进行多中心随机对照研究指导临床。但是,由于口服维生素D具有简单易行、经济、无明显不良反应等优点,也为CHC 的临床治疗提供了新的思路。

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