转化生长因子-β1在乙型肝炎病毒感染相关肝病发病中的作用研究进展*

徐 超 综述，马 勇 审校

人体感染乙型肝炎病毒（hepatitis B virus,HBV）后易慢性化，病毒可持续复制，引发慢性乙型病毒性肝炎（chronic hepatitis B,CHB），如不及时进行治疗干预，肝组织受到长期炎症刺激后会经一系列病理生理过程形成肝纤维化（liver fibrosis），进一步发展会导致肝硬化（liver cirrhosis，LC）、肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）和肝衰竭等。转化生长因子 -β（transforming growth factor-β，TGF-β）是由多种细胞产生的具有多重生物学活性的细胞因子，在人体以TGF-β1亚型的作用最为重要，与相关疾病的研究也最多。近年来学者对于TGF-β1的生物学特性及其在人体感染HBV后出现的有关临床问题中的作用进行了广泛的研究，并取得了一定成果，现综述如下。

1 TGF-β1的生物学特性

TGF-β超家族由多种结构及功能相关的多肽生长因子组成，该家族除TGF-β外，还包括活化素（activins）、抑制素（inhibins）及骨形成蛋白 （bone morpho-genetic proteins，BMPs）等，目前发现TGF-β至少有6个亚型（TGF-β1-6），哺乳动物主要存在 TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3三种，它们的功能相似，其中TGF-β1在体细胞系中所占比例大于90%，其活性也最强。人TGF-β1基因定位于19q3，含有7个外显子，TGF-β1由两条含112个氨基酸的多肽单体借二硫键链接而成，分子量为25kDa，新合成的TGF-β1以非活性状态的多肽链前体的形式存在，通过酸化、改变离子强度或酶解后形成活性TGF-β1，然后与受体结合发挥生物学作用。

TGF-β1具有广泛的生物学功能。根据细胞种类的不同，TGF-β1对细胞增殖可表现出抑制和刺激的双重作用，即使对同一类型细胞，在不同的培养条件下也可体现出这种双重作用[1]。TGF-β1能拮抗淋巴细胞反应，抑制促炎细胞因子的作用，可作为关闭免疫应答及炎症反应的一种信号。TGF-β1被公认为纤维化的关键介导因子，大量研究证实，TGF-β1可诱导成纤维细胞生成，造成细胞外基质（extracellular matrix，ECM）大量沉积，为促进器官纤维化的重要细胞因子[2]。TGF-β1对肿瘤也起双重调节功能，在肿瘤发展的初期，TGF-β1可抑制肿瘤细胞的生长，随着肿瘤的进展，TGF-β1的抑制作用逐渐消失，在晚期则成为肿瘤细胞的促进因子，为肿瘤的生长、转移提供适宜的微环境，某些肿瘤可通过大量分泌TGF-β1逃避免疫攻击。另外TGF-β1在不同疾病中也有着与各自疾病相关的特殊功能。

2 TGF-β1与HBV感染慢性化

现已证实，人体对HBV的免疫耐受是导致感染慢性化的最重要因素，其中CD4+辅助性T淋巴细胞（T helper lymphocyte，Th）、HBV特异性细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）、CD4+CD25+调节性 T细胞 （regulatory T cell，Treg）和树突状细胞（dendritic cell，DC）等免疫细胞数量和功能的异常是免疫耐受形成的主要机制。HBV感染慢性化与HBV特异性CTL反应关系密切，经Th细胞激活后，HBV特异性CTL可直接或通过分泌IFN-γ、IL-2等细胞因子杀伤病毒。Palmer等[3]研究发现TGF-β1大量表达时可抑制巨噬细胞、T、B淋巴细胞等炎性细胞的增殖和活性，抑制CTL，减少细胞因子ⅠFN-γ、ⅠL-12等的分泌，使机体免受免疫攻击。刘晓霞等[4]用MTT法和流式细胞术分别检测TGF-β1对人外周血T细胞增殖和活化的影响，发现TGF-β1可明显抑制T细胞的增殖、活化和T细胞对细胞因子ⅠFN-γ、ⅠL-2的表达，并上调具有免疫抑制作用的CD4+CD25+Treg的数量。DC是目前已知体内功能最强的抗原提呈细胞，其数量减少和功能缺陷是HBV特异性CD8+CTL应答低下的重要原因，也是HBV感染慢性化的关键因素。研究发现TGF-β1可明显抑制人单核细胞来源DC的成熟和免疫活性，从而诱导免疫耐受，其作用可能与TGF-β1下调DC表面Toll样受体4的表达有关[5]。另外TGF-β1可降低人自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）激活信号 NKG2D/DAP10和 2B4/SAP的表达，使NK细胞功能受损[6]。慢性HBV感染涉及多种细胞因子的失衡[7]，TGF-β1可能参与了介导免疫细胞数量和功能的异常而诱导免疫耐受，使感染慢性化，由于TGF-β1对细胞增殖作用的双重性和体内免疫反应的复杂性，仍需进一步研究加以证实。

3 TGF-β1与HBV复制

HBV是非致细胞损伤病毒，但复制水平与肝脏病变的程度和转归有关，TGF-β1作为一种多功能性的细胞因子，与HBV复制的关系值得关注。Flisiak等[8]通过观察CHB患者服用拉米夫定抗病毒治疗后血清中TGF-β1水平发现，治疗有效组血清TGF-β1含量明显下降，而无效组变化不明显，这与国内肖寒等[9]使用恩替卡韦抗病毒治疗后观察TGF-β1变化得出的结论一致，提示TGF-β1对HBV复制具有抑制作用。研究发现[10]，TGF-β1 能通过抑制前基因组RNA（pregenome，pgRNA）转录和减少核心蛋白的表达而抑制HBV复制，但不影响HBV共价闭合环状DNA（covalently closed circular DNA，cccDNA）池，可能无法根除病毒。肝细胞核因子4α（hepatocyte nuclear factor 4α，HNF4α）是肝内富集转录因子的一员，作为HBV核心启动子激活和pgRNA转录调控的关键因子，在HBV的复制过程中起重要作用[11]。有学者通过构建 HNF4α 特异性小发夹 RNA（short hairpin RNA，shRNA）质粒载体，并观察其对小鼠肝内乙肝核心抗原和HNF4α表达水平的影响，发现小鼠肝内乙肝核心抗原表达水平随着HNF4α的抑制而降低，说明减少HNF4α的表达可以抑制HBV复制[12]。Hong等[13]亦有相同实验结论并证实TGF-β1可抑制HNF4α在肝细胞中的表达，从而起到抑制

HBV复制的作用，而蛋白酶体抑制剂MG132介导的HNF4α降解减少可阻断TGF-β1对HBV复制的抑制作用。另有研究表明[14]，肝细胞原蛋白转化酶（proprotein convertases，PCs）是TGF-β1抑制HBV复制的重要中间物质，上调其表达能增强TGF-β1对HBV复制的抑制作用，然而如何调控PCs的上游机制使其表达上调及明确抑制HBV复制的具体PC种类等问题需进一步研究探讨。TGF-β1能通过多种途径参与抑制HBV复制，更加深入探究TGF-β1抑制HBV复制的途径和机制并采取相应干预手段可能会为抗病毒治疗提供新线索。

4 TGF-β1与HBV感染后不同临床疾病转归

4.1 肝纤维化 慢性肝损伤使肝内ECM大量产生和过度沉积，形成肝纤维化，肝纤维化是向肝硬化演变发展的一个重要阶段。TGF-β1作为公认的致纤维化因子，与肝纤维化形成关系密切。Akpolat等[15]运用免疫组化方法对CHB患者肝组织中TGF-β1分布和含量进行分析，发现正常肝组织中TGF-β1表达量极少，但肝纤维化时可在肝窦内皮细胞、纤维间隔等部位表达，并且其含量与肝纤维化程度成正相关，这与国内外大量相关研究结论一致。肝星状细胞（hepatic stellate cells，HSC）激活成为肌成纤维细胞（myofibroblast，MFB）进而产生大量ECM是形成肝纤维化的中心环节[16]。TGF-β1可直接作用于HSC或通过诱导HSC表达血小板源性生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）等细胞因子受体使HSC激活为MFB，导致ECM的合成和分泌能力增加，而HSC激活后又可分泌TGF-β1，形成TGF-β1与HSC激活之间的恶性循环，使ECM生成进一步增多。TGF-β1能提高Ⅰ型前胶原肽链基因转录，增加Ⅰ型前胶原mRNA水平，同时可使纤维连接蛋白、Ⅲ型胶原水平呈剂量依赖增高。另外TGF-β1可与肝细胞膜上相关受体结合使肝细胞发生凋亡，肝细胞的凋亡坏死能促进肝纤维化进一步发展。TGF-β1除能促进ECM的生成，还能通过上调纤溶酶原激活因子抑制物（plasminogen activator inhibitor，PAⅠ）、基质金属蛋白酶抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinase1，TⅠMP）等ECM降解酶的表达而抑制ECM的降解。可见，TGF-β1经多种途径破坏了ECM生成和降解的平衡，参与了肝纤维化的形成和发展。抑制TGF-β1的生成[17]、阻断TGF-β1同受体的结合[18]、调节TGF-β1信号转导分子Smads的表达[19-20]等均可使肝内ECM合成减少，延缓肝纤维化发展，以TGF-β1为靶点治疗肝纤维化将是一个全新可行的方向。

4.2 肝细胞癌 慢性HBV感染和并发肝硬化是HCC发病的高危因素[21]。HCC患者高表达TGF-β1，而且肝癌细胞本身也可参与其中[22]。研究发现TGF-β1水平与肝癌分化程度有关，随着分化程度降低TGF-β1表达增强[23]。TGF-β1对HCC具有双重的调节作用。Ceballos等[24]在肝癌细胞系中加入2ng/ml TGF-β1处理48h，通过观察增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）的变化，说明 TGF-β1 可抑制肝癌细胞的增殖。Morris等[25]的研究显示，TGF-β1可通过促进P53等肿瘤抑制基因的表达阻滞肝癌细胞的分裂增殖和诱导肝癌细胞凋亡，从而起到抑制肿瘤生长的作用。研究发现[26-27]，HCC患者体内CD4+CD25+Treg数量增加，而且肿瘤组织中数量明显多于外周，抑制了机体对肿瘤的免疫杀伤，TGF-β1可促进CD4+CD25+Treg的生成并稳定其功能，与HCC的恶性进展关系密切。丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1（mitogen-activated protein kinase phosphatase-1，MKP-1）可介导肿瘤逃避免疫攻击，Park等[28]证实TGF-β1可表达MKP-1使HCC患者肿瘤组织中MKP-1含量明显高于正常肝组织，导致肿瘤持续进展。据报道[29]，TGFβ受体Ⅱ含量下降可促进肿瘤的侵袭转移。Mamiya等[30]用免疫组化方法检测HCC病理切片，发现部分患者TGFβ受体Ⅱ表达下降，而这部分患者表现出高侵袭转移性、高复发率等临床特点。另外，TGF-β1可诱导肝癌细胞表达有丝分裂因子和发生上皮-间充质转化促进肿瘤的增殖和侵袭能力[31]。

4.3 肝衰竭 肝衰竭患者体内TGF-β1水平明显升高，提示其与肝衰竭疾病过程有关[32，33]。Antoniades等[34]研究表明，在人急性肝衰竭病例，库普弗细胞（Kupffer cells，KC）通过自身增殖和趋化因子CCL2依赖的外周募集在肝组织坏死区域数量明显增多，KC可能涉及肝衰竭的组织修复过程。陈文等[35]通过观察肝衰竭患者血清对大鼠KC产生TGF-β1的影响，发现肝衰竭患者血清可使KC高表达TGF-β1，这可能与血清内毒素对KC的激活作用有关。由于TGF-β1可抑制肝细胞的再生和诱发肝细胞凋亡，肝衰竭患者肝组织内TGF-β1表达的增多将不利于疾病的恢复甚至加重病情。但同时我们知道，在HBV诱导的肝衰竭的发病过程中，病毒并不直接杀伤肝细胞，CD8+CTL、NK细胞等介导的细胞毒效应及致炎细胞因子TGF-α、IFN-γ等的大量表达是引起严重急性肝损伤的主要因素，鉴于前文所述TGF-β1对CD8+CTL、NK细胞等免疫细胞及相关细胞因子的抑制作用，TGF-β1表达增多在HBV感染诱导的肝衰竭中的利弊有待权衡。

5 结语与展望

综上所述，TGF-β1作为多生物学功能的细胞因子，在HBV感染后慢性化形成、病毒复制及相关临床疾病转归多个过程中发挥重要作用，在同一过程中甚至表现出截然相反的效应。相信伴随研究的深入和新生物技术的发展，将为我们以TGF-β1为靶点打破慢性HBV感染者免疫耐受状态、抑制HBV复制及合理应用其生物学功能治疗相关疾病带来可能。

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