白细胞介素18与HBV感染慢性化关系的研究进展

吴殿磊,徐光华,刘娜,李春霞

(1西藏民族大学附属医院，陕西咸阳712082；2延安大学附属医院)



白细胞介素18与HBV感染慢性化关系的研究进展

吴殿磊1，2,徐光华2,刘娜2,李春霞2

(1西藏民族大学附属医院，陕西咸阳712082；2延安大学附属医院)

乙型肝炎病毒(HBV)感染预后与环境、HBV病毒学、宿主先天和后天免疫反应以及机体的基因等因素有关。机体先天免疫状况及其基因多态性可以影响白细胞介素18(IL-18)的正常表达。IL-18是促炎症细胞因子，在多种疾病发生和发展过程中具有重要作用，包括HBV感染。研究表明IL-1β 和 IL-18异常低水平表达可能与乙型肝炎慢性化存在关联，但具体机制尚未明确，推测可能与机体某些天然免疫受体异常有关。IL-18基因启动子-607 和-137位点单核苷酸多态性可以影响IL-18基因的表达，导致IL-18的合成水平不同。近期的一些研究表明，等位基因-137位点C是保护性基因，可能阻止慢性乙型肝炎的发生或发展；IL-18 -607A/A基因型是慢性乙型肝炎的易感基因。

乙型肝炎病毒；乙型肝炎；白细胞介素18；天然免疫；炎症复合体；基因多态性；乙型肝炎慢性化

乙型肝炎病毒(HBV)感染总体分为如下临床类型：无症状携带、急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎、肝硬化、原发性肝癌。HBV感染不同类型和不同临床预后的原因尚未阐明，但是与环境、HBV病毒学、宿主先天和后天免疫反应以及机体的基因因素有关。研究证实，机体先天免疫状况及其基因多态性可以影响白细胞介素18(IL-18)的正常表达，而IL-18异常表达与乙型肝炎慢性化存在关联，推测可能与某些HBV DNA编码的蛋白质、天然免疫受体异常以及IL-18基因多态性有关[1～4]。本文归纳该领域IL-18有关研究予以综述，期望为HBV感染慢性化研究提供新的线索与思路。

1　 IL-18与炎症复合体

机体天然免疫系统可以通过炎症反应等机制直接清除感染，还可以通过诱导获得性免疫系统的活化，进而激发更加高效和特异性的免疫反应。天然免疫系统依靠为数较少的模式识别受体来识别细菌、病毒等外来微生物。在高等动物中迄今已经发现了至少五大家族的模式识别受体，分别是Toll样受体(TLR)、视黄酸诱导基因样受体、NOD样受体(NLR)、C型凝集素受体、PYHIN蛋白家族(HIN-200)。炎症复合体的概念由Martinon等[5]于2002年提出，其是由NLR(NLRP1、NLRP3、NLRC4、NLRP6和NLRP12)或HIN-200家族(AIM2)天然免疫受体、接头蛋白和胱天蛋白酶1(Caspase-1)等组成的分子复合物[6, 7]。炎性复合体能够介导识别细菌、病毒以及内源性的危险信号来诱导Caspase-1活化。Caspase-1活化后能够使IL-1β、IL-18和IL-33等炎性细胞因子前体成熟。研究表明，多种临床疾病与Caspase-1的活化以及IL-18、IL-1β分泌异常有关，而IL-18和IL-1β等的成熟和释放受到炎症复合体的影响，因此，深入研究炎症复合体有利于全面理解慢性乙型肝炎，并为其发病机制研究提供新的思路和线索。

2　IL-18与机体免疫

某些胞质蛋白和核蛋白缺乏靶向运输至内质网的信号肽，他们可通过不依赖于内质网至高尔基复合体途径释放到细胞外[8]。例如，IL-1β和IL-18的成熟和释放[9]。IL-1β和IL-18先以前体形式产生存在于胞质中。研究[10]证实，病原微生物刺激诱导未成熟的前体IL-1β和前体IL-18表达是通过TLR或NOD2经NF-κB通路，前体IL-1β和前体IL-18的成熟和分泌需要相应炎症复合体的形成并活化Caspase-1来完成。IL-18也称为“IFN-γ诱导因子”，对于IFN-γ的合成必不可少，在诱导机体T淋巴细胞反应中起重要作用。IL-18是一个多效能的促炎症因子，它主要由急性免疫反应中的单核细胞、巨噬细胞和成熟的树突状细胞等分泌，既参与细胞免疫也参与体液免疫[11]。IL-18能够刺激机体合成IFN-γ、TNF-α、IL-1、IL-2、黏附分子和细胞凋亡因子，促进T淋巴细胞增殖及自然杀伤细胞的裂解活性。总体而言，成熟的IL-18在宿主发起和进行特异性免疫过程中发挥重要作用，而IL-18的成熟和释放与天然免疫关系密切。

我们前期研究[3]发现，急性乙型肝炎患者外周血单个核细胞中黑色素瘤缺乏因子2(AIM2),血清IL-1β和IL-18的表达显著高于慢性乙型肝炎。急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎免疫清除期AIM2 mRNA表达与HBV DNA载量、HBeAg之间存在明显的负相关；急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎免疫清除期AIM2 mRNA表达与血清中细胞因子IL-1β和IL-18之间存在明显的正相关性。提示AIM2表达与机体免疫清除HBV有关。慢性乙型肝炎AIM2、IL-1β和IL-18表达水平较低并且其表达与机体免疫清除HBV有关，推测AIM2、IL-1β和IL-18低水平表达与乙型肝炎慢性化存在关联。另外，乙型肝炎慢性化也可能与某些HBV DNA编码的蛋白质、其他某些天然免疫受体(如TLR 和NLR)的异常表达有关[1～3]。

3　 IL-18及其基因启动子多态性与慢性乙型肝炎易感性

人类基因组中很多等位基因都有多态性，例如在编码区和非编码侧翼区的单个核苷酸多态性(SNPs)。大量的SNPs可能够解释个体基因的多样性和种族多样性。如果一个特异SNP形式与好的预后有关并能降低HBV感染或肝病风险，这个等位基因可以认为是对机体有保护性的，是抵抗HBV的。相反就称为易感基因，有些甚至可能与原发性肝癌的发生发展有关。最近很多研究致力于鉴定这些基因。

一些学者致力研究相关细胞因子的基因多态性来确定他们与慢性乙型肝炎的关系，IL-18就是其中之一。IL-18编码基因位于染色体上11q22.2～q22.3，由6个外显子和5个内含子组成。其缺乏TATA盒，它的表达至少由2个不同的启动子区域调节，一个位于外显子1的上游(启动子1)，另外一个位于外显子2的上游(启动子2)[12,13]。筛查启动子区域能够影响IL-18合成核苷酸变异的研究，结果发现了几个新的多态性[14]。这些位于IL-18基因启动子内SNPs中，迄今发现有2个位点变化可改变启动子功能，分别是-607 A/C 和-137 G/C。在-137位点G颠换为C，在-607位点C颠换为A，造成该启动子功能部位部分受到影响。这些部位包括组蛋白4转录因子1和cAMP反应元件结合蛋白结合位点。因此，在这些部位的突变可以影响IL-18的表达和合成水平。这两个多态性(-607C/A 和-137G/C)和他们的单倍体可能能够解释IL-18表达和合成的差异。

研究显示基因启动子多态性可改变其合成水平，这可能导致不同的预后[15,16]。鉴于这些研究发现，一些实验研究了IL-18基因启动子多态性是否与慢性乙型肝炎进展有关。同时体内研究也证实IL-18能够促进慢性乙型肝炎患者外周血单个核细胞产生高水平的干扰素。研究[3]表明IL-18在急性乙型肝炎患者外周血中水平明显高于活动期慢性乙型肝炎，而且与HBV DNA水平相关。这些结果提示IL-18可能有助于机体控制HBV的复制。IL-18参与机体清除HBV的免疫反应提示其基因多态性可能与HBV感染预后有关。因此，IL-18基因启动子区域多态性在慢性乙型肝炎发生和发展中的作用研究成为近几年的研究热点[17～19]。

回顾一些关于IL-18基因启动子-137 C/G或-607 A/C或两者兼有的多态性与慢性乙型肝炎易感性的研究成果。Hirankarn等[18]报道，慢性乙型肝炎患者IL-18 -607A/A基因型明显高于健康对照，他们认为-607A/A基因型导致肝脏中的巨噬细胞IL-18转录能力降低，使得IL-18合成减少，不能有效抑制HBV复制。但Khripko等[20,21]研究认为IL-18 -607A/A是保护性基因型，而且与机体免疫清除HBV有关。Li等[19]在中国人群关于IL-18基因SNP -607A/C与慢性HBV感染易感性研究结果显示，-607A/A基因型出现频率明显高于健康对照，该研究结果提示IL-18基因启动子-607A/A基因型与慢性乙型肝炎的易感性关系密切，可能是其易感基因。相反，有研究报道，IL-18基因SNP -607A/C与慢性乙型肝炎易感性之间无关。此相反结果也许与种族差异有关。研究发现汉族人群慢性乙型肝炎基因型-137G/G频率明显高于健康对照，但二者间无统计学差异，不支持基因型-137G/G是慢性乙型肝炎易感基因的结论[17]。Li等[19,22]研究发现慢性乙型肝炎患者L-18等位基因单倍体 -137位点C频率明显低于健康对照，提示-137 位点C与高水平L-18有关，有利于机体清除HBV。

慢性乙型肝炎发病机制众说纷纭，但迄今尚未完全阐明。目前认为肝细胞损伤不是HBV在肝细胞内复制的结果，HBV感染后主要由于机体对病毒的免疫应答而导致肝细胞损害，即机体免疫反应在清除HBV的同时损伤了肝脏细胞。HBV感染者的预后与机体免疫和遗传关系密切，HBV感染慢性化多源于机体免疫系统发育尚未完善(如婴幼儿、儿童和青少年)、免疫缺陷或免疫紊乱致使机体不能彻底有效清除HBV。机体的免疫状态在机体抗病毒反应中起重要作用，并且很大程度上影响了HBV的复制和HBV感染的预后。研究证实，在急性自限性乙肝患者存在针对HBV强大且持续的细胞毒T淋巴细胞反应，而这些反应在慢性乙肝患者中明显减弱或检测不到。提示获得性免疫对HBV感染预后起重要作用，但是应注意，机体获得性免疫的激活与天然免疫关系密切。IL-18是促炎症细胞因子，在HBV感染发生和发展过程中具有重要作用。研究表明，IL-1β 和 IL-18异常低水平表达与乙型肝炎慢性化可能有关，但具体机制尚未明确，推测可能与机体某些天然免疫受体异常或者缺陷(如AM2、TLR 和NLR)有关。

另外，遗传因素对于HBV感染的预后同样也起重要作用，相应细胞因子基因多态性可能影响机体HBV感染的易感性和预后。研究发现，IL-18基因启动子-607 和-137位点SNPs 可以影响IL-18基因的表达，导致IL-18的合成水平不同。近期的一些研究表明，等位基因-137位点C可能是慢性乙型肝炎的保护性基因；IL-18 -607A/A基因型是慢性乙型肝炎的易感基因，而另外一些研究结果与此观点相驳。这些发现有待于更大样本来研究证实，还应考虑种族和HBV感染自然史的因素。

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国家自然科学基金资助项目(81560102)。

徐光华(E-mail:wudianlei@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.29.036

R512.6

A

1002-266X(2016)29-0099-03

2016-01-05)