HBx基因促进原发性肝癌侵袭与转移的分子机制

闵安如 叶晓峰

（武警8690部队医院普外科 江苏 宜兴 214200）

在我国，原发性肝癌与乙肝病毒感染密切相关，80%的患者伴HBV感染，HBV感染者发生HCC的危险性是无感染者的200余倍。当前发现HBx基因编码产物x蛋白是HBV中惟一具有多种调控功能的病毒蛋白质，通过反式激活癌基因等机制促进了肝细胞癌的发生。

研究还表明，HBx通过多种机制促进肝癌细胞的侵袭与转移，其机制归纳为四个方面：一是改变细胞与ECM间黏附机制，二是促进ECM降解，三是提高肝癌细胞侵袭运动能力，四是诱导肿瘤血管生成。通过对上述步骤的调控，大大增强了肝癌的侵袭转移能力，直接导致肝癌患者的不良预后。

1.黏附机制的改变：

1.1 Liu等1发现HBx激活DNA甲基转移酶1的活性使上皮细胞钙粘蛋白（E-cadherin）启动子区甲基化，E-cadherin表达被抑制导致细胞间的黏附作用减弱，从而促进肿瘤细胞的移动。进一步研究证实，抑制E-cadherin的核心在HBx激活区的Lys-130，E-cadherin启动子甲基化后其表达受抑制，使肿瘤细胞从原来位置与周围细胞脱离并迁移到外界，促进了肝癌的转移。

1.2 Lara-Pezzi E2等实验表明，转染HBx的肝癌细胞与细胞外基质（ECM）黏附力下降，整合素亚基α5的表达被抑制，激活的整合素亚基β1被重新分配至突出的伪足顶部，从而改变细胞与细胞外基质之间的黏附机制，促进了肿瘤细胞的迁移。

2.ECM的降解：

2.1 HBx通过诱导膜基质金属蛋白酶-1（MT1-MMP）和环氧合酶-2（COX-2）的表达促进肿瘤细胞侵袭。MMPS在细胞外基质（ECM）降解中起重要作用，而ECM的降解对肿瘤细胞侵袭和转移非常重要。

临床数据表明，HBx蛋白与膜-基质金属蛋白酶1（MT1-MMP）和基质金属蛋白酶2（MMP-2）的表达增强密切相关。进一步实验表明，HBx上调了MT1-MMP，而这种酶有诱导MMP-2的倾向。HBx通过上调基质金属蛋白酶，从而破坏细胞外基质，增强肿瘤细胞的侵袭力。

2.2 Chan CF等研究提示，HBx阳性的肝细胞癌组织中NFкB活性提高，导致其下游靶标——尿激酶血浆纤维蛋白溶解酶原激活物（urokinase plasminogen activator，uPA）过表达，而uPA可将纤溶酶原转化为纤溶酶，促进了细胞外基质的降解，增强了肝癌细胞的侵袭力。

3.细胞侵袭运动

3.1 影响癌细胞的侵袭性有很多因素，其中癌细胞的运动能力是关键因素之一，癌细胞脱离原发病灶，侵袭周边正常组织，穿入穿出血管，运动能力是必不可少的。许多实验均提示：癌细胞的运动能力与侵袭性之间有密切关系，高侵袭高转移的肿瘤细胞往往具有较强的运动能力。许多已知的生长因子既能影响细胞的生长又能刺激细胞的运动，故细胞的运动和生长不是完全独立的。欧迪鹏等3采用人肝CCL13（Chang Liver）细胞系，实验结果表明：同一起源的细胞株，在转染HBX基因后，其划痕愈合的运动能力较未转基因的细胞明显增强，体外的侵袭力也增强，生长曲线细胞增殖及集落形成加快，反映了癌细胞增殖能力与侵袭性之间的关系。因此，可能通过测定癌细胞的生长曲线、集落形成率和运动性等项指标来间接判断癌细胞的侵袭性。

HBx诱导肝细胞向运动表型转化，通过使细胞表面黏附分子受体CD44的极化来促进细胞伸出伪足，使细胞骨架肌动蛋白重排来改变细胞形态，从而促进细胞移动；应用单克隆抗体阻断CD44能破坏表达HBx的细胞对透明质酸与生长因子的反应。

3.2 研究还表明，转染HBX基因的HepG2细胞上调了细胞运动关键蛋白RhoC（Ras—related GTPase C）的表达，RhoC是Rho GTPases的一个成员，属于Ras超家族，参与细胞信号传导、增殖和肌动蛋白骨架的调节，与肝癌的转移密切有关。

3.3 HBx可能通过钙蛋白酶小亚基1（Capn4）加强肝癌细胞的转移能力。通过在肝细胞癌株HepG2用萤光素酶报告基因测定，HBx增强了Capn4启动子的活性并上调了Capn4在信使RNA和蛋白水平的表达，并认为NF-kappaB和HBx介导的Capn4激活相联系。划痕愈合实验证实，HBx通过NF-kappaB/p65复合体上调了Capn4的表达从而增强了肝癌细胞的迁移能力。

4.肿瘤血管生成：

4.1 促进血管生成因子HIF、VEGF、COX-2的表达，诱导肿瘤血管生成。血管内皮生长因子与肿瘤侵袭、转移相关，肿瘤维胞分泌VEGF致肿瘤血管形成，为肿瘤的生长提供血供和营养，肿瘤细胞脱落，进入血管，表现出转移特征。

陶小红等4自行构建了表达HBx的细胞，并选择血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）作为检测指标，排除缺氧因素，发现HBx可明显激活VEGF，参与了HCC的侵袭和转移。其他实验通过免疫组织化学法检测HBx、VEGF及血管内皮细胞表面抗原（CD34）表达，光镜下记录微血管计数（MVD），证实HBx和VEGF广泛表达于HBV相关性肝癌组织中，二者呈正相关，HBx通过上调VEGF的表达在HBV相关性肝癌组织血管生成及转移中起促进作用。

那么HBx是怎样通过上调VEGF的表达在HBV相关性肝癌组织血管生成及转移中起促进作用?研究发现HBx有可能通过缺氧诱导因子-1a（HIF-1a）作用于下游基因VEGF；并发现HBx有可能通过稳定HIF-1a而诱导肿瘤血管生成；HIF-la能通过促进血管内皮细胞的增殖和转移来诱导肿瘤血管生成；有学者研究发现，HBx可上调HIF-1a和Cox-2，而在HBx到VEGF这条通路中HBx、HIF-1a、Cox-2及VEGF或其他因子的作用机制还没有完全明确。

展望：Hbx蛋白作为一种多功能的病毒蛋白.从多个方面、多种途径促使HCC的发生与发展。随着对x蛋白功能和作用机制研究的断深入，其在HBV相关的HCC发病中的作用将备受重视。一方面我们可以通过检测x蛋白以便对HCC患者进行早期诊断.另一方面x蛋白作为HBV基因治疗理想的靶蛋白，可通过x蛋白特异性干扰RNA来降低病毒的RNA和蛋白水平.阻止或降低病毒复制.或通过阻止、缓解x蛋白对细胞的毒性作用，达到治疗目的。