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TLR9与HBV感染相关疾病研究进展

2018-02-14李鹏任丽梅贾彦彬

系统医学 2018年6期
关键词:宿主乙型肝炎多态性

李鹏 ,任丽梅 ,贾彦彬 1,

1.包头医学院基础医学与法医学院,内蒙古包头 014060;2.鄂尔多斯市第二人民医院,内蒙古鄂尔多斯 017000;3.包头医学院第二附属医院内蒙古消化病研究所 014030

乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)是急、慢性乙型肝炎(CHB)及慢性乙型肝炎后肝硬化(LC)、肝癌(HCC)的病原体,属于嗜肝DNA病毒科成员,以血液传播为主,呈全球性流行。据世界卫生组织报道,全球约20亿人感染过HBV,其中3.5亿人为慢性感染者[1]。我国属于HBV高流行区,人群HBsAg携带率约为7.18%,约有93 000 000人为慢性HBV感染者,其中慢性乙型肝炎患者约30 000 000例,每年约有300 000人因感染HBV发展成为肝硬化和肝癌而死亡[2]。HBV的感染以及肝硬化和肝癌的发生严重危害国民的健康,同时给我国的社会、经济带来沉重的负担,成为一个非常严重的公共卫生问题。HBV感染的相关致病机制复杂,目前尚未找到确切的治愈的办法,因此HBV感染的预防显得尤为重要,研究显示,HBV感染属于多基因疾病,病毒、环境以及宿主的遗传因素等在HBV相关疾病的发生和发展过程中起到了重要的作用。目前对于HBV感染与宿主的免疫应答相互作用研究较多,免疫应答的过程激活相关免疫细胞并分泌多种细胞因子,免疫细胞的产生以及细胞因子的分泌量对免疫应答效果将产生影响,因此,免疫细胞及细胞因子等因素对HBV感染中炎症发展以及组织的病理损伤产生一定的影响,同时,随着研究的不断深入,近年来关于宿主基因多态性与HBV感染相关疾病遗传易感性的研究也越来越多。并且有数据证实基因多态性影响机体对HBV感染相关疾病的易感性[3]。

Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)家族某些成员作为HBV感染的模式识别受体,其异常与HBV感染的炎症应答损伤和肝脏相关疾病的发生密切相关。该文就TLR9与HBV感染相关疾病的关系综述如下。

1 HBV感染及相关疾病

HBV侵入机体后,随血液循环进入肝细胞,早期阶段机体首先发生先天免疫反应,而在后期病毒持续感染导致特异性免疫反应的发生,此过程是人体免疫系统对抗HBV病毒侵扰的主要模式。HBV感染起病比较隐匿,随着病毒在体内的繁殖,很容易对肝脏组织造成损伤。如果在早期得不到有效地治疗和控制,就会逐步发展为慢性乙型肝炎,进而发展为肝硬化、肝癌[4]。

目前,HBV感染引起的肝脏疾病的致病机制还未能完全阐明,现有研究认为,HBV本身是不具有细胞毒性的,病毒感染机体的过程中免疫应答才是影响病毒消除,导致炎症和病理损伤的最主要因素[5]。因此,影响免疫应答的因素可能会间接地对HBV感染的临床转归产生影响。有研究表明HBV感染过程中一些细胞因子的分泌对HBV感染中机体的免疫应答反应、炎症发展以及组织的病理损伤均产生一定的影响[6],还有学者认为一些细胞因子的基因多态性可能与慢性HBV感染的进展有关[7],这些研究说明某些蛋白因子和宿主的遗传因素是影响HBV感染转归的重要因素,因此,从HBV感染免疫应答相关蛋白表达情况以及与之相结合的受体的基因多态性进行研究,将对了解HBV感染和临床转归以及指导临床用药具有很重要意义。

2 TLR9在HBV感染中的作用

TLRs是近年来研究发现的TLRs在多种肝脏组织细胞中均有表达,并使其在免疫应答过程中产生和释放多种炎症因子和细胞因子,免疫介导肝细胞损伤[8-9]。目前截止,Toll样受体家族已发现有13种动物和11种人的TLRs[10-11]。其中,TLR9作为一种主要识别病原生物非甲基化胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸序列 (unmethylated CpG dinucleotides,CpG-DNA)的重要模式识别受体,主要在浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells,pDCs)中表达,在固有免疫和获得性免疫中发挥重要作用。

目前,HBV感染后临床转归方面的相关研究倾向于宿主的遗传因素。有研究认为,宿主基因TLR9的一些单核苷酸多态性 (single nucleotide polymorphism,SNP)与其启动子的活性相关[12-13],其基因多态性可能对TLR9受体的表达产生影响,进而影响机体对HBV病毒的清除,引发急、慢性乙型肝炎、肝硬化及肝癌的发生。因此认为,宿主的遗传因素与HBV感染相关疾病的发生发展相关。研究TLR9基因多态性与HBV感染的关系对于深入了解HBV相关疾病的机制以及寻找疾病可能的治疗途径具有很重要的意义。

3 TLR9在慢性乙型肝炎发病中的作用

HBV感染人体后,主要引起的疾病是慢性乙型病毒性肝炎,其机制尚未十分明确。大量的研究表明,TLR9在CHB的发病过程中发挥作用。例如,TLR9激动剂CpGODN具有抗HBV效应,可在体外显著抑制HBV复制;慢性乙型肝炎的患者,其外周血单个核细胞(PBMCs)中 TLR9 mRNA 表达水平较低。Xu 等[14]发现HBV感染可在mRNA水平抑制TLR9的表达,研究还发现CHB患者表达TLR9的树突状细胞(pDC)在外周血单核细胞中的数量与正常相比明显减少,进而引起TLR9蛋白表达减少。说明CHB患者由于TLR9表达异常使得PBMCs识别HBV DNA能力下降,不能有效激活IRF7以及分泌足量的IFN-α清除病毒,这可能是造成慢性乙型肝炎发生的重要原因之一。

研究者在不断寻求CHB发病机制及治疗措施的同时,也在努力探索CHB的预防措施。有学者从宿主基因多态性出发探讨与CHB发病风险的关系,寻找干预慢性乙型肝炎发病的靶点。在我国关于TLR9基因多态性与CHB发病的相关性研究已有报道,周旋[15]对CHB及健康人群TLR9基因多态性进行分析,发现TLR9基因多态性与CHB的发生有关。因此,可以推断TLR9基因多态性与CHB特定人群易感性存在一定的关联。这为以后治疗和预防CHB的发生提供了新的线索和方向。

4 TLR9在肝硬化发病中的作用

肝硬化由肝脏炎症发展而成,慢性乙型肝炎后肝硬化最为普遍,如果不能得到及时的治疗和控制,就会转化成为再生结节,进而发生肝硬化,肝硬化的患者免疫清除HBV的能力很低,很容易使病情进一步恶化。因此,当HBV感染后一旦发展为慢性乙型肝炎要特别引起注意。

肝硬化患者HBV DNA在体内复制并且可进入胞浆与TLR9结合,相关信号通路被激活,发挥免疫反应。TLR9对抗HBV病毒所发挥的作用,实质是TLR9参与的信号传导过程中相关细胞所分泌的IFN-α、IFN-γ等细胞因子发挥抗病毒作用[16],在此过程中TLR9表达水平的高低直接影响IFN-α、IFN-γ等细胞因子的分泌。陈煜等[17]对TLR9在重型乙型肝炎及肝硬化患者相关组织表达的研究中发现肝硬化患者TLR9表达很少,说明肝硬化患者TLR9的低表达可能是机体抵抗HBV能力下降的重要原因之一,也可能是间接导致肝硬化向失代偿期快速发展的重要因素。

目前,针对肝硬化的发病与宿主遗传多态性因素方面的研究国内已有报道,黄霞梅等[18]对广西地区HBV感染人群的TLR9基因外显子区多态性位点rs187084进行研究发现TLR9基因rs187084位点C等位基因与肝硬化遗传易感性相关,C等位基因携带者患肝硬化风险降低至0.73倍,提示C等位基因可能是肝硬化的一个保护因素。Jia N等[19]为研究TLR9基因多态性与HBV感染之间的关系,共收集了209例HBV感染者,其中包括130例慢乙肝患者及79例肝硬化患者,和193例健康人作为对照组,统计结果显示TLR9基因rs187084位点的CC基因型以及C碱基的频率在肝硬化组明显高于健康对照组,提示TLR9基因多态性在HBV感染相关肝硬化发生的过程中起着一定的作用。因此,改善机体免疫状态、提高TLR9相关抗病毒细胞因子水平是早期治疗CHB、防止肝硬化发生的关键。

5 TLR9在肝癌发病中的作用

肝细胞癌是肿瘤疾病中最常见的死亡原因之一,流行病学资料显示,HBV感染是肝细胞癌发生的最主要的原因[20],且男性肝癌(HCC)发病率接近于女性的2倍[21]。HBV相关肝细胞癌变的发生是一个多因素、多阶段的复杂过程,涉及宿主与病毒在内的诸多因素。

有研究发现,在HBV相关肝癌发生发展的过程中,HBV病毒与机体内的TLR9受体结合激活相关信号传导通路,诱导巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子TNF-α,后者作为一种多功能的细胞因子与其受体结合使NF-κB信号转导系统被激活,使抗凋亡基因表达增加,有利于癌细胞的存活和无限增殖[22]。因此,认为宿主TLR9作为与HBV结合的受体,在HCC的发生和发展过程中起到了至关重要的作用。张迎寅[23]在对Toll样受体表达的研究中发现,HBV相关肝癌患者TLR9的表达量较健康人高,说明TLR9可能作为鉴定肝癌的分子标记之一。徐宁[24]研究发现,原发性肝癌的发生与TLR9表达的蛋白水平呈现正相关,表明TLR9异常表达也可能与原发性肝癌的发生存在关联。

TLR9基因有多个具有功能的位点[25],其基因多态性可能会对TLR9表达产生的影响,进而可能间接的对HCC的发病产生作用。目前,国内针对TLR9基因多态性与HCC发病的确切研究已经有少量报道,有研究者对广西地区人群TLR9与HCC发病风险进行相关性研究,发现TLR9基因多态性并未与HCC发病有相关性,但国内外针对该方向的研究还相对较少。我国作为HBV相关肝癌的高发区,且不同地域的人群亚结构存在一定的差异,在此背景下,对不同区域的人群进行TLR9与HCC遗传易感性的研究是很有价值的。

6 展望

HBV相关疾病均是由于免疫介导引起肝脏损伤,IFN的产生是HBV感染后机体抵抗病毒作用的中心环节。目前,已经应用于临床,也是临床上对HBV相关疾病的患者进行病毒治疗的主要措施。但是药物种类局限,主要的治疗药物有IFN和核苷(酸)类似物,但IFN对于某些患者的应答率比较低,达不到预期的疗效;而患者对核苷(酸)类似物的耐药也是目前治疗中面临的主要问题。大量的研究表明TLR9作为一种主要识别HBV非甲基化CpGDNA的重要的模式识别受体,在乙型病毒性肝炎的进程中发挥了重要作用,因此,可以对TLR9信号通路过程的某些环节进行针对性的干预或者调节TLR9的表达水平以达到控制HBV感染的目的,这一设想可以成为HBV相关疾病的一种新的治疗策略;同时,也可以通过刺激HBV感染过程中IFN等细胞因子的表达,达到抗HBV的目的,相信随着分子生物学和生物化学的发展,对TLR9认识的不断深入,在不久的将来TLR9与乙肝病毒感染的相关性会更加明确,为HBV感染防治提供帮助。

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