乙型肝炎病毒相关性肝癌发病机制的研究进展

崔敏虎　郑敬允

[摘要]原发性肝癌（简称PLC，肝癌）在我国是常见的恶性肿瘤。乙型肝炎病毒（HBV）与肝癌有密切的关系，HBV相关性肝癌的发生是多基因、多步骤、多阶段的过程。HBV不仅直接在癌基因激活或抑癌基因失活上产生效应，也间接通过肝细胞损伤、再生循环来作用。目前，PHC的确切病因和发病机制尚未完全清楚，因此深入研究乙肝相关性肝癌的发病机制成为一项长期而艰巨的任务，为肝癌的预防及合理治疗提供依据。该文将近年来HBV相关性肝癌的发病机制做一综述。

[关键词]乙型肝炎病毒；肝癌；发病机制；综述

[中图分类号]R73 [文献标识码]A [文章编号]1674-0742（2017）10（a）-0193-03

原发性肝癌是临床上常见的恶性肿瘤，全世界范围内每年因PLC（Primarylivercancer，PLC）去世人数最高达59.8万，是全球最常见的五大恶性肿瘤之一。2009年中国独占世界原发性肝癌病例的45%，2016年最新研究显示该比例已上升至55%。每年原发性肝癌新发病例约62.6万人，而其中约有一半病例发生在中国，同时肝癌已成为我国死亡率第2位的恶性肿瘤。据统计，PLC成为我国仅次于胃癌及食管癌的消化系统恶性肿瘤。

目前，全球公认的PLC的发生主要与肝炎病毒感染有关，但不同区域主要危险因素有其地域差异。发达国家PLC的发生主要与HCV感染有关，而发展中国家主要与HBV感染相关，有数据表明HBV感染的慢性肝炎及肝硬化患者与正常人相比，发生PLC的机率提高9～10倍。该文主要研究发生在HBV感染基础上的原发性肝癌，探讨HBV与PLC发病的相关因素及发病机制。

1HBx蛋白激活DNMTs致癌机制

由HBV基因组中最小的ORF所编码的HBx蛋白已被公认与PLC的发生发展密切相关。HBx不仅作为原癌基因促进肿瘤的发生，而且HBx还参与了肝癌发生中的遗传学调控问。DNA甲基转移酶（DNMTs）被HBx蛋白激活，目的基因的启动子通过DNMTs与甲基CpG结合蛋白靶向区结合来调控DNMTs的表达，使基因启动子区甲基化，致使肿瘤抑癌基因表达沉默，尤其是p16抑癌基因的表达，从而促进肝癌的发生。现已发现的DNMTs具有活性的有3个，分别是DNMT3A、DN.MT3B以及DNMT1。根据既往实验研究发现DNMTl、DNMT3A和DNMT3B在许多不同的恶性肿瘤中可以被普遍检测到，尽管DNA异常甲基化的发生机制尚不明确，但可明确DNMTs与恶性肿瘤的发生密切相关。

有文献报道，DNMT1和DNMT3A的平均mRNA表达水平在PLC组织中表达量最高，其次为未发生肝癌的肝炎或肝硬化组织，二者表达水平均明显高于正常肝脏组织。DNA甲基转移酶在产生异常的启动子区CpG岛甲基化、维持肿瘤细胞的甲基化状态方面起到重要作用。学者研究发现HBx蛋白的表达使DNMT1的表达水平上调；而PLC组织中DNMT3B在的表达量也比癌旁组织明显增加。此外，在体外DNA甲基转移酶活性的增加可以由HBx的过表达来上调DNMT1和DNMT3A达到。在肝癌细胞中可以通过用RNA抑制DNMTl和DNMT3B表达或DNA去甲基化药物来完成HBV基因组的DNA去甲基化。综上，HBx可以通過上调DNMTs的表达而使基因启动子区甲基化，进一步促使肝癌发生。

2HBx与MicroRNAs表达的致癌机制

MicroRNAs（miRNAs）是一类单链非编码小分子RNA，参与个体的发育、分化、增殖、凋亡、应激反应等。HBx可通过影响肝细胞内miRNAs的表达进而控制肝细胞内相关基因的表达，从而影响肝细胞的增殖、分化及凋亡，激发癌变。当miRNAs作为抑癌基因时，HBx通过甲基化作用使miRNAs失去抑癌功能。HBx也可以影响miRNAs在细胞内的表达，miRNAs即可作为抑癌基因也可作为癌基因达到致癌作用，诱使炎症活化物产生，加重炎症，使抑癌作用逐渐转为促癌作用，导致细胞过度生长。有研究显示miRNAs与DNA甲基化可以相互调节。CpG岛位于miRNAs基因组或近区，CpG岛DNA的异常高甲基化在肿瘤形成过程中非常常见，而CpG岛DNA的异常高甲基化致使相应的miRNAs低表达，而miRNAs同样可以参与DNA甲基化的调控，其机制尚不明确。

3HBx与RMP协同致癌机制

HBx基因编码HBx蛋白，存在于细胞浆及细胞核中。HBx通过与相关蛋白的结合影响HBV的复制及转录，并通过多种方式调节肝细胞及PLC细胞的转录、增殖、转化与凋亡等。RMP是RNA聚合酶Ⅱ的一种调节蛋白，主要作用于其第5亚基RPB5。研究显示RMP与HBx在肝癌组织内的表达量高于癌旁组织，表明RMP及HBx具有潜在的协同致癌作用，但二者在表达量上相互间并没有直接的影响。而RMP与HBx均与RPB5结合形成复合物，可能通过下调凋亡基因及上调抗凋亡基因的表达而达到促进肝癌细胞增殖。对肝癌细胞进行RMP的过表达，可以导致肿瘤细胞增殖，细胞凋亡的抑制，表明RMP对肿瘤细胞的增殖十分重要；肝癌细胞RMP的缺失可使生长周期在G2期发生阻滞。综上，RMP可能通过影响细胞周期、增殖、凋亡的相关因子发挥潜在致癌作用。而HBx对于细胞的增殖起双向作用，当HBx高表达时，HBx可阻断细胞周期，诱导细胞凋亡；当HBx低表达时，细胞凋亡减少，以增殖为主。该过程使肝细胞在凋亡、激活与抑制过程中更易发生恶性癌变。

4HBx使抑癌基因的失活

抑癌基因具有抑制细胞转化及癌变的功能。当抑癌基因缺失或失活时，导致肝细胞恶性增殖最终转变为恶性肿瘤。肿瘤抑制基因CpG岛的甲基化调控Dn.mts（DNA甲基转移酶）的表达，不仅促进肿瘤的发展，除了使肿瘤特异性胞嘧啶和胸腺嘧啶基因突变，并且导致染色体稳定性下降。且HBV感染也与一些抑癌基因遗传学表达改变密切相关。目前p53及p16是公认的与PLC相关的抑癌基因。

4.1p53基因

p53基因的生物学功能是监护基因组完整性，可促进DNA损伤修复、调控细胞周期和凋亡并涉及转录、激活和抑制。各种因素导致DNA损伤时，p53蛋白在细胞内积累，促进DNA损伤修复，损伤修复失败时，p53基因则启动凋亡程序，阻止细胞恶变，但在损伤因素持续作用下，p53基因突变，致使其失去抑癌活性且刺激细胞过度增殖，最终益于肿瘤形成。此外，HBx可保持p53在胞浆中滞留，并促使p53功能失效，致使细胞G1到s生长期延长，抑制正常受损细胞的凋亡，而HBx与p53相互作用可引起很多信号转导途径的异常，最终促进肿瘤发生。

4.2p21基因

p21基因是调节细胞周期进程的细胞周期调控因子。在异常情况下，p53诱导p21的表达，此时p21与CDK4（细胞周期素依赖性蛋白激酶D）结合可抑制异常的p53活性，使细胞生长停滞在G1期。但p21具有自相矛盾的基因调控作用，具体作用与其存在位置有关。当p21在细胞核内时，HBx蛋白通过下调p53的转录活性并与之结合来降低p21的表达，从而影响细胞增殖周期；当p21在胞浆内时，HBx蛋白通过上调其表达诱导细胞过度增殖，从而参与肝癌的发生。

4.3p16基因

P53和p16通过调节细胞增殖和衰老基因的表达发挥重要的肿瘤抑制作用。p16基因又称多效肿瘤抑制基因（MST1），编码细胞周期蛋白激酶抑制剂，是细胞周期中重要的负性调节因子，其与CDK4结合，抑制抑癌基因活性，阻止细胞的生长周期从G1期到S期。HBx也可通过DNMT1和DNMT3A的作用使p16基因启动子区CpG岛序列甲基化，致使p16基因不能正常表达，失去其生物学作用，造成细胞异常增生而发生癌变。通过对p16基因的检测，发现其含量在乙型肝炎患者体内明显高于PLC患者，考虑是否在长期、慢性的HBV刺激下，p16发生了基因突变或基因缺失，最终致使肝细胞癌变。

5HBx使原癌基因的激活

致癌基因可以调控细胞的分裂、分化、信号传导，其异常激活可导致细胞恶性分化、增殖及癌变。HBV通常不直接作用于肝细胞，而是通过与宿主基因相整合，但其基因整合常常是不完全的，导致宿主细胞及HBV的基因均遭到破坏，甚至基因序列重整，染色体异常，宿主细胞基因组改变、不稳定，致使细胞癌变，同时HBx反式激活多种癌基因，导致抑癌基因失活，进一步促使癌癥发生。

6慢性HBV感染引起肝细胞炎症、坏死致肝癌发病机率增高

HBV感染后肝细胞因机体的免疫应答而引起损伤，以T细胞的核因子的激活磷酸化为主，并不直接损伤肝细胞。在HBV感染的早期，特异性T细胞能够完全清除HBV，而避免肝细胞发生损伤，但随HBV复制的增加，特异性T细胞消耗越来越多，剩余数量减少，非特异性免疫活性细胞在肝细胞内积聚、凋亡激活，导致肝内炎症因子分泌增多，促使炎症发生，而特异性T细胞的数量不足以清除全部HBV，导致肝细胞损伤，炎症长期缓慢进展，以致肝细胞修复、增殖加速，修复突变DNA的时间相对减少，致使大量突变细胞蓄积，导致肝细胞癌变。而长期存在的炎症微环境，可促进肿瘤的发生，加速肿瘤细胞浸润、转移。此外，肝脏组织的纤维化也是PLC发生的重要因素，肝组织的纤维化导致肝细胞增值失控，最终促进肝癌发生。

（收稿日期：2017-07-04）