丙型肝炎病毒感染后持续的表观遗传改变将增加肝细胞癌发生风险

李晓鹤 饶慧瑛

全球约7 100万人感染丙型肝炎病毒(HCV)，在约70%患者中，病毒持续存在，大多无症状。但持续的病毒感染会显著改变肝细胞的生理状态，包括脂肪变、肿瘤抑制因子表达改变、癌基因级联信号的激活和持续的慢性炎症。与此同时，代谢综合征、酗酒等协同因素可能成为慢性丙型肝炎患者严重肝损伤的主要原因，这些患者可进展为肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌(HCC)。近年来，高效的直接口服抗病毒药物(DAA)应用，使超过95%丙型肝炎患者获得HCV清除，也使丙型肝炎成为可治愈性疾病[1]。尽管如此，HCV感染带来的挑战依然存在。例如，基于DAA治疗的HCV清除并不等同于肝癌的风险也随之消除。尽管接受干扰素或DAA治疗后获得持续病毒学应答(SVR)的患者肝癌患病风险显著降低，但对于在治疗初期即存在肝硬化的患者，即使获得SVR，其HCC的发病风险仍很高。主要原因在于肝损伤不能完全可逆。值得注意的是，因受致癌基因表达的抑制，相比于周围肝细胞，HCV很少在肿瘤组织中复制，此外，HCV的复制完全发生在受感染细胞的胞质中，而致癌基因主要由于受感染细胞或周围细胞基因突变来驱动。因此，HCV感染是通过创造了一个致癌环境干扰细胞生长调节或改变细胞，而非通过强大的病毒癌基因。可以假设，当跨过一个“极限点”后，通过未知的机制，HCV相关的肿瘤发生开始与病毒无关。Hamdane等[2]阐述了在HCV病毒清除后，HCC发生风险仍持续存在的分子机制。他们从表观遗传学角度提供了令人信服的证据，认为HCV感染后引起的致癌基因表达水平的改变，可能对于肿瘤的长期发展具有重要作用。

表观遗传的改变影响基因的表达而不改变核苷酸序列。这种效应通过多种机制介导，包括DNA甲基化、核小体重塑和组蛋白修饰，后者包括不同赖氨酸残基的乙酰化(如H3K27)。H3K27ac是一个与染色质开放相关的修饰体，引起基因表达的上调[3]。表观遗传修饰在肿瘤发生中的作用及其作为潜在的治疗靶点已受广泛关注[4]。Hamdane等通过对H3K27ac的染色质免疫沉淀和DNA测序分析，对慢性丙型肝炎患者、经DAA或干扰素治愈的丙型肝炎患者、非HCV(慢性乙型肝炎、非酒精性脂肪性肝炎)相关肝纤维化患者及健康献血者的肝活检免疫共沉淀-测序数据进行对比，分析了表观遗传改变(包括病因依赖性和独立性)，并通过转录组研究证实表观遗传的改变对基因表达具有影响。大部分改变与肝纤维化相关，不论病因如何。同时也发现，许多改变与HCV感染相关，在治愈患者中亦持续存在，并且很多与肿瘤生成通路相关，这种改变与基因型和治疗手段无关。表观遗传改变的持续性与肝纤维化程度相关，也是引起肝纤维化可逆的主要因素，其随着肝损伤的加重而逐渐降低。此外，在肿瘤和邻近组织中还发现了保留的表观遗传修饰的基因标记，进一步支持结果的临床相关性。有趣的是，基于SCID动物的嵌合小鼠模型(缺乏功能性的B细胞和T细胞应答)，可以在人类肝脏中明确HCV的特异性表观遗传改变，还能从移植的原代人肝细胞产生(炎性)细胞因子。从经DAA治愈后约300种持续存在的表观遗传改变中，研究者通过小鼠模型和人类标本，最终总结出38个与HCV相关的改变染色质状态(基于H3K27ac)基因。通过蛋白质水平证实，鞘氨醇激酶-1(SPHK-1)和转录因子SOX-9这两种基因在丙型肝炎患者治愈前后及肿瘤标本中均有高水平表达，从而总体上证实了HCV表观遗传再编辑与肝癌之间存在着因果关系。进一步研究证实，SPHK-1基因表达增加可能是肝硬化患者和经DAA治愈的丙型肝炎患者肝细胞癌的预测因子。

总之，Hamdane等研究为HCV感染和肝纤维化背景下的表观基因重新编辑提供了可信的证据，即使在病毒消除之后，这种现象仍持续存在。根据最新的临床数据，这种改变与治疗方案无关(DAA或干扰素)。基因标记提示，这些表观遗传的改变参与HCC的发展。但是，仍存在一些疑问需要进一步深入研究，H3K27ac只是诸多表观遗传再编辑机制中的一个，其他表观遗传改变如何在肝癌发展中起作用？HCV究竟如何引起表观遗传的改变？与进展期肝病相比，病毒相关的表观遗传改变对HCC的发展意义等。因此是否可通过获取一种基因标记，进而有力地预测HCV治愈后HCC的发生。最后，未来是否可通过逆转表观遗传再编辑来预防和治疗HCC都亟待明确。Hamdane等研究朝这一方向迈出关键的第一步，表明慢性HCV感染对于肝脏潜在、持久的影响，其表观遗传学的改变可能与肝癌发生有关，并提示在发生这些表观遗传改变前对早期HCV患者进行治疗，才能预防肝癌的发生。