丙型肝炎病毒对帕金森病影响的研究进展

曾昭豪，黄坤玉，汪露，李晓婷，毕伟，3

1.暨南大学附属第一医院神经内科，广东 广州 510632；

2.暨南大学药学院，广东 广州 510632；

3.暨南大学临床神经科学研究所，广东 广州 510632

帕金森病(Parkinson's disease，PD)是全球第二大神经退行性疾病，其病因起源于多因素，即需要多种遗传和环境因素之间的相互作用来触发神经变性的致病过程。直至目前PD的病因和发病机制尚并不完全明确。自1918 年甲型H1N1 型流感爆发了脑炎后PD，人们便开始探讨病毒与PD 发病的关系。现越来越多的研究表明，病毒可能是导致PD 的独立危险因素之一，这些病毒包括单纯疱疹病毒、EB病毒、人类免疫缺陷病毒、柯萨奇病毒、博尔纳病病毒、肝病毒、麻疹病毒、冠状病毒和烟草花叶病毒等[1]。

目前全世界有超过1.85 亿人感染丙型肝炎病毒(HCV)，并且发病率呈逐年上升趋势，其中每年有35万例因感染而死亡[2]。HCV的感染引起除消化系统症状外还可累及至中枢神经系统，表现为抑郁、疲劳、认知障碍等[3-4]。近年来研究发现HCV 的感染可能增加PD发病的风险，抗HCV的治疗能够降低PD发病的风险。因此研究HCV 与PD 之间的关系，有利于临床上重视对HCV 感染患者的筛查及治疗，降低PD 发病率。现就HCV对PD影响机制的研究进展做一综述。

1 HCV感染对神经系统的影响

HCV感染被当前被认为是一种全身性疾病，该病毒可以长期在人体内持续慢性感染，通过直接感染或免疫介导等机制持续对人体造成影响。由于HCV 具有嗜肝细胞和嗜淋巴细胞特性，并且在HCV感染后引起人体淋巴组织增生紊乱介导的免疫失调及循环免疫复合物的聚集，可引起肝内和肝外多种并发症。慢性HCV 感染的患者可能出现神经系统疾病等肝外并发症。目前报道已知的HCV 相关的神经系统疾病包括脑血管疾病、脑炎、脊髓炎、脑脊髓炎和认知障碍等，并可伴随抑郁、焦虑和疲劳等精神症状，影响患者的生活质量[5]。

丙型病毒可能对中枢神经系统有直接的生物学影响，另外由宿主免疫应答产生自身抗体、免疫复合物和冷球蛋白成为目前较为公认的发病机制。人体对慢性感染的HCV产生强烈的免疫应答，产生大量的免疫球蛋白复合物，由此导致冷球蛋白血症、血管炎或脱髓鞘性周围神经病变，这种伴或不伴冷球蛋白以及抗磷脂抗体的血管炎可能进一步导致脑血管疾病。病毒对中枢神经系统的直接侵犯或者由于肝脏功能异常所介导的免疫应答间接的致病作用，可能为引起脑炎、脑脊髓炎的主要原因。HCV感染可引起脑组织中5-羟色胺(5-HT)的失衡和多巴胺能的传递阻碍，这些都可能成为HCV 感染引起精神症状的原因。另有研究显示HCV 的感染可以对小胶质细胞的活性状态造成影响，激活后的小胶质细胞可以释放多种炎症介质，这预示HCV的感染与神经退行性疾病如帕金森病的发生有关[6-7]。

2 HCV感染与PD的相关性

HCV感染与PD的相关性由多项流行病学研究支持。在国内，WU等[5]在台湾基于社区的综合筛查计划的数据中发现，在控制潜在的混杂因素(年龄、性别和教育水平)后，HCV 感染与PD 之间存在显著的正相关。之后TSAI 等[6]依据台湾健康保险研究数据库(2000—2010年)的数据，同样得出HCV感染的患者的PD发生风险显著增加的结论。在国外，KIM等[7]在一项以医院为基础的病例对照研究中，发现抗HCV抗体的存在与PD之间存在显著的总体相关性。英国国家医院事件统计(1999—2011年)的回顾性研究同样显示HCV感染与PD之间存在正相关，同时表明PD与其他形式的肝炎之间没有关联[8]。一项以色列的全国队列的回顾性研究中同样支持HCV患者发生PD的风险稍有增加[9]。

然而上述流行病学研究均无排除干扰素治疗在其中发挥的作用，故该流行病学结论可能是HCV和干扰素共同作用的结果。为此，一项基于台湾健康保险研究数据库的研究则对是否接受干扰素治疗分组，结果显示接受干扰素抗病毒治疗的慢性HCV 感染患者的PD发生率较低[10]。RAJALAKSHMY等[11]基于台湾健康保险研究数据库(2004—2012年)对比有无慢性丙肝肝炎，以及有无接受干扰素治疗的患者发生PD 的风险，最终同样说明HCV 感染与PD 发生的风险增加有关，并发现抗病毒治疗可以降低这种风险。总之多项流行病学表明HCV 感染可能会增加PD 发病风险，同时抗HCV治疗可降低PD发病风险。

3 HCV对PD作用的可能机制

大多数研究证据支持帕金森病和HCV 感染之间的联系，但机制尚不清楚。帕金森病可能为HCV感染的直接后果，或者由于HCV 间接参与PD 的发病机制中，并且HCV的治疗过程也可能对PD发病造成影响。

3.1 HCV 直接侵犯CNS 血脑屏障是维持中枢神经系统内环境稳定的重要结构，病毒可穿越血脑屏障入侵中枢神经系统，导致神经功能障碍及炎症性疾病，研究表明在脑微血管系统中存在HCV 受体(包括CD68、CD81、紧密连接蛋白-1、LDLR 和清道夫受体-BI)，HCV通过病毒结构蛋白和脑微血管内皮细胞上细胞受体的结合或受体介导的病毒内吞等途径引起脑微血管内皮细胞的坏死及凋亡，从而导致血脑屏障通透性改变，最终病毒进入脑组织[12]。HCV还可能在外周血液中侵入巨噬细胞，从而逃避宿主的免疫攻击，并跟随巨噬细胞通过血脑屏障[13]。小胶质细胞是常住的中枢神经系统巨噬细胞种群，透过血脑屏障的HCV 以小胶质细胞作为其复制的主要靶标。受侵袭的小胶质细胞的状态会发生改变，研究显示HCV可与小胶质细胞表面的Toll 样受体(TLR)7、TLR9 等受体结合，激活下游信号蛋白诱导肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素8(IL-8)等炎性物质的释放，直接或间接损伤神经细胞[8，14]。因此HCV可根据自身特性穿越血脑屏障，并长期定植在CNS中，破坏周围组织。

3.2 神经炎症 神经炎症在帕金森病的发病机理中起着至关重要的作用，黑质中多巴胺能神经元附近的小胶质细胞的活化可以诱导分泌多种炎症和神经毒性因子，继而导致多巴胺能神经元变性坏死。小胶质细胞活化释放炎性物质，如IL-1 α、IL-1 β、TNF-α、IL-12 和IL-18 等，这些炎症因子引起局部炎症反应，导致多巴胺能神经元损伤和凋亡[9]。目前小胶质细胞已经被免疫组织化学和分子技术方法证实为 HCV 感染的靶向细胞之一[10，13]。HCV NS3 是具有蛋白酶和解旋酶活性的非结构蛋白，该蛋白具有抗原的特性，研究发现在HCV感染的人体外周的巨噬细胞内和脑内巨噬细胞的抗HCV NS3抗体呈阳性，进一步印证了HCV可以通过血脑屏障直接抵达脑组织中。在此基础上，有研究发现HCV NS3蛋白是HCV介导炎症反应的有效抗原，小胶质细胞能通过TLR2或TLR6介导的 MyD88/NF-κB 途径分泌 IL-8、IL-6、TNF-α和IL-1β等炎症物质对NS3作出反应[11，15-16]。使用质子磁共振波谱(MRS)或正电子发射断层扫描(PET)的体内研究也提示在慢性HCV感染中小胶质细胞处于激活的状态[16]。这些研究表明病毒或病毒的产物能激活小胶质细胞，进而分泌促炎物质，发挥对神经元的毒性作用。

3.3 分子模拟 某些病原体表面存在的抗原决定簇与机体内细胞表面分子具有相似结构，病原体入侵机体后诱发的生物免疫对病原体及机体内正常细胞具有双重杀伤效应，已有报道HCV与人类大脑抗原八肽之间高度匹配，这类病毒入侵机体后可引起机体交叉免疫反应，HCV可能通过HCV肽和脑组织抗原之间的免疫交叉反应诱导脑细胞的小胶质细胞损伤[1，17]，或引起小胶质细胞活化释放神经毒素。目前有证据显示HCV慢性感染人体内的CD8+T细胞可识别HCV core-17蛋白和组织中细胞色素P450 (CYP) 2A6 和(CYP) 2A7肽，介导HCV 感染后再损伤组织的过程[18]。HCV感染与多种自身免疫现象相关，尽管目前的抗病毒治疗在HCV 感染的初级阶段可以根治HCV，但仍旧潜在有免疫介导组织损伤的风险。HCV 可逃避宿主的免疫监视，从这个意义上讲，用于HCV 感染预防或治疗的疫苗显得十分重要。但目前并没有显著的证据支撑HCV、帕金森病及分子模拟之间的因果关系。

3.4 肠道菌群的改变 帕金森病肠道起源学说提出早期肠道即存在α-突触核蛋白异常沉积，并随着病程的进展，沿着肠道神经系统逐步累积至中枢，研究表示某些肠道菌群，如普雷沃菌科、肠杆菌科及其代谢产物与帕金森病密切相关，肠道菌群的结构及代谢产物变化在帕金森病的发病中起重要作用[19]。目前已有多种研究证实丙型肝炎病毒感染与肠道菌群的关系。有人首次系统地研究慢性感染HCV的患者(伴或不伴肝硬化)与无感染HCV及肝脏疾病的健康人群的肠道菌群，结果显示HCV感染可改变肠道微生物的结构及丰度，另外随着丙型肝炎病程的进展，这种微生物结构也会相应发生改变[20]。另一项日本的研究同样证明HCV 慢性感染患者的肠道微生物的多样性较健康人群显著下降，并且乳果糖、益生菌等药物不能影响随着丙肝肝炎病程的进展发生改变的肠道微生物的结构[21]。肠道菌群通过微生物-肠-脑轴对机体内分泌、炎症及免疫对中枢神经系统产生影响，肠道菌群结构及丰度的变化及代谢产物与PD 具有重要联系，因此，HCV 感染所致的肠道菌群的改变可能参与HCV引起的PD发病过程。

3.5 自噬过程 自噬是一种依赖溶酶体降解和回收细胞成分的高度保守过程，神经元内自噬水平的改变可以导致神经退行性疾病的发生[22]。α-synuclein的异常积聚是PD 发病的病理基础，这种毒性蛋白的异常积聚会导致神经元的变性坏死，适度自噬的激活能清除脑内异常蓄积的毒性蛋白和受损的细胞器，从而缓解PD 的进展，自噬的过度激活则会导致神经元细胞的程序性死亡[23]。已有研究证明HCV 核心蛋白暴露于人小胶质细胞和星形胶质细胞中可导致神经元损伤，HCV核心蛋白对神经元具有直接神经毒性作用，并且通过测量自噬小体形成的标志轻链3(LC3)的水平，确定HCV核心蛋白抑制了LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的转化的过程，表明HCV核心蛋白可以通过调节神经元自噬而导致神经元死亡[24]。因此自噬与PD 的发生发展紧密联系，HCV 可能通过启动自噬机制在PD 发病中发挥重要作用。

3.6 氧化应激 HCV 感染被证实是一种全身性的炎症疾病，长期慢性的HCV感染引起的肝外表现往往归因于全身性炎症以及氧化应激，HCV感染患者的血清和肝脏中氧化应激标志物水平升高，这意味着由HCV感染引起的氧化应激可能对多种脏器组织造成损伤[25]。大量的活性氧自由基(ROS)的产生能够打破脑组织对氧化与抗氧化动态平衡，导致DNA、蛋白质等关键分子的氧化降解，而且影响正常的细胞结构及功能。氧化应激被认为是帕金森病发病的重要机制[26]。脑组织对氧化应激尤为易感，但是当前缺乏证据显示由HCV引起的氧化应激是否与PD 的发生相关，仍望进一步研究。

3.7 抗HCV治疗 干扰素是在病毒感染后机体细胞产生的一种抗病毒的糖蛋白，1986 年以来，干扰素-α成为治疗丙型肝炎病毒感染的基石[27]，在使用干扰素治疗的过程中最常见的不良反应包括有流感样症状和神经精神症状，如抑郁、焦虑、失眠、易怒、攻击行为、注意力不集中等，并且也有癫痫、中枢神经系统脱髓鞘等不良事件的发生[28]，最近干扰素抗病毒治疗过程出现帕金森病也有众多报道[29]。MIZOI等[30]首次阐述了干扰素与帕金森病之间的关联。动物实验表明，反复给予干扰素α可导致小鼠脑内多巴胺和二羟基苯乙酸的水平降低，提示多巴胺能神经活动的抑。另外干扰素-γ可以导致MPTP小鼠模型中多巴胺能神经元的丢失，干扰素α处理后的小鼠能够抑制多巴胺能传递[29]。在中断干扰素治疗后，患者病情往往会好转，少数情况下，症状会随着特发性PD的临床病程而持续或发展，需要长期治疗[31]。然而，干扰素对PD 发生的致病机理仍旧不清楚，这种短暂性的导致功能下降的作用可能与干扰素介导的神经炎症、氧化应激以及免疫介导的级联反应的激活过程有关，最终导致多巴胺能神经元的变性或死亡。

4 结语

综上所述，HCV 与 PD 可能存在关联，HCV 可能通过直接感染脑细胞或在治疗期间使用干扰素使得PD 发病的风险增加。关于HCV 如何导致PD 的具体机制有赖于研究进一步明确。明确HCV与PD之间的关系，以及HCV 治疗过程使用干扰素与PD 之间的关系，有利于提高临床医生对抗HCV抗体阳性患者进行早期PD 的筛查的警觉性，降低PD 的发病率，并且有利于更进一步明确使用干扰素可能出现的神经系统并发症。