APP下载

儿童EB病毒感染与宿主细胞免疫反应相关性的研究进展

2020-12-19周雯倩朱亚非

浙江临床医学 2020年10期
关键词:等位基因多态性基因型

周雯倩 朱亚非

EB 病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是一种嗜人类淋巴细胞的疱疹病毒。在人群中感染非常普遍[1],儿童首次感染EB 病毒后,大多数无临床症状或仅表现为轻度咽炎和上呼吸道感染,但仍有部分儿童会出现传染性单核细胞增多症的典型表现,甚至导致严重症状,如脾破裂、上呼吸道梗阻、噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(HLH)、脑膜脑炎、心肌炎等严重并发症而危及生命[2]。EBV 主要通过唾液接触传播,初始感染阶段病毒大量复制,促使一些促炎症细胞因子、生长因子和细胞信号分子产生,导致病毒传播和原发感染的建立[3]。EBV 原发性感染后,在B 细胞中建立潜伏感染,使感染者终生携带病毒。在少数情况下,EBV 可感染T 淋巴细胞或NK 细胞,导致持续活动性感染,引起EBV 相关的增殖性疾病。当人体免疫力低下时,EB 病毒在B 细胞内被激活并大量增殖,且在人群中广泛传播。因此,宿主的免疫系统对EB 病毒的调控与人类多种疾病和肿瘤的发生、发展密切相关。机体控制EBV感染主要依靠固有免疫及特异性免疫,有研究发现EBV 感染引起的不同临床表现可能与Toll 样受体(Toll-like receptors,TLRs)这类参与固有免疫的蛋白质分子及人体固有免疫与特异性免疫协同作用产生的多种细胞因子的基因多态性有关,本文就对EBV 感染的宿主免疫反应中常见的TLRs、白细胞介素-1(IL-1)、干扰素γ(IFN-γ)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、IL-10 等细胞因子及基因多态性与EBV 感染关系的研究进行综述。

1 TLRs

先天免疫系统是细胞抵御病毒的第一道防线。与其他疱疹病毒一样,EBV 感染的结果易受先天免疫反应的影响[7]。TLRs 是重要的模式识别受体(Pattern Recognition Receptors,PRRs),一类相对保守的跨膜蛋白,参与构成人体抵御病原入侵的第一道屏障,能识别病毒的双链RNA,并将识别信号传递至核,从而指导有关细胞因子的合成,使宿主免疫系统识别入侵病原体并经常把它们清除出去,成为连接固有免疫及特异性免疫的桥梁。在人类B 细胞表面有高水平的TLR-1、6、7、9、10 受体表达,它们在TLRs 配体刺激下可促进多种促炎细胞因子(如 IL1α、IL1β、IL-6、IL-8和 TNFα 等)产生,在控制EBV 感染的过程中发挥着重要的作用。TLRs 由于编码基因突变产生基因多态性可导致其自身转录和翻译调节异常,可能影响对感染的易感性,甚至改变慢性炎症性疾病和癌症的发病风险。研究显示[8],EBV阳性重症肌无力患者的胸腺中TLR7 和TLR9 mRNA 水平显著升高。Valente RM 等[9]研究表明,TLR7 激活刺激EBV感染细胞中EBV LMP1 的表达,从而发挥抗病毒作用。一项针对口腔鳞状细胞癌的研究中显示[10]:TLR9(-1486T/C)基因型与EBV 感染之间可能存在相互作用,增加癌症/癌前风险。TLR4(+ 896A/G)的G 等位基因发生癌前病变的风险也高4.5 倍,说明TLR9(-1486T/C)和TLR4(+ 896A/G)的遗传多态性可能影响EBV 的共同感染,并在疾病的发展中起重要作用。

2 IL-1

IL-1 又称为“淋巴细胞刺激因子”,主要包括IL-1β、IL-1α 及IL-1 受体拮抗剂3 个成员,这三种蛋白质依次由IL-1β、IL-1α 和IL-lRN 三个基因编码,所有这三个基因都是多态的。研究[7]分析了EB 病毒血清阴性和血清阳性人群中IL-1 复合物基因的基因型,结果显示,在EB 病毒血清阴性的人群中IL-1RA 等位基因2/IL-1β-511 等位基因2 的携带率减少,该基因的携带者在体外具有更高的产生IL-1β和IL-1RA 的能力,且携带IL-1β-511T 或IL-1RN 等位基因2 具有高分泌IL-1β 的能力,炎症反应持续时间长,炎症反应严重,即IL-1β-511CT/TT 和/或IL-1RN 等位基因2 基因型可能不利于对抗EB 病毒感染。Hatta 等[8]分别对30 例传染性单核细胞增多症(IM)患者、28 例EBV 相关噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(EBV-HLH)患者、31 例慢性EB 病毒感染(CAEBV)患者及81 例EBV 血清阳性健康对照组进行研究发现,IM 患者的IL-1α-889 C 等位基因频率低于对照组。另一研究显示[14]IL-1β+3953C/T 基因型在EB 病毒 DNA 阳性胃癌中的频率显著增加,此种基因型个体可产生更多的IL-1β,即IL-1β+3953T 基因型的血清IL-1β 水平较高,即该基因型也不利于对抗EBV 感染。

3 IFN-γ

IFN-γ 起初被称为“巨噬细胞活化因子”,是调节病毒和细胞内病原体的有效天然免疫应答所必需的。人IFN-γ的基因位于染色体12q24.1。其具有四个外显子和三个插入序列,在这些区域中,特定的DNA 序列可能具有不同的效果,一些增强,另一些则抑制基因激活。细胞因子基因表达可能只需要一些位点,而其他位点可能调节细胞因子的产生。2005 年的一项研究[10]采用严重联合免疫缺陷小鼠模型进行试验,发现IFN-γ 的+874 A/A 基因型在快速出现淋巴增殖性疾病(Lymphoproliferative disorders,LPD)的小鼠外周血白细胞中的频率明显升高,即IFN-γ +874 处A等位基因与LPD 的产生有显著关联。其他研究[11]也提到IFN-γ+874 处的A/A、T/A 和T/T 基因型分别对应低、中、高体外IFN-γ 的产生,即人IFN-γ 基因+874 处的T 等位基因与高产量有关。Lee 等[12]分别对低EBV 载量、高EBV载量/无PTLD 和活检证实的PTLD 三组患者进行研究发现,移植后淋巴增殖性疾病(Post-transplant lymphoproliferative disorders,PTLD)患者中IFN-γ 基因大多数为低分泌IFN-γ 的基因型(A/A),而高EBV 载量/无PTLD 患者的IFN-γ 基因大多为中/高分泌IFN-γ 的基因型,这可能表明IFN-γ 是控制EBV 感染和PTLD 发展的关键因素,IFN-γ 低生产者似乎在EBV 监测中效果较差。

4 TGF-β1

TGF-β1 是一种普遍存在的多功能细胞因子,可控制许多细胞类型的增殖、分化和激活,可抑制多种T 细胞和抗原呈递细胞(APC)功能,许多病毒感染期间TGF-β1 增加。TGF-β1 与EBV 的激活、复制与转化增强有关,在EBV 介导的癌症中起重要作用。编码TGF-β1 的人基因位于染色体19q13 上,该细胞因子的8 个基因多态位点已由He 等人鉴定。研究[8,13]发现TGF-β1 基因密码子10 的C 等位基因与高水平的TGF-β1mRNA 及其蛋白质相关。Hsu 等[14]也提到TGF-β1(密码子25)GG 基因型与该蛋白的表达增加有关。Hatta 等[8]的研究同时也发现,3 个患病组患者TGF-β1 密码子10 的C 等位基因频率显著高于对照组,由此推测,TGF-β1 密码子10(+869)处的多态性(C 等位基因)抑制了对EBV 的免疫反应。

5 TNF-α

肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)是一种重要的促炎细胞因子,包括TNF-α 和TNF-β,参与许多重要细胞过程的调节以及炎症,先天性和适应性免疫应答中起作用,并且还涉及多种人类疾病。调节区DNA 序列变异的存在可能干扰TNF 基因的转录,影响TNF 的循环水平,从而增加对人类疾病的易感性。有研究认为TNF 在疾病的急性期升高,随着病情的好转下降[15]。编码TNF-α 基因位于主要组织相容性复合物的III 类区域6 号染色体的HLA-B和HLA-DR 基因之间。Elahi 等[16]已经在TNF-α 启动子内的相对于转录起始位点的位置鉴定了10 种TNF-α 多态性。研究发现[17],TNF2(TNF-α-308A)等位基因比普通等位基因更强大的转录激活因子,其与高TNF-α 生产相关。Wu 等[18]研究发现EBV 阳性的胃癌患者中TNF-α 基因中高生产者等位基因(-308A)的频率显著升高,故而可以总结TNF-α-308A 等位基因可能不利于对抗EBV 感染。

6 IL-6

IL-6 初名为“B 细胞刺激因子-2(BSF-2)”,参与调节多种细胞类型的增殖、分化和活性,以及参与神经/内分泌和免疫系统的动态平衡,尤其是在急性反应、促炎/抗炎途径的平衡和应激反应及造血中发挥着关键作用。人IL-6 基因位于7 号染色体(7p21)的短臂上,作为EBV 感染的B细胞的生长因子,导致免疫球蛋白产生增加和B 细胞永生化,也已显示出在EBV 永生化的B 细胞中高表达,从而促进肿瘤生长。在IL-6 启动子区存在四个不同的SNP 位点。Cliff等[19]对EBV 相关Burkitt 淋巴瘤(eBL)进行研究后发现,IL-6 启动子位置-174G/C 基因多态性对体内IL-6 的产生有影响,G 和C 等位基因的表达分别增加和降低,且Cozen 等[20]对于具有霍奇金淋巴瘤(HL)和匹配对照的双胞胎受试者进行研究,发现IL-6 启动子位置-174 处C 等位基因与疾病风险降低相关,表明具有保护作用,但Cliff I 等的研究并未发现IL-6 启动子的等位基因或单倍型与eBL 风险的关联,即IL-6 启动子SNP 可能与EBV 负荷之间没有关联,这还需要更多的研究进行验证。

7 IL-10

IL-10 称为“细胞因子合成抑制因子”,有广泛的抑制促炎细胞因子的作用,是人体免疫系统的一个重要调节因子。其主要生物活性是抗炎与免疫调节,当机体遭受EB 病毒感染后IL-10 分泌增加,发挥抗感染和保护机体的作用。EB病毒相关性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(EBV associated hemophagocytic lymphohistocosis,EBV-HLH)是由EBV 所致的一种严重临床综合征,目前研究表明,可能包括IL-10 在内的高细胞因子“风暴”有关[21]。人类lL-10 基因定位于1号染色体(1q31-q32),其启动子区存在3 种基因多态位点,分别是-1082(G/A)、-819(C/T)和-592(C/A)。Oduor 等[19]对IL-10 的3 个单体型基因位点的研究发现:-1082A、-819T和-592A 单体型与IL-10 低表达有关,反之与高表达有关。Helminen 等[22]通过对血清EBV DNA 阳性和阴性血样及经住院治疗的EBV 感染患者研究发现,EBV DNA 阴性献血者携带IL-10(-1082G)高于血清阳性献血者或严重EBV 感染者,而且此位点在血清阴性献血者和轻度症状或无症状疾病患者中比需要住院的EBV 感染患者更常见,他们的数据显示,IL-10-1082 基因中的高生产者等位基因(G)可防止EBV 感染,而低生产者等位基因(A)使个体更容易受到严重EBV 感染。Merja 等[23]研究EBV 阴性及阳性儿童血清中IL-10 基因型和单倍型情况,发现携带IL-10 ATA 单倍型的患儿对早期EBV 感染有保护作用,这种作用是由于携带此基因型的患儿感染EBV 的早期体内可产生高浓度的IL-10,导致患儿早期遭受EBV 感染时抗病毒作用较强。Vollmer-Conna 等[24]研究发现,对于IL-10-592C 等位基因(IL-10-592CC 基因型)纯合的个体在急性疾病期间经历严重症状的风险低于具有IL-10-592CA 或-592AA 基因型的受试者,即IL-10-592C 等位基因具有对抗EBV 的作用。Yali 等[25]对EBV-HLH 患者与显著高于IM 患儿及健康儿童进行研究显示:IL-10-592C 等位基因和IL-10-592C/C 基因型频率显著升高,因此,若这一基因突变会降低EBV-HLH 中IL-10 的表达,从而使个体更易受到严重的EBV 感染。

综上所述,EB 病毒感染时宿主细胞免疫反应是多方面的,尤其是EB 病毒相关疾病的发生发展与细胞因子关系尤为密切。进一步明确作用机制可为EB 病毒感染的诊断、预防和治疗提供新的思路。

猜你喜欢

等位基因多态性基因型
HBV基因型的研究现状与发展趋势探讨
HBsAg低反应性乙肝患者HBeAg表达与HBV基因型、DNA载量的关系
PD-1和CTLA-4 3′UTR基因交互作用在HBV感染中的作用*
单核苷酸多态性与中医证候相关性研究进展
亲子鉴定中Penta E稀有等位基因28的确认1例
MTHFR C677T基因多态性与颈动脉狭窄及其侧支循环形成的关系
RANTES及其受体CCR5基因多态性及环境因素在昆明汉族T2DM发生中的交互作用
亲子鉴定中男性个体Amelogenin基因座异常1例
CLOCK基因rs4580704多态性位点与2型糖尿病和睡眠质量的相关性
爱笑不爱笑,基因早知道