长链非编码RNA在丙型肝炎病毒感染中的作用研究进展

谢家诚，马晓聪，罗伟生

(1.广西中医药大学，广西 南宁 530001；2.广西中医药大学附属瑞康医院，广西 南宁 530011)

1 丙型肝炎病毒概述

丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HCV)是属于黄病毒科的一种单链阳性RNA病毒，病毒颗粒体积小(40～80 nm)，通过结合脂蛋白和脂质颗粒在血液中循环，有助于病毒逃避免疫监控，从而有效感染肝细胞[1-2]。据统计，全球范围内大约有7100万人感染HCV，且每年约有200万新感染病例[3]。HCV感染可导致急性丙型肝炎，急性感染后50%～80%患者可发展为慢性丙型肝炎。慢性HCV感染会反复刺激肝细胞发生炎症反应，进而导致肝脏功能受损，这与肝硬化、肝细胞癌、肝衰竭的发展息息相关，也是HCV感染后死亡的主要原因[4-5]。

大多数HCV粒子在血液中运输时嵌入由甘油三酯、载脂蛋白、胆固醇或磷脂形成的低密度脂蛋白(LDL)或极低密度脂蛋白(VLDL )中，这种外壳可以帮助病毒粒子逃避病毒中和抗体，从而感染肝细胞[6]。研究[7-8]发现LDL受体和闭合蛋白受体是病毒粒子进入肝细胞中发挥关键作用的受体，病毒粒子与这些受体结合后进入细胞核内，促进HCV复制。

HCV感染肝细胞后，先天免疫反应和适应性免疫反应都参与了HCV清除过程。在先天免疫反应中，自然杀伤(NK)细胞和干扰素(IFN)应答反应发挥了主要作用。研究[9]表明，某些NK细胞基因如编码NK细胞免疫球蛋白样受体DL(KIRDL)和人类白细胞抗原基因C(HLA-C)与病毒清除有关。IFN介导的先天免疫反应是抵御病毒入侵的第一道防线，IFN通过信号传导促进细胞因子的表达，同时诱导抗病毒因子通过减少病毒的进入、复制、转录、翻译、组装和释放而发挥抗病毒作用[10]。

在适应性免疫应答中，体液免疫和T淋巴细胞应答都参与了抗病毒反应。其中，特异性的CD4+和CD8+T淋巴细胞应答与机体自发病毒清除机制密切相关，而持续性的HCV感染归因于T淋巴细胞应答不足[11]。已有研究[12-13]表明，当急性HCV感染发展为慢性HCV感染时，循环中T淋巴细胞亚群的频率和比例降低。

2 长链非编码RNA在HCV感染中的相关作用

长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是一类含有200多个碱基的RNA分子，广泛分布于哺乳动物体内，不具备编码蛋白质的功能[14-15]。近年来，研究[16]表明lncRNA与许多疾病的诊疗息息相关，逐渐成为寻找新的治疗靶点和生物标志物的重要来源。根据lncRNA相邻的编码蛋白质基因组的相对位置，可将其分为五类，即同义lncRNA、反义lncRNA、双向lncRNA、内含子lncRNA及基因间lncRNA[17-19]。其主要具有以下四种生物学功能，即信号作用、诱饵作用、引导作用和支架作用[20-21]。①信号作用：lncRNA可在空间和时间上反映转录因子或信号通路对基因进行调节。②诱饵作用：诱导并结合一系列调控因子，阻碍其与相应功能位点结合而发挥调控作用。③引导作用：招募特定的蛋白质并与之结合形成复合物而发挥调控作用。④支架作用：与两种或两种以上的蛋白质相结合而发挥调控作用。

2.1 影响病毒细胞生命周期 研究[22]发现，在HCV感染患者中lncRNA的表达水平升高，但lncRNA表达上调并不一定能减少病毒复制。在HCV感染中，lncRNA在病毒周期中可作为促进病毒释放的前病毒因子，其中生长停滞特异性转录本5(GAS5)和HOX转录反义基因间RNA(HOTAIR)的过度表达可促进病毒的有效释放[23]。GAS5在HCV感染中起诱导作用，HCV感染后GAS5表达上调并与病毒NS3蛋白结合，从而阻断NS3功能[24]。NS3具有解旋酶活性，可以分离病毒RNA链，同时裂解病毒RNA二级结构和置换病毒RNA结合蛋白，从而抑制病毒RNA复制和病毒组装[25-26]。此外，HCV感染后，HOTAIR通过结合多梳抑制复合物2(PRC2)沉默去乙酰化酶1(SIRT1)的表达，从而改变脂质代谢，促进病毒释放[27-28]。因此，在HCV感染中可以靶向阻断GAS5和HOTAIR的表达，从而影响病毒细胞生命周期，发挥抗病毒作用。

IFN介导的lncRNA通过调控干扰素刺激基因(ISG)的表达及转录而影响HCV的生命周期。ISG主要具有增强抗病毒反应、抑制病毒复制和帮助细胞恢复内稳态三种生物学功能，其通过调控病毒进入或脱壳、病毒RNA复制和翻译以及病毒释放等途径来影响HCV的生命周期[29]。例如，IFN诱导性跨膜蛋白(IFITM)通过与CD81受体结合，在细胞核内捕获病毒粒子并进行降解，阻断病毒进入[30-31]；TRIM5α蛋白与病毒外壳结合而加速病毒分解；TRIM22与病毒蛋白NS5A结合，可抑制病毒的转录和调控，从而阻断HCV复制[32-33]。

2.2 调控IFN应答 IFN应答是天然免疫对抗病毒和其他病原微生物的关键组成部分。IFN应答是通过激活一系列细胞因子来诱导IFN的表达，这些细胞因子作为病原体的初始传感器，其中维甲酸诱导基因I(RIG-I)、黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)和膜结合型Toll样受体(TLR)与抗RNA病毒反应密切相关，通过激活传感器分子导致信号传导级联，最终诱导抗病毒基因的表达[34-36]。

IFN诱导的lncRNA可以影响IFN的合成途径，从而增加或减少HCV复制。lncITPRIP-1和lncLRRC55-AS都是属于抗病毒的lncRNA。lncITPRIP-1通过与MDA5羧基端结构域结合促进MDA5寡聚和激活，并增加IFN和ISG的表达，从而阻断HCV的复制[37]。一方面，MDA5可以识别病毒RNA，并诱导激活IFN-β合成的级联反应；另一方面，MDA5与病毒RNA结合，干扰病毒RNA复制[37]。另外，已有研究[38]发现感染多种病毒的小鼠经过IFN治疗后，lncLRRC55-AS表达上调。

通过IFN合成或信号通路诱导的部分lncRNA虽然具有抗病毒的功能，但也有部分lncRNA发挥负调控作用，其通过激活IFN介导的负调节因子终止IFN应答并让细胞恢复稳态，这种内在的负调控机制经常被HCV劫持，以促进HCV复制或增加HCV的有效感染[10]。研究[39]发现，lnc-Lsm3b是一种IFN诱导的负调控lncRNA，可以阻断RIG-I的构象转变，从而阻断抗病毒的信号转录，进而限制IFN-β的产生，最终促进病毒复制。另外，lncATV/AL391832.2作为RIG-I信号的负调控因子，与RIG-I结合后会导致IFN-β和抗病毒因子的表达降低，从而促进HCV复制[40]。

在小鼠研究[41-42]中发现，小鼠肺组织和培养的小鼠胚胎成纤维细胞中有相当一部分差异性表达的基因属于lncRNA，在IFN刺激或感染呼吸道病毒后，lncRNA的表达或上调或下调。在小鼠模型中获得的结果和人体细胞实验获得的结果非常相似。Kambara等对感染病毒的人体肝细胞进行研究，给予高剂量IFN-α2进行干预治疗，72 h后观察基因表达变化，发现差异性表达的lncRNA在上调和下调之间没有统计学差异，这些差异性表达的lncRNA要么是邻近的，要么是重叠的蛋白编码基因，在免疫反应中发挥作用[43-45]。因此，IFN激活的lncRNA调控网络可能在抗病毒的免疫反应中发挥重要作用。

2.3 调控ISG表达 如上所述，大量的lncRNA在IFN刺激下表现出差异性表达。BISPR是IFN诱导的一种lncRNA，在IFN介导下表达上调，并在细胞核内积聚，通过反式作用来激活BST2/tetherin[46]。BST2/tetherin是一种常见的ISG，可将病毒粒子附着在细胞表面上，让病毒粒子更容易被溶酶体降解，从而阻止病毒粒子复制[47-48]。

抗病毒反应负调控因子(NRAV)和嗜酸性粒细胞颗粒个体发育转录本(EGOT)都属于IFN应答中具有负调控功能的lncRNA。研究[49]发现，在IFN应答中NRAV可部分阻断ISG的表达，从而有助于病毒复制。因此，阻断NRAV的表达可能是治疗HCV的一个潜在方法。此外，一项细胞实验研究[50]显示，感染HCV和其他RNA病毒后，EGOT水平显著升高，并且EGOT水平与免疫反应相关的基因水平呈负相关。而在HCV感染的细胞中，阻断EGOT的表达可促进包括ISG15、ISG56、IFI6等在内的ISG子集的表达，从而减少病毒复制[50]。

2.4 调控ISG转录 IFN介导的lncRNA可以直接影响ISG的转录。当机体感染HCV后，IFN-ɑ通过激活Janus激酶信号传导及转录活化因子(JAK-STAT)启动细胞内信号级联，STAT1和STAT2随后聚合并与干扰素调节因子9(IRF9)结合形成干扰素刺激基因因子3(ISGF3)复合物，从而促进ISG的转录。另外，HCV感染后lnc-ITM2C-1上调，Ⅰ型IFN下调，并通过激活G蛋白偶联受体55(GPR55)抑制ISG的转录，促进病毒复制。因此，抑制ISG的转录是HCV对抗IFN应答的机制之一。

3 结 语

lncRNA是近年来肝病领域研究的热点，大多数lncRNA在HCV感染细胞中被解除调控，具有增强或阻断抗病毒反应的功能，从而影响HCV复制。因此，这些lncRNA可以为探索新的治疗靶点和生物标志物开辟新的途径。特别是在HCV感染相关肝脏疾病中，这些生物标志物有助于HCV相关肝脏疾病的精准诊断和治疗。

迄今为止，在感染HCV的细胞中进行的大多数研究都着重报道影响病毒释放或抗病毒反应的lncRNA。未来研究应致力于探究lncRNA对HCV从急性感染到慢性感染的进展过程中的相关机制，从而为HCV相关肝脏疾病的早期诊断及早期干预治疗提供新的靶点。