遲艷新
乙肝病毒與肝癌相關(guān)性的研究進展
遲艷新
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界發(fā)生率最高的惡性腫瘤之一,目前每年新增30萬~100萬患者[1]。研究表明[2],在乙型肝炎病毒(HBV)感染相關(guān)的HCC發(fā)生機制中,HBx基因產(chǎn)物HBx蛋白起重要作用。同時HBx蛋白在p53依賴性和p53非依賴性凋亡途徑中,均有不同程度的作用。HBxAg在HCC中的表達比HBeAg和HBcAg活躍,在血清HBsAg陰性HCC患者中也能檢測到HBxAg表達[3],可見HBxAg在HCC癌內(nèi)的表達是HBV幾項標志中最活躍的。HBxAg不是一個指示HBV DNA在肝內(nèi)復(fù)制活性的指標,在HBxAg(+)和HBxAg(-)慢性乙肝患者中,其血清HBeAg檢出率無顯著差異。但HBxAg在DNA復(fù)制過程中是一個必須條件,其通過調(diào)控鈣信號通道發(fā)揮重要作用[4-5]。HBxAg表達缺陷型HBV復(fù)制效率明顯降低,表明HBxAg的轉(zhuǎn)錄激活功能可能是產(chǎn)生大量病毒顆粒所必須的。HBxAg不依賴于病毒的復(fù)制,在大多數(shù)HCC中,病毒復(fù)制已終止,但肝內(nèi)HBxAg呈陽性。本文探討HBx與p53的相互作用對含wtp53肝癌細胞株生長的影響及作用機制。
乙型肝炎病毒共價閉合環(huán)狀DNA(HBVcccDNA)是HBV復(fù)制的中間體,是HBV mRNA和前基因組RNA的合成模板,也是HBV持續(xù)感染的關(guān)鍵因素[6-7],是病毒活躍復(fù)制狀態(tài)的重要指標,是HBV生活周期的核心部分[8]。最近有報道HBV病毒負荷和活躍復(fù)制與HCC的發(fā)生相關(guān)聯(lián)[9-10]。HBV病毒活躍復(fù)制通過增加病毒DNA整合至癌基因、抑癌基因或細胞DNA調(diào)控元件附近直接啟動惡性轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定,還增加轉(zhuǎn)錄活化蛋白HBVx蛋白的產(chǎn)生,通過與p53抑制基因的結(jié)合阻斷其誘導(dǎo)的調(diào)亡,從而誘導(dǎo)癌變。HBV病毒活躍復(fù)制還通過引起肝臟壞死炎性反應(yīng)間接誘導(dǎo)癌變[11]。HBV感染后,病毒基因組常整合入宿主細胞基因組造成宿主細胞染色體不穩(wěn)定。X基因是最常被整合的基因,整合形式的X基因產(chǎn)生的HBx蛋白在體內(nèi)和體外均有反式激活作用[12]。
HBx蛋白是一種多功能蛋白質(zhì)促進肝細胞轉(zhuǎn)化,X蛋白在胞漿內(nèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成,可通過核孔進入核內(nèi)而發(fā)揮反式激活作用,X蛋白由145~154個氨基酸組成,不同亞型的組成不盡相等,分子量約為24~28kD,X蛋白是功能蛋白,但其在病毒生命周期中的功能尚未充分了解[13]。X基因表達較弱,難于從HBV感染者的血液、肝臟或轉(zhuǎn)染細胞中分離純化得到X蛋白,根據(jù)X蛋白的氨基酸序列,化學(xué)合成多肽用以免疫動物制備相應(yīng)抗-X蛋白的抗體,用于檢測感染組織及血中的X蛋白。X蛋白具有反式激活作用,可反式激活一些細胞基因和病毒基因等,反式激活指一個基因編碼的蛋白質(zhì)激活另一DNA上的調(diào)節(jié)序列[14]。X蛋白不直接結(jié)合于DNA序列,而多是通過作用于多種轉(zhuǎn)錄因子的表達、翻譯后修飾等途徑,激活同源或異源基因的轉(zhuǎn)錄表達,進而影響細胞的生長周期(G0/G1→S)及細胞轉(zhuǎn)化;X蛋白還能與抑癌基因P53、DNA修復(fù)基因等結(jié)合,影響HCC的發(fā)生過程[15]。
野生型(wt)p53是一種抑癌基因,為了進一步明確P53蛋白在原發(fā)性肝癌中的表達及診斷價值,王威等[16]通過病理分組,將患者分為炎癥組、非典型增生組、癌變組進行檢測并比較,結(jié)果癌變組P53蛋白的陽性表達率為58.3%、非典型增生組次之(69.7%),但兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而炎癥組無P53蛋白表達。表明肝組織惡變在非典型增生期已經(jīng)發(fā)生,在良性病變中無P53基因的突變。以上不同研究結(jié)果表明P53蛋白表達率,雖然有所差別,但均保持在一個較高的表達水平,均>30%,且在非腫瘤肝組織中均無P53蛋白的表達,這充分肯定HCC組織中存在P53蛋白的過表達,間接反映P53基因突變在HCC中廣泛存在,P53基因突變是HCC發(fā)病的一個重要步驟。P53蛋白可作為反應(yīng)HCC生物學(xué)行為的一個重要指標。其參與基因的轉(zhuǎn)錄、DNA的合成和修復(fù)及細胞凋亡等過程,與細胞的轉(zhuǎn)化和腫瘤的發(fā)生關(guān)系密切。HBx基因編碼產(chǎn)物HBxAg能與p53蛋白結(jié)合,使p53蛋白在細胞內(nèi)積聚,半衰期延長,影響其正常的負調(diào)節(jié)功能[17-18]。HBx蛋白與p53的相互作用對肝癌細胞凋亡及生長的影響及作用機制仍不完全清楚,目前研究表明HBx在一定條件下可促進細胞凋亡,而在某些情況下,又可抑制細胞凋亡[19]。同時,HBx在p53依賴性和p53非依賴性凋亡途徑中,均有不同程度的作用[20-21]。
p53蛋白是目前認為與腫瘤發(fā)生相關(guān)程度最高的因子之一[22]。病毒編碼的幾種蛋白能與p53結(jié)合,從而促進或抑制凋亡和促進病毒的復(fù)制。HBx蛋白可能在以下環(huán)節(jié)起調(diào)控作用:(1)HBx蛋白可部分替代腺病毒E1A蛋白能夠刺激凋亡的作用,通過ARF激活p53,這一作用有待證實。(2)HBx蛋白可誘導(dǎo)c-myc的表達,進一步激活A(yù)RF表達,促進凋亡。(3)p53基因的產(chǎn)物p53蛋白為核內(nèi)磷酸化蛋白質(zhì),具有結(jié)合蛋白質(zhì)和DNA的功能。研究證實[22],p53與HBV基因組增強子1上游的1047~1059bp區(qū)域存在DNA-蛋白質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致p53蛋白在細胞內(nèi)積聚,正常的負調(diào)節(jié)功能喪失。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)[23],HBx可顯著抑制p53啟動子活性,導(dǎo)致p53表達顯著降低,作用位點是p53啟動子序列中的E-盒。此外HBx還可抑制p53的DNA修復(fù)效率。王海平等[24]研究發(fā)現(xiàn),HBx蛋白可能通過激活HIF-1α通路參與肝硬化結(jié)節(jié)形成時的血管改建和纖維結(jié)締組織的形成及肝癌的發(fā)生。林靜等[25]通過實驗,在吡柔比星的誘導(dǎo)下、HBx促進肝細胞凋亡的結(jié)果分析,認為細胞在DNA損傷因素作用下,HBx可能通過抑制p53導(dǎo)致p21wafl的表達降低,引起停滯在G0~G1期細胞的減少,導(dǎo)致腫瘤細胞仍能繼續(xù)分裂增殖形成惡性生長。白威等[26]研究結(jié)果表明,肝癌患者的HBV感染血清學(xué)表達特點是多種標志物同時陽性,表明肝癌患者肝內(nèi)HBV處于持續(xù)復(fù)制狀態(tài)。何群等[27]用PCR、PCRSSCP銀染方法對24例血清HBsAg(+)患者肝癌及癌旁組織中HBx基因表達和p53基因突變進行檢測。肝癌組織中HBx基因表達率為17%,p53基因突變率為33%,癌旁正常組織和硬化組織中均無HBx基因表達和p53基因突變。存在HBx表達的肝癌組織中p53基因突變率為100%,p53基因突變與HBx基因表達具有相關(guān)性(P<0.01),提示p53基因突變機制與HBV感染與整合及HBx的啟動有一定關(guān)系。
HBx蛋白功能重疊的特點及其編碼的HBx蛋白諸多功能,使其在感染宿主細胞中的作用極其復(fù)雜。HBx蛋白與HCC發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),但HBx的確切作用和肝細胞轉(zhuǎn)化分子機制仍不清楚。HBx是一種多功能調(diào)節(jié)蛋白,潛在的致癌基因,HBx基因突變后確切功能如何仍需研究。由于HBV在致癌過程中有較多因素在不同階段參與作用,全面研究HBx蛋白及其突變體調(diào)節(jié)功能的分子機制將有助于揭示HCC的發(fā)生和發(fā)展過程,為臨床預(yù)防和治療提供依據(jù)。
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132001 吉林省吉林市人民醫(yī)院