IL-6在HBV感染中作用的研究進(jìn)展

潘正蘭 綜述，管世鶴 審校

(安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，安徽合肥 230601)

乙型肝炎病毒(HBV)是一種嗜肝性DNA病毒，可引起急性自限性肝炎、慢性肝炎、肝衰竭、肝硬化、肝細(xì)胞癌等多種并發(fā)癥[1]，這些并發(fā)癥產(chǎn)生的原因不是由病毒導(dǎo)致的直接細(xì)胞病變所致，而是由宿主對病毒的免疫反應(yīng)引起，其影響著疾病的進(jìn)展和轉(zhuǎn)歸[2-3]。有研究證實(shí)，多種細(xì)胞因子參與了肝細(xì)胞的功能調(diào)節(jié)，并在HBV感染的免疫學(xué)機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[4]。在這些細(xì)胞因子中，白細(xì)胞介素-6(IL-6)與HBV感染的聯(lián)系日益凸顯[5]。IL-6是一種典型的細(xì)胞因子，由184個(gè)氨基酸組成，其基因位于7p21染色體上，作為一種多功能細(xì)胞因子，可由多種細(xì)胞產(chǎn)生并可調(diào)節(jié)多種生物學(xué)功能[6]。目前，IL-6在HBV感染相關(guān)疾病中的功能及機(jī)制已成為研究熱點(diǎn)，現(xiàn)將其最新研究進(jìn)展綜述如下。

1 乙型肝炎患者血清中IL-6水平

1.1乙型肝炎患者血清中IL-6表達(dá)水平上調(diào) 大量實(shí)驗(yàn)研究表明，乙型肝炎患者血清IL-6水平明顯高于健康者，晚期肝臟疾病[肝硬化(LC)、原發(fā)性肝癌(HCC)]患者血清IL-6水平又顯著高于乙型肝炎患者[7]。最近有研究表明，乙型肝炎患者在發(fā)生慢性乙型肝炎急性加重后，低IL-6水平的乙型肝炎患者HBV e抗原(HBeAg)發(fā)生血清學(xué)轉(zhuǎn)換概率較高[8]。HBeAg血清學(xué)轉(zhuǎn)換即血清HBeAg的喪失及抗HBV e抗體的產(chǎn)生，通常表明患者已從免疫活性期轉(zhuǎn)變?yōu)榧膊〉臒o活性載體狀態(tài)[9]。因此，IL-6被認(rèn)為可作為HBV相關(guān)疾病進(jìn)展的一個(gè)良好標(biāo)志物。此外，有研究表明，IL-6、HBV基因型、HBV DNA水平、IL-10和谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平的聯(lián)合檢測可用于評估慢性乙型肝炎急性加重患者的預(yù)后[10]。

1.2乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)上調(diào)IL-6的表達(dá) 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，IL-6的合成在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平均受到調(diào)節(jié)，而乙型肝炎患者IL-6合成在轉(zhuǎn)錄水平受到調(diào)節(jié)[11]。IL-6基因轉(zhuǎn)錄過程涉及多種轉(zhuǎn)錄因子的參與。人IL-6(hIL-6)基因中5′-側(cè)翼區(qū)是功能性順式調(diào)節(jié)元件，由核因子-κB (NF-κB)和NF-IL-6結(jié)合位點(diǎn)組成[12]。很多細(xì)胞因子如IL-1、腫瘤壞死因子(TNF)均可激活順式調(diào)節(jié)元件，進(jìn)而活化IL-6啟動子[13-14]。HBx可通過增加NF-κB和(或)NF-IL-6與DNA結(jié)合上調(diào)IL-6的轉(zhuǎn)錄[15]。LU等[16]發(fā)現(xiàn)，HBx質(zhì)粒轉(zhuǎn)染可誘導(dǎo)IL-6表達(dá)上調(diào)。此外，QUéTIER等[17]發(fā)現(xiàn)，HBx轉(zhuǎn)基因小鼠IL-6 mRNA水平和血清中IL-6水平明顯升高 。最近一項(xiàng)研究表明，肝細(xì)胞和肝細(xì)胞瘤細(xì)胞IL-6水平伴隨HBx表達(dá)增加而增加，并進(jìn)一步闡明HBx通過轉(zhuǎn)接子髄分化因子88(MyD88)依賴性方式誘導(dǎo)IL-6的產(chǎn)生。據(jù)此得出結(jié)論：在HBV感染的肝臟微環(huán)境中肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)IL-6[18]。因此，HBx蛋白被認(rèn)為可上調(diào)IL-6的表達(dá)。

1.3IL-6對乙型肝炎進(jìn)展的影響 已有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，IL-6與炎癥相關(guān)的腫瘤密切相關(guān)。研究人員通過化學(xué)致癌物質(zhì)——二乙基亞硝胺刺激小鼠的方法發(fā)現(xiàn)，Toll樣受體(TLR )-MyD88-NF-кB-IL-6信號途徑在肝臟腫瘤中發(fā)揮著重要作用[19]。相關(guān)研究表明，IL-6-胰島素樣生長因子1受體(IGF1R)-八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4(OCT4)/NANOG信號途徑與早期HCC患者的復(fù)發(fā)及預(yù)后不良具有密不可分的聯(lián)系[20]。轉(zhuǎn)錄因子——OCT4和NANOG是多功能相關(guān)基因，HBV誘導(dǎo)HCC患者血清中高水平的IL-6會引起胰島素樣生長因子1(IGF1)和IGF1R自分泌增加，也會通過基因編碼信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄因子-3(STAT3)信號途徑引起OCT4和NANOG表達(dá)增加。另外，也有研究表明，IL-6介導(dǎo)的微小RNA(microRNA)-21的表達(dá)會促進(jìn)HCC的發(fā)生。因此，乙型肝炎患者血清IL-6水平升高需加強(qiáng)警惕。

2 IL-6對乙型肝炎感染的影響

2.1IL-6介導(dǎo)HBV進(jìn)入肝細(xì)胞 HBV感染的主要靶細(xì)胞是肝細(xì)胞，盡管大量關(guān)于HBV感染的發(fā)病機(jī)制和治療方法的研究早已開展，但病原體進(jìn)入肝細(xì)胞具體機(jī)制仍不十分清楚。 GALUN等[21]通過使用人-鼠嵌合體模型論證了IL-6促進(jìn)HBV感染的進(jìn)展，并推測IL-6可能是介導(dǎo)HBV進(jìn)入肝細(xì)胞的一個(gè)潛在介質(zhì)。NEURATH等[22]進(jìn)一步研究表明，大多數(shù)(92.9%)的IL-6可吸附在前S蛋白(preS)(21-47)-纖維素衍生物上，并在HBV與肝細(xì)胞相互作用中發(fā)揮重要作用。目前認(rèn)為，IL-6與肝細(xì)胞間相互作用可能是通過IL-6與HBV外殼蛋白前S1蛋白(preS1)相互作用介導(dǎo)。然而近期研究卻表明，IL-6強(qiáng)烈抑制HBV進(jìn)入肝細(xì)胞中，與之前的研究結(jié)論不一致。牛磺膽酸鹽協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(NTCP)是一種多重跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，主要在肝臟中表達(dá)，可被HBV特異性受體識別，與外殼蛋白前S1區(qū)N端結(jié)合。已有研究表明，IL-6下調(diào)NTCP表達(dá)，抑制HBV進(jìn)入肝細(xì)胞中[23]。因此，之前提出的IL-6與HBV相互作用機(jī)制與近期的研究結(jié)果不相符合，說明IL-6在HBV感染中的確切作用仍需進(jìn)一步探究。

2.2IL-6介導(dǎo)的HBV復(fù)制 一些細(xì)胞因子已被證明可通過非致細(xì)胞病變途徑有效抑制HBV復(fù)制，IL-6通過適度減少病毒轉(zhuǎn)錄因子——IL-4和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β1阻斷HBV復(fù)制，有趣的是對含病毒基因組核衣殼降低的效果類似于干擾素[24]。因此，認(rèn)為IL-6通過2種機(jī)制抑制HBV復(fù)制。KUO等[25]論證了IL-6抑制HBV復(fù)制。此外，IL-6還可抑制HBV共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(cccDNA)的積累。而HBV基因組核衣殼的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程，IL-6抗病毒的確切機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。H?SEL等[26]研究結(jié)果與KUO等相似，前者發(fā)現(xiàn)實(shí)質(zhì)肝細(xì)胞-庫普弗細(xì)胞識別HBV，使IL-6在轉(zhuǎn)錄水平控制HBV復(fù)制。而非實(shí)質(zhì)肝細(xì)胞識別HBV后激活NF-κB，隨后誘導(dǎo)IL-6釋放，IL-6通過與其受體(IL-6R、gp130)結(jié)合介導(dǎo)和控制HBV復(fù)制[27]。此外，IL-6還可激活絲裂原活化蛋白激酶外源性信號調(diào)節(jié)激酶1/2和c-jun N末端激酶，其反過來下調(diào)肝細(xì)胞核因子1α(HNF1α)和HNF 4α的表達(dá)[28]。這2種因子可協(xié)同抑制HBV基因的表達(dá)和復(fù)制，表明了一種新的抑制HBV復(fù)制的機(jī)制。因此，HBV感染患者治療后IL-6水平降低也需警惕。

2.3IL-6基因多態(tài)性與乙型肝炎感染進(jìn)展的關(guān)系 HBV感染結(jié)果主要受病毒、免疫反應(yīng)和基因多態(tài)性3種因素的影響[29]。最近有研究表明，IL-6基因多態(tài)性與慢性HBV感染進(jìn)展具有密不可分的聯(lián)系?，F(xiàn)已有研究表明，IL-6基因-174、-572多態(tài)性與HBV感染的臨床過程相關(guān)。CHO等[30]對 IL-6基因-174位點(diǎn)進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，IL-6遺傳變異與慢性HBV感染發(fā)展為LC和HCC似乎無顯著關(guān)系。MIGITA等[31]在日本人群中也進(jìn)行了相關(guān)嘗試，最終也沒有得到相關(guān)證據(jù)?？赡苁且?yàn)槁砸倚透窝谆颊吆蛯φ照咴谶@個(gè)位置沒有發(fā)現(xiàn)顯著差異。關(guān)于-572基因位點(diǎn)，一些研究表明，IL-6基因-572多態(tài)性與慢性乙型肝炎患者預(yù)后無顯著差異，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，男性受試者的G等位基因患HCC的概率高于CC基因型患者[30]。而在女性中HBV相關(guān)的HCC與IL-6基因-572的G等位基因無關(guān)。因此，HBV相關(guān)的HCC風(fēng)險(xiǎn)僅與男性的G等位基因有關(guān)。此外，一項(xiàng)研究表明，IL-6基因-572位點(diǎn)與HBV自限性清除有關(guān)[32]。LU等[33]發(fā)現(xiàn)，對照組具有更高的IL-6等位基因G和GG基因型頻率?？傊?，IL-6基因-174不參與慢性HBV感染發(fā)展為LC和HCC的過程。IL-6基因-572多態(tài)性位點(diǎn)中的G等位基因與HBV相關(guān)HCC的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，且這一發(fā)現(xiàn)僅在男性患者中觀察到。因此，IL-6基因多態(tài)性與HBV感染進(jìn)展尚需進(jìn)一步研究。

3 小結(jié)與展望

乙型肝炎患者血清IL-6水平常明顯升高，且持續(xù)暴露高水平的IL-6可導(dǎo)致肝損傷，最終導(dǎo)致HCC。因此，消除IL-6信號傳導(dǎo)可能是乙型肝炎相關(guān)HCC的創(chuàng)新治療策略。hIL-6R單克隆抗體——妥珠單抗[34]已被用于幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和Castleman病的全身性治療，對各種難治性自身免疫性炎癥疾病也已顯示妥珠單抗比常規(guī)療法具有更大的臨床益處。大血管性血管炎等疾病被認(rèn)為是妥珠單抗標(biāo)簽外應(yīng)用的候選疾病。目前，治療乙型肝炎的藥物有直接抗病毒藥[核苷(酸)類似物]和免疫調(diào)節(jié)劑(IFN-α或聚乙二醇IFN-α)。 而核苷(酸)類似物易受耐藥性的影響，且具有較差的持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答率。干擾素治療常伴許多不良反應(yīng)。因此，各種替代免疫治療抑制HBV復(fù)制方法也進(jìn)行了嘗試。TNF-α和γ-干擾素(IFN-γ)是2種重要的細(xì)胞因子，用于免疫治療[35]?；诂F(xiàn)有的研究，IL-6也應(yīng)考慮用于抑制HBV復(fù)制的治療中。有研究表明，IL-6可抑制HBV復(fù)制和HBV進(jìn)入肝細(xì)胞中[24]。IL-6在感染、炎癥期間具有再生和保護(hù)特性，這是激活免疫系統(tǒng)所必需的[36]。而IL-6的自然清除可能會給乙型肝炎患者帶來風(fēng)險(xiǎn)，因此，使用IL-6作為乙型肝炎的治療策略并不簡單，妥珠單抗可阻斷IL-6經(jīng)典和反式信號傳導(dǎo)途徑，還可阻斷IL-6促炎和抗炎活動。在最近關(guān)于IL-6經(jīng)典和反式信號傳導(dǎo)途徑的文獻(xiàn)中，對抗體的研究表明，特異性阻斷反式信號傳導(dǎo)途徑可能是一種更好的解決方法，這可能為新的特定藥物研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。