乙型肝炎病毒感染的遺傳易感性研究進(jìn)展

徐杭鹿 李樹(shù)臣

乙型肝炎病毒(HBV)以其3.9%的感染率，仍是全球主要的公共衛(wèi)生問(wèn)題[1]。世衛(wèi)組織已啟動(dòng)全球性戰(zhàn)略，旨在2030年前消滅傳染性肝炎。宿主對(duì)HBV感染的遺傳易感性在HBV感染發(fā)病和疾病進(jìn)展方面都發(fā)揮至關(guān)重要的作用，研究其遺傳易感性在推動(dòng)消滅傳染性肝炎的進(jìn)程中具有重大意義。本文旨在系統(tǒng)總結(jié)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)乙型肝炎病毒感染的遺傳易感性研究進(jìn)展作一綜述。

一、HBV感染具有宿主遺傳易感性的依據(jù)

根據(jù)歐洲肝臟研究協(xié)會(huì)(EASL)指南，HBV感染的自然病史通常分為四個(gè)臨床狀態(tài)：HBeAg+慢性HBV感染、HBeAg+慢性肝炎、HBeAg-慢性HBV感染和HBeAg-慢性肝炎[2]?；加新訦BV感染的患者不一定會(huì)經(jīng)歷所有狀態(tài)。HBV疫苗和/或HBIg注射可能會(huì)阻止HBV傳播；在HBeAg+慢性肝炎期間，用核苷酸類似物(NUCs)或干擾素-α(IFN-α)治療可抑制HBV復(fù)制，減慢疾病進(jìn)程并降低肝硬化和肝細(xì)胞癌的風(fēng)險(xiǎn)；化療或免疫抑制后，HBsAg和/或抗-HBc陽(yáng)性的HBeAg和/或抗HBc陽(yáng)性患者在HBeAg慢性HBV感染期間可能會(huì)發(fā)生HBV激活。HBV感染能造成如此廣泛的疾病譜，且這種疾病譜本身及其臨床結(jié)果又存在高度的變異[3]，僅用傳染病的環(huán)境因素和病原學(xué)因素來(lái)解釋是不足信的。而以下證據(jù)(1)同一環(huán)境下(如家庭)存在不同人的不同感染結(jié)果；(2)人種間的HBV流行率明顯有區(qū)別，例如在開(kāi)始HBV疫苗接種計(jì)劃之前，中國(guó)人群中HBsAg的陽(yáng)性率高達(dá)10%，而在白種人中則不到1%；(3)個(gè)體于乙肝疫苗接種后產(chǎn)生的抗體濃度與間隔時(shí)長(zhǎng)不一致；⑷抗病毒治療后部分個(gè)體表現(xiàn)為完全應(yīng)答、部分為部分應(yīng)答、其余則完全無(wú)應(yīng)答，均能表明宿主遺傳因素在HBV感染中起重要作用。

二、相關(guān)基因的篩選方法

通常有兩種方法來(lái)篩選HBV相關(guān)疾病和預(yù)后的易感基因。其一，全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)已成為復(fù)雜疾病的遺傳關(guān)聯(lián)研究的常用工具，包括HBV感染。在GWAS的第一階段，通常使用TaqMan探針、SNPstream基因分型技術(shù)、SNaPshot基因分型、SNP芯片等等方法，使用患者樣本來(lái)篩查大量候選SNP位點(diǎn)，并進(jìn)行多輪驗(yàn)證以最終鑒定SNP。其二，傳統(tǒng)方法是根據(jù)理論和先前的分析選擇預(yù)計(jì)在HBV相關(guān)疾病或治療反應(yīng)中起作用的候選基因，通過(guò)分析樣本對(duì)HBV的不同反應(yīng)(宿主HBV感染的不同反應(yīng)包括臨床反應(yīng)、生物學(xué)反應(yīng)、免疫學(xué)反應(yīng))來(lái)推測(cè)與之相關(guān)的主要基因，并比較患者和對(duì)照組中SNP基因型頻率來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。如果某些特定的SNP與 HBV感染或者肝臟疾病的良性結(jié)果和低危險(xiǎn)進(jìn)展相關(guān)的話，這些基因就有可能被認(rèn)為是一個(gè)“HBV抵抗”基因；相反，如果某些特定的SNP與HBV感染的快速病情進(jìn)展或者高風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重進(jìn)展相關(guān)的話，這類基因就被稱做“HBV易感性”基因。

三、研究進(jìn)展

近年來(lái)隨著分子生物學(xué)和基因組學(xué)的發(fā)展，宿主免疫遺傳學(xué)和慢性HBV感染之間的關(guān)聯(lián)被陸續(xù)找到，許多宿主遺傳變異，例如人類白細(xì)胞抗原(HLA)、細(xì)胞因子和趨化因子、toll樣受體(TLRs)、微小RNA(miRNA)、維生素D相關(guān)基因的突變等，已被發(fā)現(xiàn)會(huì)影響HBV感染的結(jié)果。

(一)人類白細(xì)胞抗原(HLA) HLA是人類主要的組織相容性復(fù)合物(MHC)，是抗病毒免疫防御的重要組成部分。HLA基因分為I類(HLA-A，B，C，E，F(xiàn)和G)和II類(HLA-DP，DQ，DR，DM和DO)。當(dāng)病原體進(jìn)入人體時(shí)，被抗原呈遞細(xì)胞(APC)吞噬，病原體蛋白質(zhì)被消化成小塊，并加載到HLA抗原上，然后由APC將其呈遞給T細(xì)胞，從而產(chǎn)生各種效應(yīng)分子以消除病原體。因此，HLAs會(huì)影響傳染病的結(jié)局[4]。遺傳多態(tài)性，尤其是HLA II類基因中的遺傳多態(tài)性，與HBV感染和發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)[5]。許多基于病例對(duì)照樣品和基于常規(guī)PCR的檢測(cè)方法研究提供證據(jù)，表明HLA分子可能是亞洲、歐洲、非裔美國(guó)人、沙特阿拉伯和高加索人群HBV感染結(jié)果的關(guān)鍵決定因素[6]。全面的meta-分析表明，HLA-DP / DQ(rs3077、rs9277535、rs9275572、rs9275319、rs2856718和rs7453920)與對(duì)HBV的易感性或HBV感染的清除率有關(guān)[7-9]。Huang等[10]的meta-分析提示HLA-DQB1 * 0201，DQB1 * 0301和DQB1 * 0502與CHB風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，而HLA-DQB1 * 0303和DQB1 * 0604與CHB風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)。另一項(xiàng)meta-分析表明，HLA B * 07和B * 58可預(yù)防慢性HBV感染[11]。最近的研究表明，非經(jīng)典的HLA-I類分子，包括HLA-E，也可能與乙型肝炎病毒感染有關(guān)[12]?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)與以下事實(shí)一致：細(xì)胞免疫是控制HBV的主要決定因素。但是，尚不清楚所涉及的遺傳變異如何影響宿主的免疫功能和對(duì)HBV的特異性免疫反應(yīng)。這些關(guān)鍵問(wèn)題需要在以后的研究中解答。

(二)細(xì)胞因子和趨化因子 細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞和某些非免疫細(xì)胞產(chǎn)生的關(guān)鍵抗病毒和免疫調(diào)節(jié)分子，它們參與了針對(duì)HBV感染和發(fā)病機(jī)制的宿主防御[13]。多種細(xì)胞因子的抗病毒和免疫調(diào)節(jié)功能，例如I型和II型干擾素(IFN)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素10和白細(xì)胞介素21(IL-10和IL-21)，在直接抑制肝細(xì)胞中HBV復(fù)制、介導(dǎo)T細(xì)胞的抗病毒功能和調(diào)節(jié)對(duì)HBV的適應(yīng)性免疫反應(yīng)的過(guò)程中，都起著至關(guān)重要的作用。

1.白細(xì)胞介素28B(IL28B)：一項(xiàng)meta分析評(píng)估了IL28B多態(tài)性與持續(xù)性HBV感染的相關(guān)性，顯示rs12979860、rs12980275和rs8099917與HBV持久性總體無(wú)關(guān)，但I(xiàn)L28B多態(tài)性編碼的細(xì)胞因子干擾素-λ3(IFN-λ3)具有抗病毒作用，并可能阻礙肝細(xì)胞株中HBV復(fù)制[14]。

2.干擾素γ(IFN-γ)：IFN-γ是II型干擾素，對(duì)于抵抗病毒、細(xì)菌和原生動(dòng)物感染的先天性和適應(yīng)性免疫至關(guān)重要，細(xì)胞對(duì)IFN-γ的反應(yīng)通過(guò)其與由IFN-γ受體1(IFN-γR1)和IFN-γ受體2(IFN-γR2)組成的異二聚體受體的相互作用而被激活。Sun等的研究中，IFN-γ+874的A等位基因頻率與中國(guó)人群的HBV易感性有著顯著相關(guān)性，其多態(tài)性使患HBV相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加，且在亞洲人種間尤其明顯[15]。

3.趨化因子：一些趨化因子在免疫監(jiān)視過(guò)程中參與免疫細(xì)胞的控制，將淋巴細(xì)胞引導(dǎo)至淋巴結(jié)，通過(guò)與這些組織中的APC相互作用來(lái)篩選病原體入侵。迄今為止，關(guān)于細(xì)胞因子和趨化因子基因的研究?jī)H評(píng)估了有限數(shù)量的SNP，樣本量較小，并且獲得的結(jié)果相當(dāng)不一致。因此，鑒于細(xì)胞因子在抗HBV免疫反應(yīng)中的重要性，需要進(jìn)一步的大規(guī)模和多中心研究來(lái)建立細(xì)胞因子和趨化因子相關(guān)功能的遺傳控制與慢性HBV感染之間的關(guān)系。

(三)toll樣受體(TLRs) TLR作為模式識(shí)別受體發(fā)揮著關(guān)鍵作用。TLR或TLR相關(guān)信號(hào)的缺陷會(huì)大大降低宿主特異性T細(xì)胞對(duì)HBV的反應(yīng)，并可能導(dǎo)致HBV持續(xù)存在[16]。Huang等表明TLR3 rs3775290的TT基因型與CHB風(fēng)險(xiǎn)降低密切相關(guān)[17]；Geng等的meta-分析證明了TLR3 rs3775291基因型和HBV相關(guān)的疾病的顯著效果[18]。

(四)微小RNA(miRNA) miRNA調(diào)節(jié)各種細(xì)胞過(guò)程，并在宿主-病毒相互作用和病毒性疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用。最近的研究表明，某些miRNA可能在抗HBV防御中發(fā)揮作用。一項(xiàng)針對(duì)包括1 352例HBV感染患者和600例未感染健康個(gè)體的沙特阿拉伯人群的研究發(fā)現(xiàn)，不同的miRNA基因(包括miR-149(rs2292832)，miR-146a(rs2910164)，miR-196a-2(rs11614913)，和miR-30a(rs1358379)與乙型肝炎感染相關(guān)，而miRNA基因中的其他SNP包括miR-423(rs6505162)，miR-492(rs2289030)，miR-146a(rs2910164)，miR-196a-2(rs11614913)和miR-30a(rs1358379)與HBV清除率相關(guān)[19]。meta-分析顯示亞洲人口中，miR-196a-2 * T(rs11614913)，miR-122 * del(rs3783553)，miR-106b-25 * A(rs999885)和miR-let-7c * del(rs6147150)等位基因的攜帶者，其慢性HBV感染的風(fēng)險(xiǎn)增加[20]。此外，在HBeAg陽(yáng)性慢性肝炎患者和隱匿性HBV感染的血液樣本中已記錄到miR-122水平的改變，其也被發(fā)現(xiàn)參與于肝細(xì)胞纖維化過(guò)程與癌變過(guò)程，因此，miR-122水平已被建議作為HBV感染的標(biāo)志物之一[21]。

(五)維生素D相關(guān)基因 維生素D具有激活先天免疫系統(tǒng)和抑制適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的能力，有研究發(fā)現(xiàn)與維生素D相關(guān)的基因在HBV易感性中起重要作用，這些研究大多數(shù)集中于VDR中的四個(gè)SNP：ApaI(rs7975232)，TaqI(rs731236)，F(xiàn)okI(rs10735810)和BsmI(rs1544410)。一項(xiàng)meta-分析報(bào)告說(shuō)，VDR中FokI的基因型FF，F(xiàn)f和等位基因F增加了HBV感染的風(fēng)險(xiǎn)[22]。但是，在VDR ApaI和BsmI多態(tài)性與HBV感染之間并未發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。

四、總結(jié)

由于感染特征遺傳基礎(chǔ)的復(fù)雜性，臨床參數(shù)不太可能歸因于單個(gè)遺傳因素的變異。此外，由于HBV發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜性、各基因位點(diǎn)之間可能的相互影響、不同地區(qū)和人種文化等造成的差異、樣本數(shù)量的限制，不同研究產(chǎn)生矛盾的結(jié)果也并非意外。未來(lái)的研究應(yīng)根據(jù)性別、年齡、傳播途徑、感染時(shí)間、種族和宿主免疫狀況等各種因素，對(duì)樣本的選擇和對(duì)照的選擇采用嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也有必要對(duì)HBV相關(guān)疾病的診斷進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。其結(jié)果應(yīng)使用不同種族的人群進(jìn)行驗(yàn)證，并應(yīng)通過(guò)日后進(jìn)行的大量樣本對(duì)照研究和meta-分析加以證實(shí)。

近年來(lái)，我們對(duì)HBV感染和發(fā)病機(jī)制的理解正在迅速提高。有關(guān)HBV發(fā)病機(jī)制的分子和生理機(jī)制的知識(shí)將幫助我們改善未來(lái)的研究設(shè)計(jì)，并為患者招募制定更好的標(biāo)準(zhǔn)。諸如定量HBsAg和抗HBc檢測(cè)之類的新診斷方法可為選擇合適的患者群體提供更多信息?；蚪M學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分析工具的發(fā)展還將使我們能夠定義新的參數(shù)，例如在單細(xì)胞或蛋白質(zhì)化學(xué)水平上，從而為定義HBV發(fā)病機(jī)制的遺傳決定因素開(kāi)辟新途徑。