朱海鵬,杜 巍,曹煥煥,鐘慶楊,殷思純
(東莞市第九人民醫(yī)院感染科,廣東東莞 523000)
我國是肝病大國,據(jù)統(tǒng)計,全國慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染者將近一億,而其中尤以廣東省的 HBV 感染率居高,且約20%患者可發(fā)展成重型肝臟疾病[1-2]。因此,探討各種新型HBV 治療方法及治療分子機制一直是臨床重要的研究方向。由于慢性乙型肝炎發(fā)病機制復雜,現(xiàn)階段治療方法也呈現(xiàn)出復雜與多樣性,包括抗病毒治療、調節(jié)免疫、抗炎和抗氧化、抗纖維化等[3]。近期多項胸腺肽a1(Ta1)聯(lián)合恩替卡韋抗HBV臨床研究顯示,該治療方案可以提高血清谷丙轉氨酶(ALT)復常率、HBV病毒載量(HBV DNA)轉陰率等重要指標,臨床常見不良反應少而輕[4-6]。為此,Ta1聯(lián)合恩替卡韋抗HBV治療成為一個重要的臨床治療補充手段,針對其聯(lián)合治療的分子機制也成為一個重要課題。前期工作在研究Toll樣受體10(TLR10)在HBV感染中的作用僅發(fā)現(xiàn)TLR9和TLR10的表達與HBV載量具有相關性[7]。有文獻報道,組蛋白乙?;揎棤顟B(tài)與多種病毒感染密切相關[8-9]。本課題組在比較慢性乙型肝炎不同疾病狀態(tài)中外周血CD4+T 淋巴細胞中組蛋白H3K9 在全基因組啟動子區(qū)域乙?;揎棤顟B(tài)中發(fā)現(xiàn),TLR9基因的2個序列區(qū)存在H3K9乙酰化修飾調控,提示TLR9的H3K9乙酰化修飾在慢性乙型肝炎發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮了重要的作用,現(xiàn)報道如下。
1.1 一般資料 選取2017年12月至2019年2月東莞市第九人民醫(yī)院收治的3例慢性乙型肝炎患者為研究對象進行回顧性分析,患者中男性1例,女性2例;年齡18~65歲,平均年齡(36.50±4.50)歲。本研究經(jīng)東莞市第九人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。納入標準:①符合《慢性乙型肝炎防治指南(2015年更新版)》[10]中慢性乙型肝炎的診斷標準;②初次檢測感染患者;③年齡18~65歲。排除標準:①HBV外其他病毒感染;②存在原發(fā)性肝細胞癌(HCC)或甲胎蛋白(AFP)≥400 ng/mL持續(xù)超過1個月;③因其他疾病需要免疫抑制治療或放療、化療;④妊娠或哺乳期患者。
1.2 研究方法 染色質免疫共沉淀及TLR9基因H3K9乙?;瘷z測。先抽血收集臨床樣本,然后給予聯(lián)合治療,具體過程如下。抽取患者肘靜脈血5 mL,置于500 μL肝素抗凝管中,于抽血后2 h內分離外周血單核細胞(PBMCs),采用抗凝管收集受試者血液樣本。給予患者恩替卡韋(中美上海施貴寶制藥有限公司,國藥準字H20052237,規(guī)格:0.5 mg/片)口服治療,0.5 mg/次,1次/d,治療4周;注射用胸腺素a1(成都地奧制藥集團,國藥準字H20020545,規(guī)格:1.6 mg/瓶)行皮下注射,1.6 mg/次,2次/周,治療4周。全部新鮮樣本分離血液PBMCs,加入細胞裂解液,以3 000 r/min轉速離心5 min渦旋離心取上清。試劑盒內MNase Digestions Buffer重 懸 沉 淀,Micrococcal Nuclease混勻水浴,MNase Stop Solution終止反應。蛋白質裂解液(Lysis Buffer)重懸沉淀,冰浴、渦旋、離心、收集上清。加入750 μL的DNA 結合緩沖液(Binding Buffer),加入到DNA Clean-Up柱,以3 000 r/min 轉速離心5 min離心棄上清。將剩余的樣品加入同一個DNA Clean-Up柱,加入750 μL DNA 柱清洗緩沖液(Column Wash Buffer),同法離心棄上清,再次離心。加入50 μL DNA 稀釋溶液(Elution Solution),同法離心收集純化DNA,進行實時熒光定量核酸擴增檢測(qPCR)檢測,引物信息見下文。qPCR的總反應體系為20 μL,反應體系,見表1;qPCR采用兩步法擴增體系,反應條件如表1所示,循環(huán)數(shù)為50個循環(huán),反應過程為95 ℃預變性10 min,95 ℃變性15 s,60 ℃延伸 1 min。
表1 qPCR反應的反應體系
血清白細胞液相色譜-質譜聯(lián)用技術(LCMS/MS)檢測組蛋白乙?;?。液相色譜-質譜聯(lián)用技術:使用Thermo Fisher公司的血清高豐度蛋清去除試劑盒Pierce? Top 12 Abundant Protein Depletion Spin Columns去除12種常見的高豐度蛋白。使用Thermo Fisher公司檢測蛋白質濃度試劑盒Pierce? BCA Protein Assay Kit給蛋白質定量。使用AB Sciex公司的iTRAQ 試劑-多標緩沖液試劑盒還原及封閉蛋白質。使用Sangon公司的Trypsin TPCK Treated酶解蛋白質。使用AB Sciex公司的iTRAQ多重試劑盒標記iTRAQ實驗的蛋白質。iTRAQ實驗的蛋白質經(jīng)過標記后需要進行第一維高Ph-rp液相分離。iTRAQ實驗和非標記蛋白組學技術(Label free)實驗都進行RPLC-MS。肽段用樣品溶解液(0.1%甲酸、5 %乙腈)溶解,充分振蕩渦旋,13 500 r/min,4 ℃離心20 min,上清轉移到上樣管中,進行質譜鑒定;流動相A為0.1%甲酸+2%乙腈水溶液;流動相B為0.1%甲酸+98%乙腈水溶液;流速為600 m/s,每個組分分析時間90 min。采用Proteome Discoverer 2.2進行數(shù)據(jù)庫檢索,見表2。
表2 LCMS/MS檢測第二維液相梯度條件
采用Proteome Discoverer 2.2進行數(shù)據(jù)庫檢索。軟件參數(shù)設定消化酶為Trypsin,數(shù)據(jù)庫為uniprot-human-filtered-organism Homo sapiens (Human) 。iTRAQ實驗數(shù)據(jù)需要設定靜態(tài)修飾為8標iTRAQ試劑標記。鑒定的原始結果設置MS準確度10 mg/kg,MS / MS準確度0.02 Da,胰蛋白酶消化,允許兩次錯過切割,固定的半胱氨酸的氨基甲?;谆揎椇脱趸琢虬彼岬目勺冃揎?。
HBV感染患者在入院第一天、恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療1個周期、恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療結束3個階段中患者血清PBMCc中TLR9基因與蛋白H3K9Ac存在結合情況、組蛋白修飾水平。
1.3 觀察指標 ①統(tǒng)計3例受試者的臨床血清學指標信息。②分析Ta1聯(lián)合恩替卡韋抗HBV治療過程中TLR9基因的H3K9乙?;揎?。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的計量資料以()表示,兩組間比較采用t檢驗,多組比較采用單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 3例受試者的臨床血清學指標信息 本研究開始納入了20例患者,因各種患者和疫情影響因素,最終全部治療進程完成的患者只有3例。對納入研究的3例受試者治療不同時間段谷丙轉氨酶(ALT)、總膽紅素(TBIL)、凝血酶原活動度(PTA)、HBV病毒載量等實驗室血清學信息進行了統(tǒng)計,見表3。
表3 3例受試者的臨床血清學指標信息()
表3 3例受試者的臨床血清學指標信息()
注:ALT:谷丙轉氨酶;TBIL:總膽紅素;PTA:凝血酶原活動度;HBV DNA:乙型肝炎病毒載量。
指標 治療前 治療中 治療后ALT(IU/L) 867.9±108.5231.9±5.7 69.1±17.7 TBIL(μmol/L) 209.3±45.5 116.7±4.4 33.8±6.9 PTA(%) 45.7±9.2 69.9±11.881.5±10.8 HBV DNA(Log10 IU/mL) 9.32±2.3 2.19±1.160.82±0.77
2.2 Ta1聯(lián)合恩替卡韋抗HBV治療過程中TLR9基因的H3K9乙?;揎?通過ChIP實驗探究了恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥過程中患者血清PBMCs細胞中,蛋白H3K9Ac與TLR9 基因啟動序列(promoter )區(qū)的結合情況。通過序列比對分析,TLR9基因與蛋白H3K9Ac預測的3個潛在結合位點,分別設計了對應的驗證引物信息,見圖1。
圖1 免疫共沉淀ChiP技術實驗檢測不同人群血清PBMCc中TLR9基因與蛋白H3K9Ac結合情況
進一步研究測試了3例HBV感染患者在剛入院、恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療一個周期、恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療結束3個階段中患者血清PBMCc中TLR9基因與蛋白H3K9Ac存在結合情況。結果很明顯,3個結合位點在治療過程中均有顯著的改變,尤其是位點2,這說明恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥臨床增強免疫、抑制HBV病毒復制的過程中確實與TLR9基因與蛋白H3K9Ac有顯著的關系。
通過DNA序列分析也發(fā)現(xiàn)H3K9Ac在其他細胞模型中具備同一區(qū)域修飾模型的變化,ChiP檢測的PCR產(chǎn)物經(jīng)過測序我們也找到了TLR9的部門基因序列,在治療好轉的過程中起序列匹配度更好。這一點與固定的DNA位點組蛋白修飾的改變進而誘導基因調控的模型是吻合的,見圖2。
圖2 治療前中后患者免疫共沉淀PCR產(chǎn)物測序數(shù)據(jù)(同一組樣本混合)
此外,本研究通過LCMS/MS技術也初步探討了HBV感染患者在恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療過程中血清PBMc細胞組蛋白修飾的程度的變化。如圖3所示,隨著治療進程的增加,可 在uniprot-human-filtered-organism Homo sapiens (Human)可檢索到乙?;揎椘卧龆唷_@說明恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥增加了組蛋白修飾水平,這可能會促使患者PBMc核內的TLR9相關的轉錄因子釋放,增加其表達水平,改變患者免疫水平。
圖3 治療前中后期液質LCMS/MS技術檢測患者血清PBMc中組蛋白乙H3K9酰化水平
本研究前期工作中,針對Tolls在HBV感染患者PBMCs上差異表達,發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎患者血清中PBMCs TLR9 mRNA表達與血清HBV DNA載量具有顯著相關性。考慮到慢性乙型肝炎患者外周血細胞中TLR9基因的2個序列區(qū)存在H3K9乙?;揎椪{控。隨后進一步探究了3例慢性乙型肝炎患者恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治不同治療進程過程中H3K9乙?;鞍着cTLR9的結合情況。本研究結果顯示,對納入研究的3例受試者進行恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥,具有顯著的臨床抗病毒效果,并且整個過程中肝功能具有明顯提高。
本研究系統(tǒng)地考察了HBV感染患者在恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療過程中患者血清PBMc細胞中組蛋白修飾的變化、蛋白H3K9Ac與TLR9結合情況 ,結果顯示,TLR9的H3K9乙?;揎椩诼砸倚透窝谆颊咧写嬖诓l(fā)揮了重要作用。在恩替卡韋和胸腺肽a1聯(lián)合用藥治療的過程中,TLR9的組蛋白乙?;揎楋@著提高、H3K9乙酰化蛋白與TLR9結合位點變化顯著,這可能會增加了TLR9在mRNA和蛋白水平的表達,進一步調節(jié)各種炎癥因子、細胞因子的表達,進一步抑制病毒增殖、發(fā)揮抗病毒效果。研究結果證實了TLR9、H3K9乙?;揎椀葏⑴cTa1聯(lián)合恩替卡韋抗HBV過程的免疫反應,為慢性乙型肝炎抗病毒的免疫控制理論提供了新依據(jù),具有重要的臨床應用意義。
綜上,在恩替卡韋和Ta1聯(lián)合用藥治療的過程中兩者的結合可能會增加TLR9在mRNA和蛋白水平的表達,發(fā)揮其抗病毒作用。