杨春
(广西医科大学附属肿瘤医院实验研究部;广西南宁530021)
[摘要] 乙肝病毒感染相关肝癌是我国最常见的肝癌类型,全国每年有30多万人死于肝癌,约占全世界肝癌死亡人数的60%左右。在我国,由于乙肝病毒感染人数较多,慢性乙肝病毒感染宿主基因,最终导致细胞癌变及肿瘤的发生。通常对于乙肝病毒感染相关肝癌的预防是接种乙肝疫苗和抗HBV治疗,但在治疗方面方法有限。目前乙肝病毒导致肝细胞癌变的分子机制仍存在较大争议。因此,若能从分子机制入手阐明乙肝病毒感染相关肝癌的致病机理,可为肝癌的防治提供新的策略。
【关键词】乙型肝炎病毒;肝细胞癌;HBX蛋白;分子机制
肝细胞癌是常见的恶性肿瘤之一,其发病率、死亡率很高,全国每年有30多万人死于肝癌,约占全世界肝癌死亡人数的60%左右[1]。中国是肝癌高发地区,乙肝病毒感染相关肝癌是我国最常见的肝癌类型[2]。
HBV是一类DNA病毒,其主要攻击肝细胞产生假小叶形成肝硬化,最终可导致肝癌发生。世界卫生组织(WHO)相关数据表明HBV感染与肝癌相密切相关度达80%,而乙肝病毒携带者(HBsAg阳性)患肝癌的风险比HBsAg阴性者高25~50倍[3]。目前研究已经证实HBV感染肝癌发生过程中发挥重要作用,但HBV导致肝细胞癌变的分子机制仍存在较大争议。本研究对乙肝病毒感染相关肝癌的分子发病机制做出综述。
1乙肝病毒DNA整合
乙肝病毒是一种嗜肝细胞病毒,其特点是将自身病毒DNA整合入被感染的肝细胞基因组中,导致突变产生[4]。研究发现,80%~90%的乙肝病毒感染相关肝癌患者的癌细胞基因组中发现有乙肝病毒DNA。整合后的宿主基因由于缺少基因片段为导致无法正常调节细胞周期,影响增殖、凋亡等[5]。
研究发现,重排的乙肝病毒DNA序列中含有4个开放阅读框S、C、P、X基因,这些启动子和增强子整合进入宿主基因后,主要两个方面作用:一是导致生长因子基因表达失控,如S基因主要编码HBsAg,可使体内视黄酸受体β基因的表达失调;二是直接激活了原癌基因,如X基因编码HBX蛋白,可整合到C-myc、N-ras基因序列引起激活表达[6]。
2乙肝病毒编码反式激活蛋白
2.1编码preS2激活蛋白
HBV整合序列中的X基因可编码一段具有反式激活作用的多肽,preS2激活子。主要作用为:一是影响信号传导。Karataş等研究发现[7],preS2可编码表面蛋白MHBs,主要作用是调节蛋白。在整合进入宿主基因后由于编码片段的缺失导致MHBs蛋白结构发生改变成为MHBs’,两者的不同在于MHBs的preS2激活子朝向内质网,MHBs’的preS2激活子朝向胞浆。后者因此具有与胞浆蛋白结合的能力,从而参与信号通路的传导,例如preS2激活子与PKC-α结合导致活化,激活后的PKC进入MEK、ERK、Raf-1等信号转导通路中,这些通路有类似启动子样的功能可促进肿瘤生长。
2.2编码HBX蛋白
HBX蛋白是HBxAg编码的另一种反式激活因子,可各种转录因子结合反式激活细胞的癌基因或病毒的启动子、增强子等。研究发现,位于细胞核内的HBX蛋白可与CREB/ATF相互作用,后者可增强DNA的亲和度可促进肝癌细胞的增殖、分化[8]。此外,HBX还与另外一些转录因子如:c-Jun、NK-κB、AP-1等相互作用影响细胞转录活动[9]。
研究发现,HBX蛋白除了与核内的转录因子结合外,还参与调节胞浆内多种信号转导通路[10]。这些信号通路(例如:c-Raf-1信号通路、Ras通路、Jak-STAT信号通路)位于转录复合体上游,通过HBX蛋白的调节激活各转录因子。此外,HBX可激活多种激酶,如非受体酪氨酸激酶2、局部粘性激酶等,这些位于胞浆中的信号通路和激酶均可促进肿瘤细胞生长[11]。
Yeom等研究发现[12],HBX蛋白还作用于p53基因。p53是抑癌基因,可调控细胞凋亡、修复损伤DNA、抑制原癌基因表达等。通过HBX作用导致p53基因表达失活,从而抑制受损细胞的DNA修复以及细胞凋亡。
2免疫突变机制
HBV感染的肝炎通过机体免疫调节,反复造成肝细胞的凋亡、坏死和再生,大大增加了肝细胞突变的风险。CD4+、CD8+T细胞通过参与免疫应答,对肿瘤生长产生抑制作用,促进凋亡。但是,Nosaka等研究发现[13],HBV感染的转基因小鼠体内出现了癌细胞,特异性细胞毒性T细胞,后者介导的免疫反应促进基因突变[14]。分析原因可能是由于,在HBV慢性感染的过程中,体内T细胞介导的免疫应答不足以将HBV完全清除,导致HBV更加活跃,促进肝癌发生。因此认为HBV感染产生的免疫应答促进了宿主基因突变的风险[15]。
此外,T细胞亚群中还有一类Treg细胞,是一种调节T细胞具有抑制机体自身免疫的功能[16]。研究发现,Treg细胞在HBV相关性肝癌的免疫应答中同样发挥重要的作用,由于HBV感染导致体内TGF-β等受体数量增加,促进了Treg细胞活性[17]。Treg细胞可调节机体抑制对自身突变细胞的免疫反应,故当Treg细胞聚集后,细胞突变的发生概率也大大提高。
3甲基化修饰与氧化应激
除了早期病毒DNA直接整合到宿主基因外,在此阶段还发现了细胞内DNA发生甲基化修饰。有证据表明HBV感染后[18],抑癌基因中的E-cadherin、RASSIFIA等启动子发生了甲基化修饰,抑制了其转录功能,进一步导致了抑癌基因表达活性下降,促进肿瘤发生。除了抑癌基因中启动子发生甲基化修饰外,近年来研究还发现肝细胞内存在部分染色体的甲基化现象。因此,HBV感染后发生的甲基化修饰也是导致肝细胞癌变的重要分子机制之一。
此外,氧化损伤也可促进癌细胞的产生。主要机制有两方面:一是HBV诱导产生大量氧自由基(ROS)。ROS是一种致癌物质,既能影响基因转录、细胞凋亡等过程,还能激活肿瘤生长依赖的各条信号通路,从而促进肿瘤发生与发展[19]。HBV感染后诱导机体产生大量ROS,导致细胞过度氧化应激,而长期暴露于ROS环境下可促使细胞癌变。研究发现,慢性HBV感染后体内过氧化物指标水平明显增高,表示HBV与ROS产生关系密切。
二是HBV感染导致机体细胞的抗氧化能力下降。研究发现,细胞中的GSTP1启动子表达上调可增加机体抗氧化能力,而HBV感染后由于甲基化的修饰导致GSTP1表达活性下降,进而增加细胞的氧化损伤风险,促使细胞染色体突变,癌细胞产生[20]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,HBV感染产生的甲基化修饰和氧化应激均可导致肝细胞癌变,为肿瘤发生提供有利的环境。
5小结
HBV相关性肝癌是多因素作用,并在长期慢性感染过程中产生的结果。其中,乙肝病毒DNA整合进入宿主基因占主导作用,大致可分为两方面:①直接整合效应,即HBV-DNA插入整合到宿主基因中,直接导致原癌基因被激活、生长因子表达被抑制。②间接整合效应,整合后的宿主基因编码产生反式激活蛋白(HBX、preS2蛋白),二者可影响正常细胞的转录、凋亡等过程,导致细胞癌变。此外,慢性感染导致的免疫应答、氧化应激和DNA甲基化修饰等因素都增加了细胞癌变的风险,促进肿瘤发生发展。
综上所述,乙肝病毒感染相关肝癌的分子发病机制由多种因素共同参与导致的结果。由于目前研究还不完善,一些分子作用机制尚未阐明,还需进一步深入探讨研究,为乙肝病毒相关肝癌的预防和治疗提供新的策略。
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论文作者:杨春
论文发表刊物:《医师在线》2018年6月下第12期
论文发表时间:2018/9/29
标签:肝癌论文; 细胞论文; 基因论文; 乙肝论文; 蛋白论文; 宿主论文; 转录论文; 《医师在线》2018年6月下第12期论文;