丙型肝炎病毒感染后持續(xù)的表觀遺傳改變將增加肝細胞癌發(fā)生風險

李曉鶴 饒慧瑛

全球約7 100萬人感染丙型肝炎病毒(HCV)，在約70%患者中，病毒持續(xù)存在，大多無癥狀。但持續(xù)的病毒感染會顯著改變肝細胞的生理狀態(tài)，包括脂肪變、腫瘤抑制因子表達改變、癌基因級聯(lián)信號的激活和持續(xù)的慢性炎癥。與此同時，代謝綜合征、酗酒等協(xié)同因素可能成為慢性丙型肝炎患者嚴重肝損傷的主要原因，這些患者可進展為肝纖維化、肝硬化和肝細胞癌(HCC)。近年來，高效的直接口服抗病毒藥物(DAA)應用，使超過95%丙型肝炎患者獲得HCV清除，也使丙型肝炎成為可治愈性疾病[1]。盡管如此，HCV感染帶來的挑戰(zhàn)依然存在。例如，基于DAA治療的HCV清除并不等同于肝癌的風險也隨之消除。盡管接受干擾素或DAA治療后獲得持續(xù)病毒學應答(SVR)的患者肝癌患病風險顯著降低，但對于在治療初期即存在肝硬化的患者，即使獲得SVR，其HCC的發(fā)病風險仍很高。主要原因在于肝損傷不能完全可逆。值得注意的是，因受致癌基因表達的抑制，相比于周圍肝細胞，HCV很少在腫瘤組織中復制，此外，HCV的復制完全發(fā)生在受感染細胞的胞質中，而致癌基因主要由于受感染細胞或周圍細胞基因突變來驅動。因此，HCV感染是通過創(chuàng)造了一個致癌環(huán)境干擾細胞生長調節(jié)或改變細胞，而非通過強大的病毒癌基因。可以假設，當跨過一個“極限點”后，通過未知的機制，HCV相關的腫瘤發(fā)生開始與病毒無關。Hamdane等[2]闡述了在HCV病毒清除后，HCC發(fā)生風險仍持續(xù)存在的分子機制。他們從表觀遺傳學角度提供了令人信服的證據(jù)，認為HCV感染后引起的致癌基因表達水平的改變，可能對于腫瘤的長期發(fā)展具有重要作用。

表觀遺傳的改變影響基因的表達而不改變核苷酸序列。這種效應通過多種機制介導，包括DNA甲基化、核小體重塑和組蛋白修飾，后者包括不同賴氨酸殘基的乙酰化(如H3K27)。H3K27ac是一個與染色質開放相關的修飾體，引起基因表達的上調[3]。表觀遺傳修飾在腫瘤發(fā)生中的作用及其作為潛在的治療靶點已受廣泛關注[4]。Hamdane等通過對H3K27ac的染色質免疫沉淀和DNA測序分析，對慢性丙型肝炎患者、經(jīng)DAA或干擾素治愈的丙型肝炎患者、非HCV(慢性乙型肝炎、非酒精性脂肪性肝炎)相關肝纖維化患者及健康獻血者的肝活檢免疫共沉淀-測序數(shù)據(jù)進行對比，分析了表觀遺傳改變(包括病因依賴性和獨立性)，并通過轉錄組研究證實表觀遺傳的改變對基因表達具有影響。大部分改變與肝纖維化相關，不論病因如何。同時也發(fā)現(xiàn)，許多改變與HCV感染相關，在治愈患者中亦持續(xù)存在，并且很多與腫瘤生成通路相關，這種改變與基因型和治療手段無關。表觀遺傳改變的持續(xù)性與肝纖維化程度相關，也是引起肝纖維化可逆的主要因素，其隨著肝損傷的加重而逐漸降低。此外，在腫瘤和鄰近組織中還發(fā)現(xiàn)了保留的表觀遺傳修飾的基因標記，進一步支持結果的臨床相關性。有趣的是，基于SCID動物的嵌合小鼠模型(缺乏功能性的B細胞和T細胞應答)，可以在人類肝臟中明確HCV的特異性表觀遺傳改變，還能從移植的原代人肝細胞產(chǎn)生(炎性)細胞因子。從經(jīng)DAA治愈后約300種持續(xù)存在的表觀遺傳改變中，研究者通過小鼠模型和人類標本，最終總結出38個與HCV相關的改變染色質狀態(tài)(基于H3K27ac)基因。通過蛋白質水平證實，鞘氨醇激酶-1(SPHK-1)和轉錄因子SOX-9這兩種基因在丙型肝炎患者治愈前后及腫瘤標本中均有高水平表達，從而總體上證實了HCV表觀遺傳再編輯與肝癌之間存在著因果關系。進一步研究證實，SPHK-1基因表達增加可能是肝硬化患者和經(jīng)DAA治愈的丙型肝炎患者肝細胞癌的預測因子。

總之，Hamdane等研究為HCV感染和肝纖維化背景下的表觀基因重新編輯提供了可信的證據(jù)，即使在病毒消除之后，這種現(xiàn)象仍持續(xù)存在。根據(jù)最新的臨床數(shù)據(jù)，這種改變與治療方案無關(DAA或干擾素)。基因標記提示，這些表觀遺傳的改變參與HCC的發(fā)展。但是，仍存在一些疑問需要進一步深入研究，H3K27ac只是諸多表觀遺傳再編輯機制中的一個，其他表觀遺傳改變如何在肝癌發(fā)展中起作用？HCV究竟如何引起表觀遺傳的改變？與進展期肝病相比，病毒相關的表觀遺傳改變對HCC的發(fā)展意義等。因此是否可通過獲取一種基因標記，進而有力地預測HCV治愈后HCC的發(fā)生。最后，未來是否可通過逆轉表觀遺傳再編輯來預防和治療HCC都亟待明確。Hamdane等研究朝這一方向邁出關鍵的第一步，表明慢性HCV感染對于肝臟潛在、持久的影響，其表觀遺傳學的改變可能與肝癌發(fā)生有關，并提示在發(fā)生這些表觀遺傳改變前對早期HCV患者進行治療，才能預防肝癌的發(fā)生。