丙型肝炎病毒對帕金森病影響的研究進展

曾昭豪，黃坤玉，汪露，李曉婷，畢偉，3

1.暨南大學附屬第一醫院神經內科，廣東 廣州 510632；

2.暨南大學藥學院，廣東 廣州 510632；

3.暨南大學臨床神經科學研究所，廣東 廣州 510632

帕金森病(Parkinson's disease，PD)是全球第二大神經退行性疾病，其病因起源于多因素，即需要多種遺傳和環境因素之間的相互作用來觸發神經變性的致病過程。直至目前PD的病因和發病機制尚并不完全明確。自1918 年甲型H1N1 型流感爆發了腦炎后PD，人們便開始探討病毒與PD 發病的關系。現越來越多的研究表明，病毒可能是導致PD 的獨立危險因素之一，這些病毒包括單純皰疹病毒、EB病毒、人類免疫缺陷病毒、柯薩奇病毒、博爾納病病毒、肝病毒、麻疹病毒、冠狀病毒和煙草花葉病毒等[1]。

目前全世界有超過1.85 億人感染丙型肝炎病毒(HCV)，并且發病率呈逐年上升趨勢，其中每年有35萬例因感染而死亡[2]。HCV的感染引起除消化系統癥狀外還可累及至中樞神經系統，表現為抑郁、疲勞、認知障礙等[3-4]。近年來研究發現HCV 的感染可能增加PD發病的風險，抗HCV的治療能夠降低PD發病的風險。因此研究HCV 與PD 之間的關系，有利于臨床上重視對HCV 感染患者的篩查及治療，降低PD 發病率。現就HCV對PD影響機制的研究進展做一綜述。

1 HCV感染對神經系統的影響

HCV感染被當前被認為是一種全身性疾病，該病毒可以長期在人體內持續慢性感染，通過直接感染或免疫介導等機制持續對人體造成影響。由于HCV 具有嗜肝細胞和嗜淋巴細胞特性，并且在HCV感染后引起人體淋巴組織增生紊亂介導的免疫失調及循環免疫復合物的聚集，可引起肝內和肝外多種并發癥。慢性HCV 感染的患者可能出現神經系統疾病等肝外并發癥。目前報道已知的HCV 相關的神經系統疾病包括腦血管疾病、腦炎、脊髓炎、腦脊髓炎和認知障礙等，并可伴隨抑郁、焦慮和疲勞等精神癥狀，影響患者的生活質量[5]。

丙型病毒可能對中樞神經系統有直接的生物學影響，另外由宿主免疫應答產生自身抗體、免疫復合物和冷球蛋白成為目前較為公認的發病機制。人體對慢性感染的HCV產生強烈的免疫應答，產生大量的免疫球蛋白復合物，由此導致冷球蛋白血癥、血管炎或脫髓鞘性周圍神經病變，這種伴或不伴冷球蛋白以及抗磷脂抗體的血管炎可能進一步導致腦血管疾病。病毒對中樞神經系統的直接侵犯或者由于肝臟功能異常所介導的免疫應答間接的致病作用，可能為引起腦炎、腦脊髓炎的主要原因。HCV感染可引起腦組織中5-羥色胺(5-HT)的失衡和多巴胺能的傳遞阻礙，這些都可能成為HCV 感染引起精神癥狀的原因。另有研究顯示HCV 的感染可以對小膠質細胞的活性狀態造成影響，激活后的小膠質細胞可以釋放多種炎癥介質，這預示HCV的感染與神經退行性疾病如帕金森病的發生有關[6-7]。

2 HCV感染與PD的相關性

HCV感染與PD的相關性由多項流行病學研究支持。在國內，WU等[5]在臺灣基于社區的綜合篩查計劃的數據中發現，在控制潛在的混雜因素(年齡、性別和教育水平)后，HCV 感染與PD 之間存在顯著的正相關。之后TSAI 等[6]依據臺灣健康保險研究數據庫(2000—2010年)的數據，同樣得出HCV感染的患者的PD發生風險顯著增加的結論。在國外，KIM等[7]在一項以醫院為基礎的病例對照研究中，發現抗HCV抗體的存在與PD之間存在顯著的總體相關性。英國國家醫院事件統計(1999—2011年)的回顧性研究同樣顯示HCV感染與PD之間存在正相關，同時表明PD與其他形式的肝炎之間沒有關聯[8]。一項以色列的全國隊列的回顧性研究中同樣支持HCV患者發生PD的風險稍有增加[9]。

然而上述流行病學研究均無排除干擾素治療在其中發揮的作用，故該流行病學結論可能是HCV和干擾素共同作用的結果。為此，一項基于臺灣健康保險研究數據庫的研究則對是否接受干擾素治療分組，結果顯示接受干擾素抗病毒治療的慢性HCV 感染患者的PD發生率較低[10]。RAJALAKSHMY等[11]基于臺灣健康保險研究數據庫(2004—2012年)對比有無慢性丙肝肝炎，以及有無接受干擾素治療的患者發生PD 的風險，最終同樣說明HCV 感染與PD 發生的風險增加有關，并發現抗病毒治療可以降低這種風險。總之多項流行病學表明HCV 感染可能會增加PD 發病風險，同時抗HCV治療可降低PD發病風險。

3 HCV對PD作用的可能機制

大多數研究證據支持帕金森病和HCV 感染之間的聯系，但機制尚不清楚。帕金森病可能為HCV感染的直接后果，或者由于HCV 間接參與PD 的發病機制中，并且HCV的治療過程也可能對PD發病造成影響。

3.1 HCV 直接侵犯CNS 血腦屏障是維持中樞神經系統內環境穩定的重要結構，病毒可穿越血腦屏障入侵中樞神經系統，導致神經功能障礙及炎癥性疾病，研究表明在腦微血管系統中存在HCV 受體(包括CD68、CD81、緊密連接蛋白-1、LDLR 和清道夫受體-BI)，HCV通過病毒結構蛋白和腦微血管內皮細胞上細胞受體的結合或受體介導的病毒內吞等途徑引起腦微血管內皮細胞的壞死及凋亡，從而導致血腦屏障通透性改變，最終病毒進入腦組織[12]。HCV還可能在外周血液中侵入巨噬細胞，從而逃避宿主的免疫攻擊，并跟隨巨噬細胞通過血腦屏障[13]。小膠質細胞是常住的中樞神經系統巨噬細胞種群，透過血腦屏障的HCV 以小膠質細胞作為其復制的主要靶標。受侵襲的小膠質細胞的狀態會發生改變，研究顯示HCV可與小膠質細胞表面的Toll 樣受體(TLR)7、TLR9 等受體結合，激活下游信號蛋白誘導腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素8(IL-8)等炎性物質的釋放，直接或間接損傷神經細胞[8，14]。因此HCV可根據自身特性穿越血腦屏障，并長期定植在CNS中，破壞周圍組織。

3.2 神經炎癥 神經炎癥在帕金森病的發病機理中起著至關重要的作用，黑質中多巴胺能神經元附近的小膠質細胞的活化可以誘導分泌多種炎癥和神經毒性因子，繼而導致多巴胺能神經元變性壞死。小膠質細胞活化釋放炎性物質，如IL-1 α、IL-1 β、TNF-α、IL-12 和IL-18 等，這些炎癥因子引起局部炎癥反應，導致多巴胺能神經元損傷和凋亡[9]。目前小膠質細胞已經被免疫組織化學和分子技術方法證實為 HCV 感染的靶向細胞之一[10，13]。HCV NS3 是具有蛋白酶和解旋酶活性的非結構蛋白，該蛋白具有抗原的特性，研究發現在HCV感染的人體外周的巨噬細胞內和腦內巨噬細胞的抗HCV NS3抗體呈陽性，進一步印證了HCV可以通過血腦屏障直接抵達腦組織中。在此基礎上，有研究發現HCV NS3蛋白是HCV介導炎癥反應的有效抗原，小膠質細胞能通過TLR2或TLR6介導的 MyD88/NF-κB 途徑分泌 IL-8、IL-6、TNF-α和IL-1β等炎癥物質對NS3作出反應[11，15-16]。使用質子磁共振波譜(MRS)或正電子發射斷層掃描(PET)的體內研究也提示在慢性HCV感染中小膠質細胞處于激活的狀態[16]。這些研究表明病毒或病毒的產物能激活小膠質細胞，進而分泌促炎物質，發揮對神經元的毒性作用。

3.3 分子模擬 某些病原體表面存在的抗原決定簇與機體內細胞表面分子具有相似結構，病原體入侵機體后誘發的生物免疫對病原體及機體內正常細胞具有雙重殺傷效應，已有報道HCV與人類大腦抗原八肽之間高度匹配，這類病毒入侵機體后可引起機體交叉免疫反應，HCV可能通過HCV肽和腦組織抗原之間的免疫交叉反應誘導腦細胞的小膠質細胞損傷[1，17]，或引起小膠質細胞活化釋放神經毒素。目前有證據顯示HCV慢性感染人體內的CD8+T細胞可識別HCV core-17蛋白和組織中細胞色素P450 (CYP) 2A6 和(CYP) 2A7肽，介導HCV 感染后再損傷組織的過程[18]。HCV感染與多種自身免疫現象相關，盡管目前的抗病毒治療在HCV 感染的初級階段可以根治HCV，但仍舊潛在有免疫介導組織損傷的風險。HCV 可逃避宿主的免疫監視，從這個意義上講，用于HCV 感染預防或治療的疫苗顯得十分重要。但目前并沒有顯著的證據支撐HCV、帕金森病及分子模擬之間的因果關系。

3.4 腸道菌群的改變 帕金森病腸道起源學說提出早期腸道即存在α-突觸核蛋白異常沉積，并隨著病程的進展，沿著腸道神經系統逐步累積至中樞，研究表示某些腸道菌群，如普雷沃菌科、腸桿菌科及其代謝產物與帕金森病密切相關，腸道菌群的結構及代謝產物變化在帕金森病的發病中起重要作用[19]。目前已有多種研究證實丙型肝炎病毒感染與腸道菌群的關系。有人首次系統地研究慢性感染HCV的患者(伴或不伴肝硬化)與無感染HCV及肝臟疾病的健康人群的腸道菌群，結果顯示HCV感染可改變腸道微生物的結構及豐度，另外隨著丙型肝炎病程的進展，這種微生物結構也會相應發生改變[20]。另一項日本的研究同樣證明HCV 慢性感染患者的腸道微生物的多樣性較健康人群顯著下降，并且乳果糖、益生菌等藥物不能影響隨著丙肝肝炎病程的進展發生改變的腸道微生物的結構[21]。腸道菌群通過微生物-腸-腦軸對機體內分泌、炎癥及免疫對中樞神經系統產生影響，腸道菌群結構及豐度的變化及代謝產物與PD 具有重要聯系，因此，HCV 感染所致的腸道菌群的改變可能參與HCV引起的PD發病過程。

3.5 自噬過程 自噬是一種依賴溶酶體降解和回收細胞成分的高度保守過程，神經元內自噬水平的改變可以導致神經退行性疾病的發生[22]。α-synuclein的異常積聚是PD 發病的病理基礎，這種毒性蛋白的異常積聚會導致神經元的變性壞死，適度自噬的激活能清除腦內異常蓄積的毒性蛋白和受損的細胞器，從而緩解PD 的進展，自噬的過度激活則會導致神經元細胞的程序性死亡[23]。已有研究證明HCV 核心蛋白暴露于人小膠質細胞和星形膠質細胞中可導致神經元損傷，HCV核心蛋白對神經元具有直接神經毒性作用，并且通過測量自噬小體形成的標志輕鏈3(LC3)的水平，確定HCV核心蛋白抑制了LC3-Ⅰ向LC3-Ⅱ的轉化的過程，表明HCV核心蛋白可以通過調節神經元自噬而導致神經元死亡[24]。因此自噬與PD 的發生發展緊密聯系，HCV 可能通過啟動自噬機制在PD 發病中發揮重要作用。

3.6 氧化應激 HCV 感染被證實是一種全身性的炎癥疾病，長期慢性的HCV感染引起的肝外表現往往歸因于全身性炎癥以及氧化應激，HCV感染患者的血清和肝臟中氧化應激標志物水平升高，這意味著由HCV感染引起的氧化應激可能對多種臟器組織造成損傷[25]。大量的活性氧自由基(ROS)的產生能夠打破腦組織對氧化與抗氧化動態平衡，導致DNA、蛋白質等關鍵分子的氧化降解，而且影響正常的細胞結構及功能。氧化應激被認為是帕金森病發病的重要機制[26]。腦組織對氧化應激尤為易感，但是當前缺乏證據顯示由HCV引起的氧化應激是否與PD 的發生相關，仍望進一步研究。

3.7 抗HCV治療 干擾素是在病毒感染后機體細胞產生的一種抗病毒的糖蛋白，1986 年以來，干擾素-α成為治療丙型肝炎病毒感染的基石[27]，在使用干擾素治療的過程中最常見的不良反應包括有流感樣癥狀和神經精神癥狀，如抑郁、焦慮、失眠、易怒、攻擊行為、注意力不集中等，并且也有癲癇、中樞神經系統脫髓鞘等不良事件的發生[28]，最近干擾素抗病毒治療過程出現帕金森病也有眾多報道[29]。MIZOI等[30]首次闡述了干擾素與帕金森病之間的關聯。動物實驗表明，反復給予干擾素α可導致小鼠腦內多巴胺和二羥基苯乙酸的水平降低，提示多巴胺能神經活動的抑。另外干擾素-γ可以導致MPTP小鼠模型中多巴胺能神經元的丟失，干擾素α處理后的小鼠能夠抑制多巴胺能傳遞[29]。在中斷干擾素治療后，患者病情往往會好轉，少數情況下，癥狀會隨著特發性PD的臨床病程而持續或發展，需要長期治療[31]。然而，干擾素對PD 發生的致病機理仍舊不清楚，這種短暫性的導致功能下降的作用可能與干擾素介導的神經炎癥、氧化應激以及免疫介導的級聯反應的激活過程有關，最終導致多巴胺能神經元的變性或死亡。

4 結語

綜上所述，HCV 與 PD 可能存在關聯，HCV 可能通過直接感染腦細胞或在治療期間使用干擾素使得PD 發病的風險增加。關于HCV 如何導致PD 的具體機制有賴于研究進一步明確。明確HCV與PD之間的關系，以及HCV 治療過程使用干擾素與PD 之間的關系，有利于提高臨床醫生對抗HCV抗體陽性患者進行早期PD 的篩查的警覺性，降低PD 的發病率，并且有利于更進一步明確使用干擾素可能出現的神經系統并發癥。