乙型肝炎病毒感染的遺傳易感性研究進展

徐杭鹿 李樹臣

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生問題[1]。世衛組織已啟動全球性戰略，旨在2030年前消滅傳染性肝炎。宿主對HBV感染的遺傳易感性在HBV感染發病和疾病進展方面都發揮至關重要的作用，研究其遺傳易感性在推動消滅傳染性肝炎的進程中具有重大意義。本文旨在系統總結目前國內外對乙型肝炎病毒感染的遺傳易感性研究進展作一綜述。

一、HBV感染具有宿主遺傳易感性的依據

根據歐洲肝臟研究協會(EASL)指南，HBV感染的自然病史通常分為四個臨床狀態：HBeAg+慢性HBV感染、HBeAg+慢性肝炎、HBeAg-慢性HBV感染和HBeAg-慢性肝炎[2]。患有慢性HBV感染的患者不一定會經歷所有狀態。HBV疫苗和/或HBIg注射可能會阻止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復制，減慢疾病進程并降低肝硬化和肝細胞癌的風險；化療或免疫抑制后，HBsAg和/或抗-HBc陽性的HBeAg和/或抗HBc陽性患者在HBeAg慢性HBV感染期間可能會發生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果又存在高度的變異[3]，僅用傳染病的環境因素和病原學因素來解釋是不足信的。而以下證據(1)同一環境下(如家庭)存在不同人的不同感染結果；(2)人種間的HBV流行率明顯有區別，例如在開始HBV疫苗接種計劃之前，中國人群中HBsAg的陽性率高達10%，而在白種人中則不到1%；(3)個體于乙肝疫苗接種后產生的抗體濃度與間隔時長不一致；⑷抗病毒治療后部分個體表現為完全應答、部分為部分應答、其余則完全無應答，均能表明宿主遺傳因素在HBV感染中起重要作用。

二、相關基因的篩選方法

通常有兩種方法來篩選HBV相關疾病和預后的易感基因。其一，全基因組關聯研究(GWAS)已成為復雜疾病的遺傳關聯研究的常用工具，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、SNaPshot基因分型、SNP芯片等等方法，使用患者樣本來篩查大量候選SNP位點，并進行多輪驗證以最終鑒定SNP。其二，傳統方法是根據理論和先前的分析選擇預計在HBV相關疾病或治療反應中起作用的候選基因，通過分析樣本對HBV的不同反應(宿主HBV感染的不同反應包括臨床反應、生物學反應、免疫學反應)來推測與之相關的主要基因，并比較患者和對照組中SNP基因型頻率來進行驗證。如果某些特定的SNP與 HBV感染或者肝臟疾病的良性結果和低危險進展相關的話，這些基因就有可能被認為是一個“HBV抵抗”基因；相反，如果某些特定的SNP與HBV感染的快速病情進展或者高風險的嚴重進展相關的話，這類基因就被稱做“HBV易感性”基因。

三、研究進展

近年來隨著分子生物學和基因組學的發展，宿主免疫遺傳學和慢性HBV感染之間的關聯被陸續找到，許多宿主遺傳變異，例如人類白細胞抗原(HLA)、細胞因子和趨化因子、toll樣受體(TLRs)、微小RNA(miRNA)、維生素D相關基因的突變等，已被發現會影響HBV感染的結果。

(一)人類白細胞抗原(HLA) HLA是人類主要的組織相容性復合物(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和G)和II類(HLA-DP，DQ，DR，DM和DO)。當病原體進入人體時，被抗原呈遞細胞(APC)吞噬，病原體蛋白質被消化成小塊，并加載到HLA抗原上，然后由APC將其呈遞給T細胞，從而產生各種效應分子以消除病原體。因此，HLAs會影響傳染病的結局[4]。遺傳多態性，尤其是HLA II類基因中的遺傳多態性，與HBV感染和發病機制密切相關[5]。許多基于病例對照樣品和基于常規PCR的檢測方法研究提供證據，表明HLA分子可能是亞洲、歐洲、非裔美國人、沙特阿拉伯和高加索人群HBV感染結果的關鍵決定因素[6]。全面的meta-分析表明，HLA-DP / DQ(rs3077、rs9277535、rs9275572、rs9275319、rs2856718和rs7453920)與對HBV的易感性或HBV感染的清除率有關[7-9]。Huang等[10]的meta-分析提示HLA-DQB1 * 0201，DQB1 * 0301和DQB1 * 0502與CHB風險增加有關，而HLA-DQB1 * 0303和DQB1 * 0604與CHB風險降低有關。另一項meta-分析表明，HLA B * 07和B * 58可預防慢性HBV感染[11]。最近的研究表明，非經典的HLA-I類分子，包括HLA-E，也可能與乙型肝炎病毒感染有關[12]。現有數據與以下事實一致：細胞免疫是控制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HBV的特異性免疫反應。這些關鍵問題需要在以后的研究中解答。

(二)細胞因子和趨化因子 細胞因子是免疫細胞和某些非免疫細胞產生的關鍵抗病毒和免疫調節分子，它們參與了針對HBV感染和發病機制的宿主防御[13]。多種細胞因子的抗病毒和免疫調節功能，例如I型和II型干擾素(IFN)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素10和白細胞介素21(IL-10和IL-21)，在直接抑制肝細胞中HBV復制、介導T細胞的抗病毒功能和調節對HBV的適應性免疫反應的過程中，都起著至關重要的作用。

1.白細胞介素28B(IL28B)：一項meta分析評估了IL28B多態性與持續性HBV感染的相關性，顯示rs12979860、rs12980275和rs8099917與HBV持久性總體無關，但IL28B多態性編碼的細胞因子干擾素-λ3(IFN-λ3)具有抗病毒作用，并可能阻礙肝細胞株中HBV復制[14]。

2.干擾素γ(IFN-γ)：IFN-γ是II型干擾素，對于抵抗病毒、細菌和原生動物感染的先天性和適應性免疫至關重要，細胞對IFN-γ的反應通過其與由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人群的HBV易感性有著顯著相關性，其多態性使患HBV相關疾病的風險增加，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視過程中參與免疫細胞的控制，將淋巴細胞引導至淋巴結，通過與這些組織中的APC相互作用來篩選病原體入侵。迄今為止，關于細胞因子和趨化因子基因的研究僅評估了有限數量的SNP，樣本量較小，并且獲得的結果相當不一致。因此，鑒于細胞因子在抗HBV免疫反應中的重要性，需要進一步的大規模和多中心研究來建立細胞因子和趨化因子相關功能的遺傳控制與慢性HBV感染之間的關系。

(三)toll樣受體(TLRs) TLR作為模式識別受體發揮著關鍵作用。TLR或TLR相關信號的缺陷會大大降低宿主特異性T細胞對HBV的反應，并可能導致HBV持續存在[16]。Huang等表明TLR3 rs3775290的TT基因型與CHB風險降低密切相關[17]；Geng等的meta-分析證明了TLR3 rs3775291基因型和HBV相關的疾病的顯著效果[18]。

(四)微小RNA(miRNA) miRNA調節各種細胞過程，并在宿主-病毒相互作用和病毒性疾病的發病機制中發揮關鍵作用。最近的研究表明，某些miRNA可能在抗HBV防御中發揮作用。一項針對包括1 352例HBV感染患者和600例未感染健康個體的沙特阿拉伯人群的研究發現，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，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[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感染的風險增加[20]。此外，在HBeAg陽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，其也被發現參與于肝細胞纖維化過程與癌變過程，因此，miR-122水平已被建議作為HBV感染的標志物之一[21]。

(五)維生素D相關基因 維生素D具有激活先天免疫系統和抑制適應性免疫系統的能力，有研究發現與維生素D相關的基因在HBV易感性中起重要作用，這些研究大多數集中于VDR中的四個SNP：ApaI(rs7975232)，TaqI(rs731236)，FokI(rs10735810)和BsmI(rs1544410)。一項meta-分析報告說，VDR中FokI的基因型FF，Ff和等位基因F增加了HBV感染的風險[22]。但是，在VDR ApaI和BsmI多態性與HBV感染之間并未發現關聯。

四、總結

由于感染特征遺傳基礎的復雜性，臨床參數不太可能歸因于單個遺傳因素的變異。此外，由于HBV發病機制的復雜性、各基因位點之間可能的相互影響、不同地區和人種文化等造成的差異、樣本數量的限制，不同研究產生矛盾的結果也并非意外。未來的研究應根據性別、年齡、傳播途徑、感染時間、種族和宿主免疫狀況等各種因素，對樣本的選擇和對照的選擇采用嚴格標準。同時也有必要對HBV相關疾病的診斷進行標準化。其結果應使用不同種族的人群進行驗證，并應通過日后進行的大量樣本對照研究和meta-分析加以證實。

近年來，我們對HBV感染和發病機制的理解正在迅速提高。有關HBV發病機制的分子和生理機制的知識將幫助我們改善未來的研究設計，并為患者招募制定更好的標準。諸如定量HBsAg和抗HBc檢測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。基因組學和蛋白質組學分析工具的發展還將使我們能夠定義新的參數，例如在單細胞或蛋白質化學水平上，從而為定義HBV發病機制的遺傳決定因素開辟新途徑。