乙型肝炎和原发性肝癌的关系

慢性乙型病毒性肝炎与原发性肝癌的关系

原发性肝癌为肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌肿,为我国常见的恶性肿瘤之一。病因有

黄曲霉菌,酒精性、病毒性肝炎等,其中最常见为病毒性肝炎,尤为乙型病毒(HBV)感染与肝癌的关系密切，HBV感染是原发性肝癌的首要病因。国外资料表明,原发性肝癌的发生与HBV在染色体上的整合及整合后染色体的重排有关[1] 。HBV在染色体上的整合是随机的,整合于染色体上的HBV - DNA是不完整的,病毒基因组多有一定程度的缺失。HBV - DNA整合后引起肝癌的机制目前尚无定论。HBV - DNA整合后通过激活癌基因或导致抑癌基因失活而引起细胞癌变,通过整合基因片段研究封闭HBV X或Pre - s基因对阻断HBV后肝癌发生尤为重要[2]。

1 ItBV感染与HCC发生的流行病学研究

几项流行病学研究表明，在全球范围内，除了极少例外。慢性HBV感染区与HCC发生区有极大的相似之处[1I ，在低HBV感染的区域HCC的发病率也比较低[3]。还有另外一个证据支持HBV感染与HCC发生之间有密切的关系。那就是80％HCC患者都伴有HBV的感染，无论这些患者是否生活在高HBV感染的地区，在他们的血液中检测到了HBsAg和抗一HBc阳性。此现象说明HBV感染与HCC发生之间存在密切的关系[4]。病毒性肝炎是一种世界性的传染性疾病。我国是乙型肝炎病毒(HBV)感染高发区．大约有60％左右的人群感染过HBV．其中10％的人群为HBV表面抗原(HBsAg)携带者(达1．2亿)，l 200万为慢性肝炎患者。每年有80～100万人患急性肝炎；更为重要的是我国每年有30万人死于与乙肝有关的肝癌及肝硬化[5]。我国肝细胞癌患者的HBV感染指标阳性率很高．近年来呈上升趋势，在我国有70％～90％的PHC病人HBsAg（+），其中约1／3可以PCR白血清中检出HBV—DNA，提示仍有低水平病毒复制。乙型肝炎病毒与原发性肝癌的相关性可表现在如下几个方面：①原发性肝癌与HBsAg携带者的发生率相平衡；②原发性肝癌患者血液中常有HBV感染抗原抗体之一种和数种，其中以HBsAg与抗一HBc双阳性最为常见．近年发现抗一Hbe阳性亦多见；③原发性肝癌的家族聚集现象亦见于HBV感染聚集的家庭；④HBsAg阳性的原发性肝癌，其癌旁组织的细胞内亦可检出HBsAg；⑤组织培养的人肝癌细胞可分泌HBsAg和AFP；⑥肝癌患者的癌细胞内有HBV—DNA整合。目前，诊断乙型肝炎最常用的指标是HBV血清标志物(俗称“两对半”)，其组合模式多种多样，各项指标不同阳性与HBV复制及疾病不同阶段有关[6]。本文研究资料显示原发性肝癌患者的乙肝病毒标志物阳性率高达98．6％，表明本地区原发性肝癌患者的发生与乙肝病毒感染密切相关，与近期文献报道相似，近年有研究证明感染乙肝病毒的危险度是对照组的1 1．61倍，这说明乙肝病毒感染是肝癌发生的主要危险因素，HBV是部分双链的DNA病毒，含有S、c、P、x。肝细胞癌患者AFP升高与HBV感染关系密切[7]。肝细胞癌标本进行免疫组化测定,结果显示肝癌细胞中,存在HBsAg、AFP,两者都主要存在于细胞浆中,提示AFP产生与HBV感染直接相关。提示AFP产生与HBV复制无直接关系,可能与HBV - DNA整合有关[8] , HBV - DNA与肝细胞DNA的整合可引起肝细胞遗传特性异常,推测肝细胞遗传特性的改变可能会引起AFP调控基因的改变,在其他因素如肝细胞炎症、坏死等影响下,带有AFP调控基因改变的肝细胞再生,AFP合成再次活跃,从而合成大量AFP。慢性乙型肝炎发生HBeAg 自发血清学转换的确切机制目前仍不清楚, 乙型肝炎病毒前C 区变异可发生在HBeAg 自发血清学转换之前、之中或之后, 但前C 区的变异不是HBeAg 自发血清学转换的必须条件[2]。在乙型肝炎病毒慢性感染的自然病程中, 3岁以前较少出现HBeAg 自发血清学转换, 每年仅有2% ; 3 岁以后, 这种自发转换率逐渐增加到每年5%[9]。虽然HBeAg 阳性是病毒复制

活跃的参考指标, 但在HBeAg 自发血清学转换后, 部分患者却出现肝病急性活动, 肝脏病变及肝纤维化程度继续加重[9], 发生癌变的几率也大大提高了。 2 ItBV感染与HCC发生的细胞及分子机制 2，1 HBV的直接致癌作用 2．1．1 HBV基因的整合

尽管在HCC中HBV整合的基本特点已经明晰。但其整合的机制并不清楚。据报道。在HCC患者中。超过85％的人都存在HBV基因的整合现象 引。在大多数HBV相关的HCC病人中。嗜肝DNA病毒的序列被整合在三个或四个不同的基因位点[10]，它们所导致的宿主细胞的基因突变也是高度变化的。这样。HBV整合可以导致宿主细胞基因组发生几种类型的遗传变化，比如，小片断和大片断基因缺失、染色体移位、融合转录体的产生和基因组的不稳定性。HBV基因组整合进宿主细胞的引起的最主要的结果就是HBVDNA的序列和宿主细胞的基因序列同时遭到破坏。或者发生重整，从而发生细胞癌变[I]。等4个开放阅读框，s区又分为s基因，前s，基因和前s：基因，分别编码HBV的外壳蛋白(HBsAgIre．S 、Ire．S：)。Ire—S。具有高度的免疫原性，介导宿主的免疫应答[11]。I re—S 外膜蛋白存在多聚人血清白蛋白结合位点，具有间接入侵肝细胞的作用。Pre—S Pre'S2与HBVDNA检测结果有中、高度一致性，是反应病毒复制的良好指标。在具有不同HBV DNA载量的各组中，HBeAg和I re—S，的阳性率随着病毒拷贝数的增加而明显增加 。各组Pre—s 的阳性率都高于HBeAg，尤其是低载量组差异更加明显，可见在乙肝病毒复制相对较低时Pre—S 灵敏度明显高于HBeAg 。关于乙肝患者中HBV如何引起肝细胞的癌性变化。其机制还不清楚。可能是由于多种因素综合作用的结果。过去十年中。在这个领域开展了很多研究，研究结果认为，HBV DNA与宿主细胞基因的整合、病毒基因的表达、HBx的转录激活作用、病毒基因序列的变化，甚至是病毒感染引起的慢性炎症，都可能在肝细胞性肝癌(HCC)的发生中发挥作用[12]。

2，1．2 HBx的转录调控作用

X开放读码框存在于很多亚病毒DNA中并发生转录．它位于线性pgRNA的3 末端，编码产生HBX蛋白。它之所以被称为x是因为它的功能目前还不确定。并缺乏与已知蛋白的同源性。然而，HBX蛋白是最小的HBV蛋白．它在急性和慢性肝炎中呈现出低水平表达。对HBx基因及哺乳动物不同种类肝病毒的分析表明。它们的高保守区与HCC的发生有一定的相关性[13]。HBx并不直接与DNA结合．它的转录激活通过与核转录因子相互作用而体现出来。并在细胞信号传导通路中发挥作用[14]。研究发现。HBx可以激活多个细胞信号传导途径。通过多种作用来调控基因的转录。 （1） HBV 编码的蛋白质

HBV 的全部基因组序列都是蛋白质编码区。HBV 感染过程中产生3. 5 kb、2. 4 kb、2. 1 kb、0. 7kb 4 种转录产物。分别编码核心蛋白、S 蛋白、前S1蛋白和前S2 蛋白以及X 蛋白(HBx)。HBx 大多都由154 个氨基酸组成, 它在宿主细胞中没有对应物,在侵染哺乳动物的HBV 病毒中高度保守, HBx 具有多种调控功能的现象与机制是在近几年才被逐渐阐明的, HBx 可能与肝癌的发生有一定的相关性[15]。 （2） HBx 的表达与调控

HBV 编码的核心蛋白、S 蛋白、前S1 和前S2蛋白、X 蛋白分别由各自的启动子C1、SP1、SP2 和X 调控其相应mRNA 的转录过程。HBV 有两个增强子, 增强é 调控S 蛋白、前S1 和前S2 蛋白的启动子SP1、SP2 和X。增强子ê 主要调控核心蛋白的启动子[15] , HBx 的表达调控主要发生在其转录水平上, 受到增强子é 的调控。增强子é 大约有400 bp ,蕴含着多种遍在化和组织特异性的反式作用因子所结合的顺式调控元件, 其E 元件称为XRE (X2respon sive elemen t)。XRE 有N F2JB、A P1、A P2、CREB 等类似物的结合序列。X 蛋

白质自身无DNA 结合活性, 必须通过活化一些蛋白质因子, 使这些蛋白质因子结合于自身的或异源的启动子或增强子上, 发挥其转录水平上的反式调控作用[16]。X 蛋白的表达既受自身的调控, 同时也受HBV侵染宿主细胞时所引发的炎症反应和肿瘤生成过程中各种不同的信号转导通路的调节[16]。增强子é 是许多条信号转导通路的作用靶点。如胰岛素和IL 26 就是分别通过A P21 和N F2IL 26 结合于增强子é 上而使其活性得到上调的[17]。HBV 增强子é 的附近存在着P53 的结合位点, P53 与此位点结合能使增强é 的活性降低, 从而使HBx 的表达量下降[10]。HBx 虽然被证明具有转录调控功能, 但其自身并没有结合DNA 的能力, 因此, 其侵染宿主细胞后, 主要是通过与宿主细胞中的蛋白质发生相互作用, 然后产生两方面的效应, 即通过与一些转录调控蛋白质的相互作用, 在转录调控水平上激活或抑制某些基因的转录; 通过直接的蛋白质之间的相互作用, 影响宿主细胞中这些蛋白质的功能。 （3） HBx 与相互作用的蛋白质在宿主细胞中的定位

HBx 在宿主细胞中大部分位于胞浆中, 少部分位于核内; 位于胞浆中的HBx 又分线粒体内和线粒体外[11]。在研究HBx 相互作用蛋白质的领域内有一个极具夸张性的说法:“如果一个蛋白质还不在与HBx 相互作用的蛋白质之列, 那么可能是因为这一蛋白质还没有做过是否与HBx 存在相互作用的实验。”随着越来越多的与HBx 相互作用蛋白质的不断发现, 同时也使HBx 具有多种调控功能的研究日趋得到深入。与HBx 相互作用的蛋白质因不同的细胞状态和条件而异; 同时, 与其相互作用的蛋白质也影响了HBx 在宿主细胞中的定位情况及其功能。如果按照与HBx 相互作用蛋白质所在细胞内的定位区域, 可将与HBx 相互作用的蛋白质作如下划分: ①位于胞浆中的相互作用蛋白质。属于信号转导通路上的蛋白质有Src、JA K1、、MA P Kinase、P I232Kinase、1423 23 、PKC2 b inding p ro tein; 属于凋亡相关蛋白质的有caspase 23; 属于蛋白质酶的有蛋白质酶体复合物PSMA 1、PSMA 7 以及胰蛋白质酶抑制剂TL 2; 属于线粒体蛋白质的有线粒体中的电压依赖型离子通道蛋白质: HVDAC3 (human vo l2tage2dependen t an ion channel)。②位于核内的相互作用蛋白质。属于转录复合物成员的蛋白质有TFê B、RPB5 (po lyê 重要的转录激活亚单位)、RM P(RPB25 mediat ing p ro tein) ; 属于转录因子类的蛋白质有bZIP 转录因子家族成员, 如: CREB、A TF3、N F2IL 6 等; 属于DNA 损伤修复蛋白质的有TFêH 中的ERCC2 和ERCC3 (excision repair cro ss2comp lemen t ing ) 亚单位, 以及UVDDB (UV 2damaged DNA b inding p ro tein)。③核与胞浆间穿梭的蛋白质如: Smad4、IKBA、Tbp (Tat2b indingp ro tein) 等。4 HBx 对转录的调节411 参与RNA 聚合酶ê 活性的调节酵母RNA 聚合酶ê (po lyê ) 晶体结构模型的获得加深了对po lyê 结构与功能的理解与认识[18]。po lyê 的4 个亚单位呈“锯齿”状结构, 这一结构模型对po lyê 与DNA 的结合以及转录功能发挥过程中po lyê 构像的变化都是极其重要的。RPB5 是po lyê 中对于激活转录非常重要的亚单位, 位于“锯齿”的最底缘, RPB5 的1～ 142 位氨基酸是其暴露的结构域, 是po lyê 与HBx、RM P (RPB5 mediat ingp ro tein) 结合的区域。RM P 与HBx 的作用是相互对立的, 它们能够竞争性地与RPB5 结合。RM P 通过与RPB5 的相互作用抑制po lyê 的转录活性[18]; 而HBx 通过与RPB5 的相互作用提高po lyê 的转录活性。412 调节转录因子的活性HBx 可以与许多转录因子, 如TFê D (TA TAbox b inding p ro tein )、A P1、N F2JB 等发生相互作用, 其中研究较为深入广泛的是bZIP (basic leucinezipper) 家族的转录因子与HBx 的相互作用。按照它们参与结合的HBV 增强子的不同可将bZIP 家族转录因子做如下划分: ①与HBV 增强子é 结合的 bZIP 转录因子。研究表明: HBx 可以促进bZIP 蛋白质的二聚化, 增加bZIP 蛋白质与DNA 结合的亲和性及稳定性; 同时, 可以使此HBx2 bZIP 复合物识别的DNA 序列发生改变, 从而可以使其识别HBV 增强子é , 进而增加HBV 病毒蛋白质的数量。HBx 与CREB、A TF3 (act ivat ing t ran scrip t ionfacto r3 )、ICER ê r ( inducib le cAM P earlyrep resso r) 相互作用的区域位于HBx 的49～ 115 氨基酸残基间, 与N F2IL 6 (nuclear facto r IL 26) 结合的区域位