吳殿磊,徐光華,劉娜,李春霞

(1西藏民族大學(xué)附屬醫(yī)院，陜西咸陽712082；2延安大學(xué)附屬醫(yī)院)

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白細胞介素18與HBV感染慢性化關(guān)系的研究進展

吳殿磊1，2,徐光華2,劉娜2,李春霞2

(1西藏民族大學(xué)附屬醫(yī)院，陜西咸陽712082；2延安大學(xué)附屬醫(yī)院)

乙型肝炎病毒(HBV)感染預(yù)后與環(huán)境、HBV病毒學(xué)、宿主先天和后天免疫反應(yīng)以及機體的基因等因素有關(guān)。機體先天免疫狀況及其基因多態(tài)性可以影響白細胞介素18(IL-18)的正常表達。IL-18是促炎癥細胞因子，在多種疾病發(fā)生和發(fā)展過程中具有重要作用，包括HBV感染。研究表明IL-1β 和 IL-18異常低水平表達可能與乙型肝炎慢性化存在關(guān)聯(lián)，但具體機制尚未明確，推測可能與機體某些天然免疫受體異常有關(guān)。IL-18基因啟動子-607 和-137位點單核苷酸多態(tài)性可以影響IL-18基因的表達，導(dǎo)致IL-18的合成水平不同。近期的一些研究表明，等位基因-137位點C是保護性基因，可能阻止慢性乙型肝炎的發(fā)生或發(fā)展；IL-18 -607A/A基因型是慢性乙型肝炎的易感基因。

乙型肝炎病毒；乙型肝炎；白細胞介素18；天然免疫；炎癥復(fù)合體；基因多態(tài)性；乙型肝炎慢性化

乙型肝炎病毒(HBV)感染總體分為如下臨床類型：無癥狀攜帶、急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎、肝硬化、原發(fā)性肝癌。HBV感染不同類型和不同臨床預(yù)后的原因尚未闡明，但是與環(huán)境、HBV病毒學(xué)、宿主先天和后天免疫反應(yīng)以及機體的基因因素有關(guān)。研究證實，機體先天免疫狀況及其基因多態(tài)性可以影響白細胞介素18(IL-18)的正常表達，而IL-18異常表達與乙型肝炎慢性化存在關(guān)聯(lián)，推測可能與某些HBV DNA編碼的蛋白質(zhì)、天然免疫受體異常以及IL-18基因多態(tài)性有關(guān)[1～4]。本文歸納該領(lǐng)域IL-18有關(guān)研究予以綜述，期望為HBV感染慢性化研究提供新的線索與思路。

1　 IL-18與炎癥復(fù)合體

機體天然免疫系統(tǒng)可以通過炎癥反應(yīng)等機制直接清除感染，還可以通過誘導(dǎo)獲得性免疫系統(tǒng)的活化，進而激發(fā)更加高效和特異性的免疫反應(yīng)。天然免疫系統(tǒng)依靠為數(shù)較少的模式識別受體來識別細菌、病毒等外來微生物。在高等動物中迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了至少五大家族的模式識別受體，分別是Toll樣受體(TLR)、視黃酸誘導(dǎo)基因樣受體、NOD樣受體(NLR)、C型凝集素受體、PYHIN蛋白家族(HIN-200)。炎癥復(fù)合體的概念由Martinon等[5]于2002年提出，其是由NLR(NLRP1、NLRP3、NLRC4、NLRP6和NLRP12)或HIN-200家族(AIM2)天然免疫受體、接頭蛋白和胱天蛋白酶1(Caspase-1)等組成的分子復(fù)合物[6, 7]。炎性復(fù)合體能夠介導(dǎo)識別細菌、病毒以及內(nèi)源性的危險信號來誘導(dǎo)Caspase-1活化。Caspase-1活化后能夠使IL-1β、IL-18和IL-33等炎性細胞因子前體成熟。研究表明，多種臨床疾病與Caspase-1的活化以及IL-18、IL-1β分泌異常有關(guān)，而IL-18和IL-1β等的成熟和釋放受到炎癥復(fù)合體的影響，因此，深入研究炎癥復(fù)合體有利于全面理解慢性乙型肝炎，并為其發(fā)病機制研究提供新的思路和線索。

2　IL-18與機體免疫

某些胞質(zhì)蛋白和核蛋白缺乏靶向運輸至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的信號肽，他們可通過不依賴于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)至高爾基復(fù)合體途徑釋放到細胞外[8]。例如，IL-1β和IL-18的成熟和釋放[9]。IL-1β和IL-18先以前體形式產(chǎn)生存在于胞質(zhì)中。研究[10]證實，病原微生物刺激誘導(dǎo)未成熟的前體IL-1β和前體IL-18表達是通過TLR或NOD2經(jīng)NF-κB通路，前體IL-1β和前體IL-18的成熟和分泌需要相應(yīng)炎癥復(fù)合體的形成并活化Caspase-1來完成。IL-18也稱為“IFN-γ誘導(dǎo)因子”，對于IFN-γ的合成必不可少，在誘導(dǎo)機體T淋巴細胞反應(yīng)中起重要作用。IL-18是一個多效能的促炎癥因子，它主要由急性免疫反應(yīng)中的單核細胞、巨噬細胞和成熟的樹突狀細胞等分泌，既參與細胞免疫也參與體液免疫[11]。IL-18能夠刺激機體合成IFN-γ、TNF-α、IL-1、IL-2、黏附分子和細胞凋亡因子，促進T淋巴細胞增殖及自然殺傷細胞的裂解活性?？傮w而言，成熟的IL-18在宿主發(fā)起和進行特異性免疫過程中發(fā)揮重要作用，而IL-18的成熟和釋放與天然免疫關(guān)系密切。

我們前期研究[3]發(fā)現(xiàn)，急性乙型肝炎患者外周血單個核細胞中黑色素瘤缺乏因子2(AIM2),血清IL-1β和IL-18的表達顯著高于慢性乙型肝炎。急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎免疫清除期AIM2 mRNA表達與HBV DNA載量、HBeAg之間存在明顯的負相關(guān)；急性乙型肝炎、慢性乙型肝炎免疫清除期AIM2 mRNA表達與血清中細胞因子IL-1β和IL-18之間存在明顯的正相關(guān)性。提示AIM2表達與機體免疫清除HBV有關(guān)。慢性乙型肝炎AIM2、IL-1β和IL-18表達水平較低并且其表達與機體免疫清除HBV有關(guān)，推測AIM2、IL-1β和IL-18低水平表達與乙型肝炎慢性化存在關(guān)聯(lián)。另外，乙型肝炎慢性化也可能與某些HBV DNA編碼的蛋白質(zhì)、其他某些天然免疫受體(如TLR 和NLR)的異常表達有關(guān)[1～3]。

3　 IL-18及其基因啟動子多態(tài)性與慢性乙型肝炎易感性

人類基因組中很多等位基因都有多態(tài)性，例如在編碼區(qū)和非編碼側(cè)翼區(qū)的單個核苷酸多態(tài)性(SNPs)。大量的SNPs可能夠解釋個體基因的多樣性和種族多樣性。如果一個特異SNP形式與好的預(yù)后有關(guān)并能降低HBV感染或肝病風(fēng)險，這個等位基因可以認為是對機體有保護性的，是抵抗HBV的。相反就稱為易感基因，有些甚至可能與原發(fā)性肝癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。最近很多研究致力于鑒定這些基因。

一些學(xué)者致力研究相關(guān)細胞因子的基因多態(tài)性來確定他們與慢性乙型肝炎的關(guān)系，IL-18就是其中之一。IL-18編碼基因位于染色體上11q22.2～q22.3，由6個外顯子和5個內(nèi)含子組成。其缺乏TATA盒，它的表達至少由2個不同的啟動子區(qū)域調(diào)節(jié)，一個位于外顯子1的上游(啟動子1)，另外一個位于外顯子2的上游(啟動子2)[12,13]。篩查啟動子區(qū)域能夠影響IL-18合成核苷酸變異的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了幾個新的多態(tài)性[14]。這些位于IL-18基因啟動子內(nèi)SNPs中，迄今發(fā)現(xiàn)有2個位點變化可改變啟動子功能，分別是-607 A/C 和-137 G/C。在-137位點G顛換為C，在-607位點C顛換為A，造成該啟動子功能部位部分受到影響。這些部位包括組蛋白4轉(zhuǎn)錄因子1和cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白結(jié)合位點。因此，在這些部位的突變可以影響IL-18的表達和合成水平。這兩個多態(tài)性(-607C/A 和-137G/C)和他們的單倍體可能能夠解釋IL-18表達和合成的差異。

研究顯示基因啟動子多態(tài)性可改變其合成水平，這可能導(dǎo)致不同的預(yù)后[15,16]。鑒于這些研究發(fā)現(xiàn)，一些實驗研究了IL-18基因啟動子多態(tài)性是否與慢性乙型肝炎進展有關(guān)。同時體內(nèi)研究也證實IL-18能夠促進慢性乙型肝炎患者外周血單個核細胞產(chǎn)生高水平的干擾素。研究[3]表明IL-18在急性乙型肝炎患者外周血中水平明顯高于活動期慢性乙型肝炎，而且與HBV DNA水平相關(guān)。這些結(jié)果提示IL-18可能有助于機體控制HBV的復(fù)制。IL-18參與機體清除HBV的免疫反應(yīng)提示其基因多態(tài)性可能與HBV感染預(yù)后有關(guān)。因此，IL-18基因啟動子區(qū)域多態(tài)性在慢性乙型肝炎發(fā)生和發(fā)展中的作用研究成為近幾年的研究熱點[17～19]。

回顧一些關(guān)于IL-18基因啟動子-137 C/G或-607 A/C或兩者兼有的多態(tài)性與慢性乙型肝炎易感性的研究成果。Hirankarn等[18]報道，慢性乙型肝炎患者IL-18 -607A/A基因型明顯高于健康對照，他們認為-607A/A基因型導(dǎo)致肝臟中的巨噬細胞IL-18轉(zhuǎn)錄能力降低，使得IL-18合成減少，不能有效抑制HBV復(fù)制。但Khripko等[20,21]研究認為IL-18 -607A/A是保護性基因型，而且與機體免疫清除HBV有關(guān)。Li等[19]在中國人群關(guān)于IL-18基因SNP -607A/C與慢性HBV感染易感性研究結(jié)果顯示，-607A/A基因型出現(xiàn)頻率明顯高于健康對照，該研究結(jié)果提示IL-18基因啟動子-607A/A基因型與慢性乙型肝炎的易感性關(guān)系密切，可能是其易感基因。相反，有研究報道，IL-18基因SNP -607A/C與慢性乙型肝炎易感性之間無關(guān)。此相反結(jié)果也許與種族差異有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)漢族人群慢性乙型肝炎基因型-137G/G頻率明顯高于健康對照，但二者間無統(tǒng)計學(xué)差異，不支持基因型-137G/G是慢性乙型肝炎易感基因的結(jié)論[17]。Li等[19,22]研究發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎患者L-18等位基因單倍體 -137位點C頻率明顯低于健康對照，提示-137 位點C與高水平L-18有關(guān)，有利于機體清除HBV。

慢性乙型肝炎發(fā)病機制眾說紛紜，但迄今尚未完全闡明。目前認為肝細胞損傷不是HBV在肝細胞內(nèi)復(fù)制的結(jié)果，HBV感染后主要由于機體對病毒的免疫應(yīng)答而導(dǎo)致肝細胞損害，即機體免疫反應(yīng)在清除HBV的同時損傷了肝臟細胞。HBV感染者的預(yù)后與機體免疫和遺傳關(guān)系密切，HBV感染慢性化多源于機體免疫系統(tǒng)發(fā)育尚未完善(如嬰幼兒、兒童和青少年)、免疫缺陷或免疫紊亂致使機體不能徹底有效清除HBV。機體的免疫狀態(tài)在機體抗病毒反應(yīng)中起重要作用，并且很大程度上影響了HBV的復(fù)制和HBV感染的預(yù)后。研究證實，在急性自限性乙肝患者存在針對HBV強大且持續(xù)的細胞毒T淋巴細胞反應(yīng)，而這些反應(yīng)在慢性乙肝患者中明顯減弱或檢測不到。提示獲得性免疫對HBV感染預(yù)后起重要作用，但是應(yīng)注意，機體獲得性免疫的激活與天然免疫關(guān)系密切。IL-18是促炎癥細胞因子，在HBV感染發(fā)生和發(fā)展過程中具有重要作用。研究表明，IL-1β 和 IL-18異常低水平表達與乙型肝炎慢性化可能有關(guān)，但具體機制尚未明確，推測可能與機體某些天然免疫受體異?；蛘呷毕?如AM2、TLR 和NLR)有關(guān)。

另外，遺傳因素對于HBV感染的預(yù)后同樣也起重要作用，相應(yīng)細胞因子基因多態(tài)性可能影響機體HBV感染的易感性和預(yù)后。研究發(fā)現(xiàn)，IL-18基因啟動子-607 和-137位點SNPs 可以影響IL-18基因的表達，導(dǎo)致IL-18的合成水平不同。近期的一些研究表明，等位基因-137位點C可能是慢性乙型肝炎的保護性基因；IL-18 -607A/A基因型是慢性乙型肝炎的易感基因，而另外一些研究結(jié)果與此觀點相駁。這些發(fā)現(xiàn)有待于更大樣本來研究證實，還應(yīng)考慮種族和HBV感染自然史的因素。

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國家自然科學(xué)基金資助項目(81560102)。

徐光華(E-mail:wudianlei@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.29.036

R512.6

A

1002-266X(2016)29-0099-03

2016-01-05)