樊圓圓綜述，岳 明審校

0 引 言

丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）感染所引起的丙型肝炎呈全球分布，估計(jì)有1.8億人感染HCV，其中僅15%～45%可發(fā)生自發(fā)性病毒清除，其余感染者若未經(jīng)治療則可能進(jìn)展為肝纖維化、肝硬化，甚至肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）［1-2］。像其他的許多病毒一樣，HCV利用自身有限的基因組進(jìn)化出復(fù)雜的策略，侵入宿主細(xì)胞后劫持細(xì)胞并快速繁殖，同時(shí)調(diào)控宿主相關(guān)細(xì)胞信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄因子的產(chǎn)生。核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）在各種類型的細(xì)胞內(nèi)廣泛表達(dá)，在細(xì)胞應(yīng)激時(shí)，與某些基因上啟動(dòng)子區(qū)特定的核苷酸序列結(jié)合而啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，作為調(diào)節(jié)因子發(fā)揮重要作用［3］。由于NF-κB通路，在宿主細(xì)胞增殖、存活、早期病毒應(yīng)答及產(chǎn)生細(xì)胞因子、促進(jìn)炎癥反應(yīng)等多方面具有重要作用，因而成為HCV的劫持目標(biāo)［4］。在HCV感染時(shí)，病毒蛋白可參與NF-κB的調(diào)節(jié)，并影響下游基因的轉(zhuǎn)錄，從而影響HCV的清除與疾病轉(zhuǎn)歸；反之，NF-κB通路基因的遺傳變異，也可影響相關(guān)蛋白的表達(dá)、調(diào)控，從而可能與宿主對(duì)HCV的易感性、轉(zhuǎn)歸有關(guān)。本文綜述了NF-κB蛋白家族、NF-κB信號(hào)通路，及HCV感染中，病毒與宿主NF-κB信號(hào)通路相互作用及其對(duì)感染的影響。

1 NF-κB蛋白家族

NF-κB蛋白家族包括 5種蛋白，即 NF-κB1（p50）、NF-κB2（p52）、RelA（p65）、RelB、c-Rel。所有蛋白都有一個(gè)高度保守的Rel同源區(qū)使得它們可相互結(jié)合，并能與NF-κB抑制蛋白（inhibitors of NF-κB，IκB）或DNA結(jié)合。不同的是：RelA，RelB和c-Rel的C-末端含有轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，而NF-κB1和NF-κB2的 C-末端為錨蛋白重復(fù)序列（ankyrin re?peat，ANK），因此RelA、RelB和c-Rel間形成的聚合體可激活目的基因轉(zhuǎn)錄，而NF-κB1和NF-κB2間形成的聚合體則抑制轉(zhuǎn)錄［5］。有研究顯示，NF-κB1、RelA及c-Rel在固有免疫中起重要作用，而NF-κB2及RelB則參與外周淋巴組織及B細(xì)胞的增殖分化［6］。

在未受刺激的細(xì)胞內(nèi)，NF-κB與強(qiáng)抑制劑IκB結(jié)合形成三聚體，進(jìn)而隱藏其與DNA結(jié)合的位點(diǎn)而處于非活化狀態(tài)。受到細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)刺激后，IκB激酶（inhibitors of NF-κB kinase，IKK）首先被激活，導(dǎo)致IκB磷酸化并在26S蛋白酶小體的作用下發(fā)生裂解，進(jìn)而釋放被“囚禁”的NF-κB［5］。

IκB蛋白家族包括經(jīng)典的IκB蛋白（IκBα、IκBβ和 IkBε）和核IκBs（IκBζ，Bcl-3及 IκBNS）。在IκB蛋白家族中IκBα，IκBβ為最常見的形式，均含有ANK與和C端脯-谷-絲-蘇序列，并分別與Rel蛋白結(jié)合或參與降解［7］。IKK則是NF-κB信號(hào)通路中的激酶，主要包括IKKα、IKKβ 及 IKKγ/NF-κB關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子［8］。

2 NF-κB信號(hào)通路

細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)可通過激活I(lǐng)KK→降解IκB→釋放NF-κB等一系列聯(lián)級(jí)反應(yīng)活化NF-κB，使其進(jìn)入核內(nèi)與目的基因結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。但因初始信號(hào)的不同，后續(xù)聯(lián)級(jí)反應(yīng)也存在差異，主要可分為兩類信號(hào)通路。

2.1 經(jīng)典信號(hào)通路細(xì)胞受到各種刺激均可激活經(jīng)典信號(hào)通路，從而調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。最初，眾多促炎細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素-1（interleukin-1，IL-1）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、病原體相關(guān)分子模式與腫瘤壞死因子受體或Toll樣受體/IL-1受體超家族等結(jié)合［6］。這種配體-受體結(jié)合可激活I(lǐng)KKβ，磷酸化的IKKβ使IκBα的第32及36位絲氨酸磷酸化（p-Ser32，36），并被26S蛋白酶小體水解從而釋放 p50：RelA二聚體［9］。這種依賴IKKβ的經(jīng)典信號(hào)通路在先天性免疫中發(fā)揮重要作用。研究表明，RelA及IKKβ的缺失均會(huì)顯著增加小鼠的發(fā)生感染的可能性，且小鼠胚胎的死亡率增高［10］。

2.2 非經(jīng)典信號(hào)通路非經(jīng)典通路是IKKα依賴性的，無需IKKβ參與。最初B細(xì)胞活化因子、CD40和淋巴毒素β受體激活I(lǐng)KKα，隨后活化的IKKα在蛋白酶的協(xié)同下使p100發(fā)生磷酸化，繼而泛素化降解為p52，p52與RelB結(jié)合形成p52：RelB二聚體進(jìn)而進(jìn)入核內(nèi)啟動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄［11］。非經(jīng)典通路參與適應(yīng)性免疫應(yīng)答及淋巴組織的生長，IKKα缺陷小鼠胚胎雖然骨骼發(fā)育不受影響，但肢體生長嚴(yán)重受損［12］。

3 HCV對(duì)NF-κB信號(hào)通路的調(diào)控

HCV為黃病毒科單股正鏈RNA病毒，其基因組具有高度變異性。目前根據(jù)Simmonds系統(tǒng)法可將HCV分為1-7型［13］。HCV基因組可編碼10種蛋白，包括4種結(jié)構(gòu)蛋白（core、E1、E2及 p7）及6種非結(jié)構(gòu)蛋白（NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A 及NS5B）［14］。不同的蛋白在HCV感染過程中發(fā)揮各自的作用，其中的核心蛋白（core），NS5A及NS3A可調(diào)節(jié)NF-κB的活化，從而對(duì)疾病進(jìn)程產(chǎn)生影響。

3.1 HCV core對(duì)NF-κB信號(hào)通路的調(diào)控HCV core是一種多功能蛋白，可參與HCV核衣殼的組成，也可調(diào)控宿主細(xì)胞內(nèi)的多種分子的表達(dá)從而影響疾病轉(zhuǎn)歸。有研究發(fā)現(xiàn)，在Hela及Huh7細(xì)胞中，core可通過延長p50或p65在核內(nèi)的滯留時(shí)間，從而活化NF-κB并增強(qiáng)其與DNA的結(jié)合活性［15］；core可誘導(dǎo)IκB的降解，促進(jìn)p56的磷酸化進(jìn)而活化NF-κB［16］。還有研究發(fā)現(xiàn)，core可通過活化NF-κB抑制細(xì)胞凋亡及改善肝細(xì)胞自噬［17］。另一項(xiàng)研究證實(shí)，外源性core的存在通過活化NF-κB上調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子-β的表達(dá)，從而促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖［18］。

有趣的是，core對(duì)NF-κB的調(diào)節(jié)具有細(xì)胞和基因型特異性。在Hela細(xì)胞及HepG2細(xì)胞中，core可活化NF-κB；而在HEK239細(xì)胞中，過表達(dá)的core并不影響NF-κB的活化。更值得注意的是，在巨噬細(xì)胞系RAW 264.7細(xì)胞中，core可則抑制NF-κB的活化［19］。此外，HCV 1b型的core可促進(jìn) NF-κB的活化，而HCV la型及2a型的core卻抑制NF-κB的活化［20］。這些特異性可能是由于不同微環(huán)境下NF-κB通路各種蛋白的表達(dá)存在差異。

3.2 HCV非結(jié)構(gòu)蛋白對(duì)NF-κB信號(hào)通路的調(diào)控有研究認(rèn)為，NS5A是重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑，可參與某些宿主基因的轉(zhuǎn)錄。Girard等［21］應(yīng)用寡核苷酸微陣列技術(shù)檢測(cè)穩(wěn)定表達(dá)HCV 1b NS5A的Huh7細(xì)胞中基因表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)有43個(gè)基因表達(dá)，且其中有39個(gè)基因的啟動(dòng)子含有一個(gè)或多個(gè)NF-κB DNA結(jié)合位點(diǎn)，隨后熒光素酶報(bào)告分析也證實(shí)了NF-κB的活化，提示NS5A可能通過調(diào)節(jié)NF-κB進(jìn)而調(diào)控轉(zhuǎn)錄并影響HCV感染進(jìn)程。進(jìn)一步研究顯示，NS5A可逆轉(zhuǎn)蛋白酶體抑制劑MG132對(duì)NF-κB活化的抑制，并促進(jìn)IκBα的磷酸化，即NS5A通過活化NF-κB來抑制MG132介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［22］，從而促進(jìn)肝纖維化及HCC的發(fā)生。

研究證實(shí)，慢性丙肝患者血清及肝內(nèi)炎癥因子水平明顯升高，包括 TNF-α［23］。TNF-α 可誘導(dǎo) NF-κB的活化，而NS3對(duì)TNFα-NF-κB通路的調(diào)節(jié)卻存在爭(zhēng)議。在表達(dá)NS3的HepG2及Huh7細(xì)胞中，Has?san等［24］發(fā)現(xiàn)NS3并不影響IKKα的表達(dá)，而是增強(qiáng)其活性并促進(jìn)IκBα的蛋白水解，從而活化NF-κB。而在另一項(xiàng)研究中，Chen等［25］在感染HCV的Huh-7.5.1細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)NF-κB的核轉(zhuǎn)位明顯減少，同時(shí)表達(dá)NS3細(xì)胞中NF-κB的活化顯著減少。NS3對(duì)TNFα-NF-κB通路的調(diào)節(jié)不同，可能是由于細(xì)胞模型不同，NS3與NF-κB通路中的不同組分間發(fā)生的作用不同，從而對(duì)其活化的調(diào)節(jié)產(chǎn)生不同的影響。

4 NF-κB信號(hào)通路對(duì)HCV感染的影響

近年來研究發(fā)現(xiàn)，肝內(nèi)的活化巨噬細(xì)胞可分泌TNF-α、TNF-α可活化NF-κB，進(jìn)而激活肌球蛋白輕鏈激酶從而破壞肝細(xì)胞膜的緊密連接，促進(jìn)HCV進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)，為HCV的復(fù)制及感染創(chuàng)造條件［26］。同時(shí)另一研究也發(fā)現(xiàn)，IKKα的表達(dá)被抑制劑阻斷后，可抑制HCV感染及脂質(zhì)的合成［27］。這些研究表明，NF-κB可調(diào)節(jié)病毒的脂質(zhì)合成及進(jìn)入細(xì)胞的過程，從而影響肝細(xì)胞的脂肪變性及感染進(jìn)程。

不同基因型的HCV對(duì)NF-κB的調(diào)節(jié)存在差異，反之，宿主NF-κB通路的變異，可影響蛋白表達(dá)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控等，也必然影響HCV感染進(jìn)程及疾病轉(zhuǎn)歸。本課題組最近研究了NF-κB的單核苷酸多態(tài)性與HCV感染易感性及自發(fā)清除的相關(guān)性。結(jié)果表明：攜帶RelA基因rs11820062 A等位基因者，HCV感染的易感性顯著增高（顯性模型及相加模型中均有PBonferroni＜0.003）。分層分析結(jié)果表明，在年齡＜50歲、女性及有償獻(xiàn)血人群中，攜帶rs11820062 A等位基因與HCV易感性增高顯著相關(guān)。該研究首次提示，在中國漢族高風(fēng)險(xiǎn)人群中，NF-κB通路基因中的Re?lA基因rs11820062 A等位基因與HCV易感性增高顯著相關(guān)［28］。2014年，有研究表明NF-κBIε（NF-κB inhibitor ε）rs2233437-A 與宿主HCV自限清除有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性［29］。還有研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB1基因啟動(dòng)子區(qū)的rs28362491（ATTG插入/ATTG缺失）中的ATTG缺失型等位基因可與中國人群的肝癌風(fēng)險(xiǎn)升高有關(guān)［30］；摩洛哥巴斯德研究所發(fā)現(xiàn)，該缺失基因型還與慢性丙肝發(fā)展為慢性肝病的進(jìn)展有關(guān)，且Ins等位基因與病毒載量顯著相關(guān)，進(jìn)一步研究顯示，這可能是由于Ins等位基因可增加p50的產(chǎn)生并增強(qiáng)其與DNA結(jié)合的能力［31］。此外，體外實(shí)驗(yàn)表明，rs28362491的ATTG缺失型等位基因可導(dǎo)致核蛋白結(jié)合減弱，即啟動(dòng)子活性降低［32］。

5 展 望

HCV感染中，病毒蛋白可與宿主細(xì)胞NF-κB通路發(fā)生復(fù)雜的相互作用。這種相互作用在特定條件下可能存在差異：如在不同細(xì)胞系、不同HCV基因型、不同宿主的NF-κB通路基因型時(shí)有所不同，從而對(duì)通路激活、細(xì)胞增殖或凋亡、細(xì)胞因子的產(chǎn)生及疾病進(jìn)展產(chǎn)生影響。近年來，在全球多項(xiàng)大型臨床試驗(yàn)中，新的直接抗病毒藥物（direct-acting an?tiviral agents，DAAs）將丙型肝炎的治愈率顯著提高到95%以上，已成為傳統(tǒng)的聚乙二醇干擾素+利巴韋林治療方案的更優(yōu)選擇［33］。然而，隨著DAAs藥物的應(yīng)用，仍有新問題有待解決：HBV/HCV合并感染者使用DAA藥物可致HBV再激活［34］；有文獻(xiàn)報(bào)道，在部分獲得持續(xù)性病毒應(yīng)答的肝硬化患者中，DAAs的應(yīng)用并不能降低HCC的發(fā)生率［35］；DAAs治療還可導(dǎo)致耐藥的發(fā)生，目前已確認(rèn)的耐藥相關(guān)突變（resistance associated variants，RAVs）位點(diǎn)包括NS3/4A靶點(diǎn)相關(guān)、NS5A靶點(diǎn)相關(guān)和NS5B靶點(diǎn)相關(guān)的幾十個(gè)RAVs［36］。其中，對(duì)于抗病毒治療中NF-κB通路各蛋白的變化及其對(duì)于療效是否有影響，及NF-κB及其他關(guān)鍵信號(hào)通路等的基因多態(tài)性與HCV感染進(jìn)程及治療可能有一定相關(guān)性，有待進(jìn)一步研究，望能對(duì)HCV高易感人群的篩查及防治提供新的策略。