购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第二节
常见遗传变异与乙型肝炎重症化

牛俊奇 金晶兰

HBV感染的临床结局多样,取决于宿主对HBV免疫反应的强弱。作为一种HBV感染的较重临床类型,乙型肝炎重症化是在病毒因素(如病毒载量、变异、进化、重叠感染等)和宿主因素(如遗传异质性、年龄、性别等)相互作用下,通过免疫应答导致肝细胞损伤的复杂疾病(complex disease),又称为多基因病(polygenic disease)。相比终末期肝硬化患者,乙型肝炎重症化患者的肝脏功能有机会恢复到相对正常,所以探索乙型肝炎重症化的发病机制、疾病预后等显得尤为重要。作为一种常见的复杂疾病,乙型肝炎重症化主要与宿主基因背景有关,但目前为止没有找到可信的证据。与其他复杂疾病(如糖尿病、哮喘、高血压、肿瘤等)的遗传因素类似,乙型肝炎重症化的遗传特征具有疾病异质性、遗传异质性和变异位点作用效能差异等复杂性。显然,乙型肝炎重症化的遗传因素的研究策略不能遵循用于单基因遗传疾病的依赖家系的连锁分析-定位克隆方法。疾病关联分析是在可能的候选致病基因附近选择多态性遗传标记,在无亲缘关系的患者群体和对照群体之间进行比较,得到某一遗传标记等位基因和引起疾病基因关联的相对危险度,即判断所选标记疾病易感位点是否存在连锁不平衡。关联研究易于设计和开展,不需要知道疾病的遗传模式、表现型比率、不完全外显率、遗传异质性等,但通常需要较大的样本量以获得足够的统计效能。疾病的遗传关联研究有两种策略,一种是基于候选基因的策略,另外一种是GWAS策略。相对于基于候选基因的基因分型技术,GWAS是一种高通量的基因分型技术,可有效提供全基因组范围内,系统的宿主基因背景信息。

一、基于候选基因的乙型肝炎重症化的遗传因素的研究策略

虽然乙型重型肝炎是存在于东亚、东南亚地区的一种常见的乙型肝炎临床类型,近些年乙型肝炎重症化的遗传相关研究相继出现。大部分研究来自亚洲人群,大多是采用候选基因-疾病关联研究策略。基于候选基因策略的遗传关联研究,是选择以前已知或者可能与疾病相关的(定位候选)基因,和(或)功能上很重要的(功能候选)基因作为候选基因,检测出一个或几个候选基因中一个或多个变异位点与某种表型或疾病状态之间的关联。现有乙型肝炎重症化遗传因素的研究多采用后者。从已经证实在疾病发病机制中的信号转导通路起重要作用的基因中选择候选基因,为功能候选-遗传关联研究。到目前为止,乙型肝炎重症化发病机制仍未明确。目前认为乙型肝炎重症化的过程与重症炎症过程相似。所以已有的乙型肝炎重症化的候选基因主要与炎症反应过程相关的基因有关。近年来,越来越多的证据表明Th17细胞与乙型肝炎重症化发病过程密切相关。Th17细胞可以产生很多炎症因子,如IL-17、IL-21、IL-22和TNF-α等。很多研究围绕上述炎症因子进行。

关联研究易于设计和开展,不需要知道疾病的遗传特征,但通常需要较大的样本量以获得足够的统计效能。关联研究通常采用病例-对照研究的方式,需要制订严格的病例筛选、排除标准和分组标准。

(一)病例-对照研究

病例-对照研究是以现在确诊的患有某特定疾病的患者作为病例,以不患有该病但具有可比性的个体作为对照,通过问诊、实验室检查或追溯病史,收集既往各种可能的危险因素的暴露史,评估并比较病例组与对照组中各因素的暴露比例,经统计学检验,若两组差别有意义,则可认为因素与疾病之间存在着统计学上的关联。在评估了各种偏倚对研究结果的影响之后,再借助病因推断技术,推断出某个或某些暴露因素是疾病的危险因素,从而达到探索和检验疾病病因假说的目的。目前大部分疾病-基因关联研究采用病例-对照研究的方式。但同时病例-对照研究具有外部变量的控制不完全、混杂因素不好控制、选择对象时易出现选择性偏倚等缺点,研究的成败取决于研究设计是否科学和严谨。

1.病例入选、排除和分组标准的制订

可参考HBV感染的自然病史、HBV相关肝病的病理表现来制订。根据HBV感染后肝病病理发展进程分为肝炎(包括重型肝炎)、肝纤维化、肝硬化、肝癌等几个组。但在实际研究设计过程中,大部分设计是根据研究目的将上述标准进行整合和调整的。Zheng等在进行以中国汉族人群为基础的病例-对照研究时,将研究对象分为以下四组:①HBV感染后自发清除病毒组;②无症状HBV携带组;③慢性乙型肝炎组;④正常对照组。邓国宏等进行HBV相关急性肝衰竭与IL-10基因多态性相关性研究时,将研究对象分为HBsAg阳性的急性肝衰竭组、无症状HBsAg携带组和正常对照组。虽然筛选病例组非常重要,但是在涉及病毒感染相关病例-对照研究中,正常对照的筛选更加困难而且分歧较多。

在制订HBV相关肝病基因关联研究的正常对照标准时,存在以下困难。

(1)全球约有2亿人曾经感染过HBV,但是只有350万人呈现慢性HBV感染,大部分感染者可自发清除病毒。所以对于以上自发清除病毒人群,用现有的筛选方法难以识别。中国的HBV感染率较高,增加了以中国人群为基础的HBV感染病例-对照研究筛选正常对照的难度。

(2)即使可以完全排除HBV感染,但是一些其他病毒,如巨细胞病毒(CMV)、流感病毒等隐性感染,由于没有特殊的临床表现,而且常规的筛选标准也没有针对上述病毒感染的检查项目,所以不能完全排除其他病毒感染。而且目前认为病毒感染的发病机制与宿主免疫应答相关,HBV和其他病毒感染时宿主免疫应答反应可能有交叉。例如,PD-1基因SNP研究在HBV、CMV和人类免疫缺陷病毒(HIV)感染中均有报道。

2.环境危险因素评估

为了减少信息偏倚和混杂偏倚,应该详细询问和调查环境危险因素:①HBV传播途径,如HBV相关家族史,有无HBV感染的性伴侣,有无针刺伤、外科手术、拔牙、文身等有创性操作经历等;②有无吸烟、饮酒史;③有无黄曲霉毒素接触史;④性别、年龄、出生地、曾经和目前居住地等。

3.样本量大小

很多基因-疾病关联研究由于样本量较小常无法确立所要研究的基因与疾病的因果关联性。一项Meta分析统计了50个独立的基因-疾病关联研究,发现样本量大小与用于描述基因与疾病关联程度的OR(odd ratio)值呈负相关,样本量小于500例时,平均OR值大于1.43,而样本量大于500例时,OR值等于1.15。如果以人群为基础的基因-疾病关联研究想要确立可信的因果关系,那么平均样本量应该在3535例左右。目前为止,以候选基因为基础的个体乙型肝炎重症化的关联研究所涉及的总样本量(病例+对照)大小浮动在600~1000例。一项以中国人群为基础的多中心病例-对照研究样本总量达到3200例。样本量不足或较小是目前基因-疾病关联研究结果不统一和可重复性差的原因之一。

(二)单核苷酸多态性研究

单核苷酸多态性(SNP)主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列的多态性。SNP在人类基因组中广泛存在,平均每500~1000个碱基对中就有1个,估计其总数可达300万。SNP是一种常见的遗传变异类型,主要有密度高、遗传稳定性好、具有代表性等特性。它已经成为第三代基因遗传标记,被认为是影响人体疾病易感性和药物反应的决定因素。SNP可出现在蛋白质编码基因上,改变蛋白质的结构和功能,进而导致相应表型的改变,使个人体质倾向于“易患某种疾病”或“改变人对某些药物的反应”。SNP也可能出现在基因的非编码区,操控基因的表达。目前为止乙型肝炎重症化的遗传易感性研究重点和首选的方法是基于SNP研究。邓国宏等在中国汉族人群中研究IL-10启动子区三种多态性(A-1082G、T-819C、A-592C)与HBV相关急性肝衰竭的易感性关联分析中发现A-592C与T-819C出现的频率在HBV相关急性肝衰竭患者中明显高于健康对照组和无症状的HBV携带者。Pothakamuri等对维生素D受体(VDR)、趋化因子受体5(CCR5)、TNF-α、TNF-β等基因的SNP与HBV相关肝病的某些指标进行相关性分析发现,VDR a/a、TNF-β A/A与乙型肝炎严重程度呈正相关,而且VDR a/a与高HBV DNA载量呈正相关。He等研究IFN-α受体蛋白1(IFNAR1)基因的多态性发现,rs1012335、rs2257167两个位点与HBV相关慢加急性肝衰竭的易感性相关,尤其是在上述两个SNP位点中C/C和C/G基因型更易发生HBV相关慢加急性肝衰竭。

SNP分析在关联分析中具有以下优点:①SNP在人群中是二等位基因,在任何人群中其等位基因频率都可估计出来;②它在基因组中的分布较微卫星标记广泛得多;③与串联重复的微卫星位点相比,SNP是高度稳定的,尤其是处于编码区的SNP(cSNP),而前者的高突变率不利于人群的遗传分析;④易于进行自动化分析,缩短了研究时间。

候选基因为基础的关联研究提供了某一个(或多个)特定的SNP与疾病表型之间的统计学相关性,但并不能直接体现统计学意义的SNP的生物学功能。如果想进一步了解特定SNP的生物学功能,就需要进行相应功能验证试验。

(三)等位基因功能验证

人类基因组有近1000万个SNP,目前至少有500万个SNP位点可以在数据库中查询到。其中很多SNP有可能参与疾病的发病过程,但是仅根据SNP的核苷酸序列评价SNP的功能是很困难的。与疾病具有显著关联的SNP是发挥功能性作用,还是起与功能性SNP相连锁的遗传标记作用,或者只是某种联系上的假象,这都需要进行功能学研究来加以证实。研究表明,大部分SNP位于95%基因组的非编码区域,通常根据位于基因组的位置被分为位于编码区内的SNP(cSNP)、位于基因组的调节区内的SNP(rSNP)、同义SNP(sSNP)、非同义SNP(nsSNP)和位于内含子区内的SNP(iSNP)。sSNP,即SNP所编码的序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列,突变碱基与未突变碱基的含义相同。而nsSNP是指碱基序列的改变可使以其为蓝本翻译的蛋白质序列发生改变,从而影响蛋白质的功能。这种改变常是导致生物学性状改变的直接原因。总之,SNP可以改变DNA、RNA和蛋白质的功能。研究者们需要利用生物学方法验证有统计学意义的SNP。而且SNP的功能研究有非常大的研究空间和前景,这应当归因于许多SNP流行病关联研究重复性差,因此只有在功能上对其阐述才能解决根本问题。预计引起细胞功能学改变的SNP在人类所有的SNP中只占极小一部分,大多数仅在疾病发生过程中介导低度或中度的效应,主要包括分布在基因启动子区域可能发挥调节转录效应的rSNP和位于编码区域内的nsSNP。所以候选基因-疾病关联研究中,rSNP和nsSNP为尤其受关注的对象。目前SNP功能研究可以通过体内和体外的分子生物学实验来实施,涉及的范围较广,包括对基因的RNA水平和蛋白质表达水平、RNA稳定性或降解、蛋白质结构、蛋白质变性的调控。目前比较成熟的对于启动子区域SNP功能学研究的技术包括报告基因转染技术、电泳迁移率变动分析(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)、染色质免疫沉淀分析(chromatin immunoprecipitation assay,ChIP)。虽然上述研究方法可以从RNA、蛋白质水平上证实SNP功能,但是在真实人体内或特殊的疾病状态下如何发挥功能目前还不得而知。而且在实验条件下作用不明显的SNP有可能在真实人体疾病条件下,或在具体病变组织中发挥较强大的作用。所以如何去证实关联研究中得到的SNP在真实人体疾病状态下发挥怎样的功能将会是以后SNP功能研究的方向。

至今,关于乙型肝炎重症化的候选基因的关联研究报道不是很多,主要涉及宿主对HBV的天然免疫反应、适应性免疫反应及相关的基因、细胞因子。大部分研究仅限于分析乙型肝炎重症化关联的有明显统计学意义的SNP位点。Deng等利用EMSA、ChIP等技术试图进行关联显著的SNP功能研究。他们在中国汉族人群中研究IL-10启动子区三种多态性(A-1082G、T-819C、A-592C)与HBV相关急性肝衰竭的易感性关联分析中发现,A-592C与T-819C在HBV相关急性肝衰竭患者中出现的频率明显高于健康对照组和无症状的HBV携带者。进一步对显著关联性的SNP位点在RNA和蛋白质水平进行功能研究发现,A-592C为核蛋白结合位点,而且与疾病呈高度关联性的-592C位点比-592A位点有较高的转录活性。另外,CXCL-10启动子区域的具有调节作用的G-201A位点与慢性HBV感染病变进展相关。尤其是在急性肝衰竭的患者中血清CXCL-10水平明显高于轻度ALT水平升高的慢性HBV感染患者。但是作者同时提到需要更多的实验数据来证实上述SNP位点在慢性HBV感染病变进展中发挥的具体作用,更需要在不同种族人群、不同肝病中关联研究证据。参照上述标准,目前笔者对乙型肝炎重症化的基因关联研究工作在广度上和深度上均远远不足。结合多种功能验证方法,去证实关联研究中获得基因多态性的功能将会是今后乙型肝炎重症化的研究方向和重点。

二、候选基因的确定

乙型重型肝炎患者呈现出强烈的全身炎症反应综合征(SIRS)状态,由此而出现的多器官功能障碍综合征(MODS),与患者早期死亡相关,而患者晚期死亡很可能与持续性的代偿性抗炎症反应综合征(CARS)导致的难治性感染性休克相关。目前认为,乙型重型肝炎患者呈现的SIRS、CARS和MODS有关机制与宿主对HBV的免疫应答失去平衡相关。目前乙型重型肝炎候选基因关联研究均是从参与上述免疫应答过程的免疫细胞相关表面抗原、细胞因子中筛选候选基因的。只有对乙型重型肝炎相关的病理生理过程相关免疫应答机制有较全面、深入的了解,才能更好地为下一步关联研究确定有意义的候选基因。所以常见的乙型肝炎重症化相关的遗传研究随着乙型肝炎重症化发病机制的进展而变化,其主要研究内容也是围绕着上述炎症反应相关的免疫过程所开展的。

1.Toll样受体

既往HBV持续感染的研究结果主要集中在宿主适应性免疫应答上。目前认为系统性炎症反应是乙型肝炎重症化的主要启动因素。系统性炎症反应是由内源性或外源性因素诱导的宿主的过度天然免疫应答反应。其中激发过度的天然免疫应答反应最关键的因素就是表面受体,即Toll样受体(TLRs)。TLRs是一组位于各种免疫细胞表面、可以激活宿主免疫系统针对病原体天然免疫和适应性免疫应答反应的模式识别受体(PAMP),TLRs还可以确定T淋巴细胞的分化和功能。很多文献报道,TLRs信号转导通路在针对HBV的免疫应答中起非常重要的作用。

1)TLR-2

TLR-2常与TLR-1、TLR-6分别形成异质二聚体,识别细菌细胞壁成分,激发下游免疫应答反应。既往的研究认为,在HBV感染过程中TLRs可以起到调节宿主免疫应答的作用。大部分研究认为TLR-2在乙型肝炎病毒感染患者或者乙型重型肝炎患者中表达上调。Xu等发现乙型重型肝炎患者的TLR-2表达显著高于其他慢性乙型肝炎组和健康对照组。其中,乙型重型肝炎患者CD4 + T淋巴细胞TLR-2表达显著高于其他分组。而且随着疾病严重程度的增加,TLR-2促进CD4 + T淋巴细胞向Th17细胞分化的作用越明显。TLR-2的兴奋剂在乙型重型肝炎组可以使Th17分化作用更加显著。Wang等报道,TLR-2/TLR-4的表达在乙型肝炎肝衰竭组患者中显著升高。但是Lin等报道了TLR-2启动子区域的同义突变或多态性与肝脏炎症程度呈负相关,但是该研究分组中没有涉及乙型重型肝炎患者。

2)TLR-4

脂多糖主要由免疫细胞表面受体识别,由TLR-4介导,并最终形成脂多糖受体TLR-4复合物,促使免疫细胞分泌诸多炎症介质。Xing等用流式细胞术比较了健康对照组和乙型肝炎肝硬化、乙型重型肝炎患者PBMC表面TLR-4表达水平,乙型肝炎肝硬化和乙型重型肝炎患者TLR-4表达水平显著高于健康对照组。Xu等在不同阶段慢性乙型肝炎患者免疫细胞表面用RT-PCR和流式细胞术进行了TLR-4表达水平检测,发现乙型重型肝炎组患者PBMC表面TLR-4表达水平高于其他组,尤其是CD4 + 和CD8 + T淋巴细胞表面TLR-4表达水平显著高于其他组。而且TLR-4表达水平与一些临床指标,如总胆红素、国际标准化比值和外周血白细胞水平呈正相关,与血清白蛋白水平呈负相关,以上提示我们TLR-4信号转导通路在乙型重型肝炎患者中起到加重病情的作用。

3)其他TLRs

Wang等比较了慢性乙型肝炎和乙型重型肝炎患者PBMC表面TLRs表达水平,发现TLR-3、TLR-5、TLR-7、TLR-9、TLR-10在慢性乙型肝炎组的表达水平显著高于乙型重型肝炎组,而TLR-2、TLR-6的表达则呈相反趋势。此研究更加提示TLR-2在慢性乙型肝炎患者疾病进展中的重要作用。近几年不同的研究报道,TLR-3 rs3775290在慢性乙型肝炎疾病进展过程中起到保护性作用,而TLR-5 rs5744174和TLR-7 rs179010则可促进慢性乙型肝炎进展。He等对TLR-IFN通路上的相关基因多态性研究发现,TLR-9 rs352140对慢性乙型肝炎病情进展有保护作用。很可惜,这些基因多态性研究的研究对象并没有将乙型重型肝炎患者纳入进去。

2.人类白细胞抗原Ⅱ(HLAⅡ)

近20年来,HLA Ⅱ位点与慢性乙型肝炎病毒持续感染、病毒清除的相关性研究相继出现。HLAⅡ属于糖蛋白,主要位于树突状细胞、单核细胞和B淋巴细胞等抗原呈递细胞膜表面。HLAⅡ与外源性抗原结合后进一步识别CD4 + T淋巴细胞。CD4 + T淋巴细胞可以介导B淋巴细胞和CD8 + T淋巴细胞应答,还可直接调控炎症反应。大部分HLAⅡ和慢性乙型肝炎相关性研究集中在HLA Ⅱ位点和慢性乙型肝炎病毒持续感染相关性研究上。研究人群大部分来自亚洲地区,如中国、日本、韩国和新加坡等。而且早期研究方法多是应用候选基因策略。Huang等发现HLADRB1*1101与中国台湾地区男性HBV携带者病情严重程度呈负相关。蒋业贵等发现HLADRB1*1001与CHB重症化密切相关。上述研究中易感性位点集中在HLA-DP和HLA-DR。Kamatani等用GWAS方法在日本人群中筛选出与慢性乙型肝炎病毒持续感染相关的11个SNPs,包括HLADPA1和HLADPB1。上述两个易感位点在日本人群和中国台湾地区人群中再次被验证,发现了慢性乙型肝炎易感位点(HLA-DPA1*0202-DPB1*0501和HLA-DPA1*0202-DPB1*0301,OR 1/4 1.45 和2.31)和保护性位点(HLA-DPA1*0103-DPB1*0402 和HLA-DPA1*0103-DPB1*0401,OR 1/4 0.52 和0.57)。Hermann等比较了乙型重型肝炎和代偿期肝硬化患者单核细胞表面的HLA-DR表达水平,发现乙型重型肝炎患者的表达水平显著低于代偿期肝硬化组(p<0.001)。

既往的研究表明慢性乙型肝炎患者的外周血和肝脏组织中分泌IL-17的CD4 + T淋巴细胞(Th17)较多,而且与患者肝脏损伤的程度呈正相关。很多研究证实了HBV特异性的HLA-DRB1等位基因位点和CD4 + T淋巴细胞应答。为了明确乙型重型肝炎的易感基因,Deng等以各个阶段HBV感染中国患者为研究对象进行了GWAS研究,发现了乙型重型肝炎的易感基因。比较1300例乙型重型肝炎患者和2087例无症状HBV携带者,发现HLA-DR rs3129859与乙型重型肝炎相关(p=2.64×10 -20 ,OR=1.83)。进一步生物信息学分析发现,HLA-DRB1*1202可能为乙型重型肝炎易感性等位基因(p=3.94×10 -6 ,OR=2.05)。与临床指标相关性研究发现,rs3129859*C等位基因位点与延长的凝血酶原时间、急剧增长的腹水和28天病死率等指标呈正相关。该研究提示rs3129859可能会成为评价乙型重型肝炎患者发生率、严重程度和生存率的特异性指标。该研究是针对乙型重型肝炎患者进行的GWAS第一个大样本研究,并明确了与乙型重型肝炎易感性相关的HLA-DR基因位点。

3.炎性细胞因子

目前认为,系统性炎症反应是乙型重型肝炎的主要驱动因素。HBV感染宿主的天然免疫应答在一些内源性或者外源性因素刺激下被激活,从而启动体内炎症反应通路。宿主天然免疫应答的激活主要是通过刺激免疫细胞表面TLRs、HLA Ⅱ等膜受体来完成的。CD4 + T淋巴细胞通过TLRs等膜受体被激活,转化成Th17细胞,可以分泌大量炎性细胞因子,如IL-10、IL-17、IL-21、IL-22、IL-23、TNF-α等,进而触发体内炎症反应。越来越多的研究报道Th17细胞在炎症反应和乙型重型肝炎的发病机制中的重要作用。在众多Th17相关表面受体和炎性细胞因子中,IL-17、IL-23受体在乙型重型肝炎中的作用最受瞩目。单核-巨噬细胞在天然免疫和适应性免疫应答过程中起中心作用。单核-巨噬细胞表面受体与微生物的脂多糖(LPS)等成分结合后,分泌大量促炎症反应的细胞因子(如TNF-α、IL-1、IL-6)和抗炎症反应的细胞因子(如IL-10)。同时,单核细胞与LPS等成分结合后,又与单核细胞表面HLA Ⅱ类抗原(通常为HLA-DR)形成复合体,进一步与T淋巴细胞特异性结合,诱导适应性免疫应答。但是持续的内毒素刺激会使单核细胞产生细胞因子的能力、表面HLA Ⅱ类抗原表达水平降低,同时还会使单核细胞数量减少,形成体内内毒素耐受状态,进而导致天然、适应性免疫应答强度均减弱。IL-10也有助于形成内毒素耐受。上述免疫应答过程的动态变化可以造成乙型重型肝炎患者的SIRS和CARS。

1)TNF-α和TNF-β

TNF-α是在自然免疫应答和适应性免疫应答过程中起关键作用的促炎性细胞因子,由活化的淋巴细胞分泌。SIRS时外周血TNF-α水平升高,导致肝细胞损害和凋亡。一项Meta分析表明,TNF-α启动子区两个SNP(-308G和-863A)与HBV感染的结局和严重程度相关。作者认为上述不同基因型有可能通过影响TNF-α转录水平的激活而影响HBV感染的结局。TNF-β在免疫应答过程中与TNF-α作用类似。Pothakamuri等对TNF-α、TNF-β启动子区SNP与慢性乙型肝炎的严重程度进行关联研究发现,TNF-α启动子区两个SNP在轻度和重度乙型肝炎患者中的分布无统计学差异。类似的关联性在HCV感染相关的严重的肝纤维化和肝病患者中也有报道。

2)IL-10

IL-10是多效性的细胞因子,被认为是抗炎性细胞因子,具有抑制免疫的功能。对重型肝炎患者的研究表明,外周血中IL-10水平与单核-巨噬细胞表面HLA-DR 表达呈负相关,而且与预后呈负相关。多个重型肝炎研究表明,IL-10在急性肝功能损伤、单核细胞失活、感染性休克、MODS中起关键性作用。中国汉族人群中IL-10基因启动子区三种多态性(A-1082G、T-819C、A-592C)与HBV相关急性肝衰竭的易感性关联分析中发现,A-592C与T-819C在HBV相关急性肝衰竭患者中出现的频率明显高于正常对照组和无症状HBV携带者。进一步对显著关联性的SNP位点进行功能研究发现,A-592C为核蛋白结合位点,而且与疾病呈高度关联性的-592C位点比-592A位点有更高的转录活性。上述IL-10启动子区多态性可以影响IL-10生成水平,继而影响HBV感染后全身炎症反应的易感性。

4.CXCL-10

CXCL-10具有趋化T淋巴细胞和单核-巨噬细胞的功能,主要由单核-巨噬细胞、内皮细胞、肝实质细胞、树突状细胞、NK细胞等产生。CXCL-10可以趋化活化的T淋巴细胞和NK细胞。CXCL-10在感染HBV的转基因小鼠和猩猩的肝脏中表达。最近还发现CXCL-10在感染HBV的人肝脏组织表达,而且CXCL-10与乙型肝炎肝脏病理改变严重程度呈正相关。尤其是在急性肝衰竭的患者中血清CXCL-10水平显著高于ALT水平轻度升高的慢性HBV感染患者。由于CXCL-10与HBV相关肝病的密切联系,CXCL-10启动子区域具有调节作用的G-201A位点与慢性HBV感染病变进展相关。同时对该多态性位点在体外做了功能验证实验,发现该位点与CXCL-10转录活性呈正相关。

5.雌激素受体α(ESR1)

HBV相关肝病分布存在明显的性别差异,被认为与雌激素及其受体相关。近期研究发现ESR1异常表达是进展期HBV相关肝病的特点。Yan等对汉族人群慢性HBV感染者的ESR1的多态性与急性肝衰竭的相关性研究表明,c.30C、c.453-397C基因型为发展成急性肝衰竭的危险因素。上述类型ESR1的基因型比c.453-397T具有更强的转录活性,能产生更多的变异ESR1。而这些变异ESR1与雌激素结合的能力降低,继而可能成为发展成急性肝衰竭的危险因素。

三、局限性及展望

关于乙型肝炎重症化基于候选基因策略遗传关联的研究,其局限性表现为如下几点。①样本量不够大,统计效能不足。②对乙型肝炎重症化的定义及对照的选择标准参差不齐。例如,重症化表型的界定标准,有的研究单纯以血清转氨酶水平为选择标准,也有的研究以肝组织学活动程度或肝纤维化积分为标准。健康对照的选择标准模糊、不统一。③缺乏多个人群的重复验证。④凭主观判断选择候选基因开展研究,无法精确衡量全基因组范围内究竟有哪些(多少)遗传变异对乙型重型肝炎产生影响。

在乙型重型肝炎的发生、发展过程中,遗传作用是复杂的,因而不可能把乙型重型肝炎的遗传因素归结于某一个单一的等位基因的变异。多位点、多基因相互作用使得识别和解析乙型重型肝炎的遗传基础存在挑战。利用我国病毒性肝炎优势疾病资源,鉴定出全基因组范围内乙型重型肝炎宿主遗传易感基因谱,该基因谱将阐明宿主遗传背景在重型肝炎发生、发展过程中的作用机制,为临床治疗和疾病遗传学干预及预防提供新的思路。今后在研究设计上应当注意:①对乙型重型肝炎进行精确的诊断,如综合考虑慢性乙型肝炎重度、急性肝衰竭、慢加急性肝衰竭的纳入和排除问题;②选择合理的对照;③必须有足够的样本量,病例和对照最好都在1000例以上;④进行全基因组关联研究;⑤注重关联区域或低频功能位点的鉴定,开展阳性关联变异位点在重型肝炎的生物学功能上的研究;⑥注重不同地域或人群的重复验证,开展数据共享、交换及更大样本的Meta分析。

随着全基因组关联分析(GWAS)的发展,今后关联研究的策略是先通过GWAS筛选出候选基因位点,再开展具体实验并进行功能验证。

参考文献

[1]European Association for the Study of the Liver.EASL clinical practice guidelines:management of chronichepatitis B[J].Gastroenterol Clin Biol,2009,33(6-7):539-554.

[2]Zheng L,Li D,Wang F,et al.Association betweenhepatitis B viral burden in chronic infection and a functional single nucleotide polymorphism of the PDCD1 gene[J].J Clin Immunol,2010,30(6):855-860.

[3]Yan Z,Tan W,Zhao W,et al.Regulatory polymorphisms in the IL-10 gene promoter and HBV-related acute liver failure in the Chinese population[J].J Viral Hepat,2009,16(11):775-783.

[4]Cao D,Xu H,Guo G,et al.Intrahepatic expression of programmed death-1 and its ligands in patients with HBV-related acute-on-chronic liver failure[J].Inflammation,2013,36(1):110-120.

[5]Serriari N E,Gondois-Rey F,Guillaume Y,et al.B and T lymphocyte attenuator ishighly expressed on CMV-specific T cells during infection and regulates their function[J].J Immunol,2010,185(6):3140-3148.

[6]Kassu A,Marcus R A,D’Souza M B,et al.Regulation of virus-specific CD4 + T cell function by multiple costimulatory receptors during chronic HIV infection[J].J Immunol,2010,185(5):3007-3018.

[7]Spencer C C,Su Z,Donnelly P,et al.Designing genome-wide association studies:sample size,power,imputation,and the choice of genotyping chip[J].PLoS Genet,2009,5(5):e1000477.

[8]Fridley B L,Biernacka J M.Gene set analysis of SNP data:benefits,challenges,and future directions[J].Eur J Human Genet,2011,19(8):837-843.

[9]Suneetha P V,Sarin S K,Goyal A,et al.Association between vitamin D receptor,CCR5,TNF-alpha and TNF-beta gene polymorphisms and HBV infection and severity of liver disease[J].J Hepatol,2006,44(5):856-863.

[10]He X X,Chang Y,Jiang H J,et al.Persistent effect of IFNAR-1 genetic polymorphism on the long-term pathogenesis of chronic HBV infection[J].Viral Immunol,2010,23(3):251-257.

[11]邓国宏,王宇明.宿主遗传背景与乙型肝炎重症化[J].中华肝脏病杂志,2010,18(2):88-91.

[12]Antoniades C G,Berry P A,Wendon J A,et al.The importance of immune dysfunction in determining outcome in acute liver failure[J].J Hepatol,2008,49(5):845-861.

[13]El-Badawy O,Sayed D,Badary M S,et al.Relations of regulatory T cells withhepatitis markers in chronichepatitis B virus infection[J].Hum Immunol,2012,73(4):335-341.

[14]Wyke R J,Rajkovic I A,Eddleston A L,et al.Defective opsonisation and complement deficiency in serum from patients with fulminanthepatic failure[J].Gut,1980,21(8):643-649.

[15]Ramaiah S K,Jaeschke H.Role of neutrophils in the pathogenesis of acute inflammatory liver injury[J].Toxicol Pathol,2007,35(6):757-766.

[16]Xia Q,Zhou L,Liu D,et al.Relationship between TNF-α gene promoter polymorphisms and outcomes ofhepatitis B virus infections:a meta-analysis[J].PloS One,2011,6(5):e19606.

[17]Chan H L,Tse A M,Chim A M,et al.Association of cytokine gene polymorphisms and liver fibrosis in chronichepatitis B[J].J Gastroenterol Hepatol,2008,23(5):783-789.

[18]Takakura M,Tokushige K,Matsushita N,et al.Possible involvement of cytokine gene polymorphisms in fulminanthepatitis[J].J Gastroenterol Hepatol,2007,22(8):1271-1277.

[19]Tsuchiya N,Tokushige K,Yamaguchi N,et al.Influence of TNF gene polymorphism in patients with acute and fulminanthepatitis[J].J Gastroenterol,2004,39(9):859-866.

[20]Huang Y W,Hu C Y,Chen C L,et al.Human leukocyte antigen-DRB1*1101 correlates with less severehepatitis in Taiwanese male carriers ofhepatitis B virus[J].J Med Virol,2009,81(4):588-593.

[21]蒋业贵,王宇明.人类白细胞抗原-DRB1*1001与慢性乙型肝炎重症化密切相关[J].中华感染病杂志,2003,11(4):256.

[22]Deng G,Zhou G,Zhang R,et al.Regulatory polymorphisms in the promoter of CXCL10 gene and disease progression in malehepatitis B virus carriers[J].Gastroenterology,2008,134(3):716-726.

[23]Yan Z,Tan W,Dan Y,et al.Estrogen receptor alpha gene polymorphisms and risk of HBV-related acute liver failure in the Chinese population[J].BMC Med Genet,2012,13:49. phhfra/bF1VThI8TWlroMAesXuZzeNpN6aPw8mQqOZsbjGYtVAbgGpatARQq7oHX

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×