白細胞介素18與HBV感染慢性化關系的研究進展

吳殿磊,徐光華,劉娜,李春霞

(1西藏民族大學附屬醫院，陜西咸陽712082；2延安大學附屬醫院)

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白細胞介素18與HBV感染慢性化關系的研究進展

吳殿磊1，2,徐光華2,劉娜2,李春霞2

(1西藏民族大學附屬醫院，陜西咸陽712082；2延安大學附屬醫院)

乙型肝炎病毒(HBV)感染預后與環境、HBV病毒學、宿主先天和后天免疫反應以及機體的基因等因素有關。機體先天免疫狀況及其基因多態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，在多種疾病發生和發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聯，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。IL-18基因啟動子-607 和-137位點單核苷酸多態性可以影響IL-18基因的表達，導致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生或發展；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；炎癥復合體；基因多態性；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、原發性肝癌。HBV感染不同類型和不同臨床預后的原因尚未闡明，但是與環境、HBV病毒學、宿主先天和后天免疫反應以及機體的基因因素有關。研究證實，機體先天免疫狀況及其基因多態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聯，推測可能與某些HBV DNA編碼的蛋白質、天然免疫受體異常以及IL-18基因多態性有關[1～4]。本文歸納該領域IL-18有關研究予以綜述，期望為HBV感染慢性化研究提供新的線索與思路。

1　 IL-18與炎癥復合體

機體天然免疫系統可以通過炎癥反應等機制直接清除感染，還可以通過誘導獲得性免疫系統的活化，進而激發更加高效和特異性的免疫反應。天然免疫系統依靠為數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發現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)等組成的分子復合物[6, 7]。炎性復合體能夠介導識別細菌、病毒以及內源性的危險信號來誘導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，而IL-18和IL-1β等的成熟和釋放受到炎癥復合體的影響，因此，深入研究炎癥復合體有利于全面理解慢性乙型肝炎，并為其發病機制研究提供新的思路和線索。

2　IL-18與機體免疫

某些胞質蛋白和核蛋白缺乏靶向運輸至內質網的信號肽，他們可通過不依賴于內質網至高爾基復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先以前體形式產生存在于胞質中。研究[10]證實，病原微生物刺激誘導未成熟的前體IL-1β和前體IL-18表達是通過TLR或NOD2經NF-κB通路，前體IL-1β和前體IL-18的成熟和分泌需要相應炎癥復合體的形成并活化Caspase-1來完成。IL-18也稱為“IFN-γ誘導因子”，對于IFN-γ的合成必不可少，在誘導機體T淋巴細胞反應中起重要作用。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。總體而言，成熟的IL-18在宿主發起和進行特異性免疫過程中發揮重要作用，而IL-18的成熟和釋放與天然免疫關系密切。

我們前期研究[3]發現，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；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性。提示AIM2表達與機體免疫清除HBV有關。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，推測AIM2、IL-1β和IL-18低水平表達與乙型肝炎慢性化存在關聯。另外，乙型肝炎慢性化也可能與某些HBV DNA編碼的蛋白質、其他某些天然免疫受體(如TLR 和NLR)的異常表達有關[1～3]。

3　 IL-18及其基因啟動子多態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性，例如在編碼區和非編碼側翼區的單個核苷酸多態性(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形式與好的預后有關并能降低HBV感染或肝病風險，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性肝癌的發生發展有關。最近很多研究致力于鑒定這些基因。

一些學者致力研究相關細胞因子的基因多態性來確定他們與慢性乙型肝炎的關系，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個不同的啟動子區域調節，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]。篩查啟動子區域能夠影響IL-18合成核苷酸變異的研究，結果發現了幾個新的多態性[14]。這些位于IL-18基因啟動子內SNPs中，迄今發現有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轉錄因子1和cAMP反應元件結合蛋白結合位點。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性可改變其合成水平，這可能導致不同的預后[15,16]。鑒于這些研究發現，一些實驗研究了IL-18基因啟動子多態性是否與慢性乙型肝炎進展有關。同時體內研究也證實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。這些結果提示IL-18可能有助于機體控制HBV的復制。IL-18參與機體清除HBV的免疫反應提示其基因多態性可能與HBV感染預后有關。因此，IL-18基因啟動子區域多態性在慢性乙型肝炎發生和發展中的作用研究成為近幾年的研究熱點[17～19]。

回顧一些關于IL-18基因啟動子-137 C/G或-607 A/C或兩者兼有的多態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基因型導致肝臟中的巨噬細胞IL-18轉錄能力降低，使得IL-18合成減少，不能有效抑制HBV復制。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。Li等[19]在中國人群關于IL-18基因SNP -607A/C與慢性HBV感染易感性研究結果顯示，-607A/A基因型出現頻率明顯高于健康對照，該研究結果提示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。此相反結果也許與種族差異有關。研究發現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，但二者間無統計學差異，不支持基因型-137G/G是慢性乙型肝炎易感基因的結論[17]。Li等[19,22]研究發現慢性乙型肝炎患者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，有利于機體清除HBV。

慢性乙型肝炎發病機制眾說紛紜，但迄今尚未完全闡明。目前認為肝細胞損傷不是HBV在肝細胞內復制的結果，HBV感染后主要由于機體對病毒的免疫應答而導致肝細胞損害，即機體免疫反應在清除HBV的同時損傷了肝臟細胞。HBV感染者的預后與機體免疫和遺傳關系密切，HBV感染慢性化多源于機體免疫系統發育尚未完善(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。機體的免疫狀態在機體抗病毒反應中起重要作用，并且很大程度上影響了HBV的復制和HBV感染的預后。研究證實，在急性自限性乙肝患者存在針對HBV強大且持續的細胞毒T淋巴細胞反應，而這些反應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感染預后起重要作用，但是應注意，機體獲得性免疫的激活與天然免疫關系密切。IL-18是促炎癥細胞因子，在HBV感染發生和發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，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或者缺陷(如AM2、TLR 和NLR)有關。

另外，遺傳因素對于HBV感染的預后同樣也起重要作用，相應細胞因子基因多態性可能影響機體HBV感染的易感性和預后。研究發現，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，而另外一些研究結果與此觀點相駁。這些發現有待于更大樣本來研究證實，還應考慮種族和HBV感染自然史的因素。

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國家自然科學基金資助項目(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)