鈉牛磺膽酸共轉運多肽在肝膽疾病中的研究進展

高小強， 左 石， 賈曉東， 陸蔭英

1 貴州醫科大學附屬醫院 肝膽外科， 貴陽 550004； 2 中國人民解放軍總醫院第五醫學中心肝臟腫瘤診療與研究中心， 北京 100039；

Hagenbuch團隊1991年首次成功克隆了鈉牛磺膽酸共轉運多肽(sodium taurocholate co-transporting polypeptide，NTCP)基因，并確定其功能蛋白通過鈉離子依賴的方式促進肝細胞吸收大部分結合膽汁酸[1]，在膽汁酸的腸肝循環中扮演重要角色；2012年我國學者李文輝團隊[2]發現，NTCP為HBV、HDV的功能性受體，帶動了此領域的研究，為開發新型抗HBV藥物奠定基礎；既往研究成果[3-6]顯示，NTCP在各種肝膽疾病中起重要作用，本文就此展開綜述。

1 NTCP概述

1.1 NTCP結構、功能及基因特點 NTCP是一種9次跨膜蛋白，編碼基因位于染色體14q24，蛋白分子量約56 kD[7-8]，以二聚體的形式存在，二聚化過程發生于蛋白分泌過程中[9]；其與細胞膜互作區域是蛋白結構中P環的一部分，對維持物質轉運功能至關重要[10]。

NTCP主要在肝細胞基底膜側(血竇側)表達，也見于胰腺腺泡細胞的頂部[11]；主要促進門靜脈血中膽汁酸(結合膽汁酸、非結合膽汁酸)的吸收，還可介導甲狀腺激素、藥物及毒物的轉運[12-13]；NTCP滿足肝細胞鈉偶聯膽鹽轉運體的所有功能標準，包括：(1)結合膽汁酸鹽的優先高親和力運輸；(2)牛磺膽酸鹽的轉運動力學與單個肝細胞相似；(3)鈉離子-牛磺膽酸鹽攝取的產電性；(4)肝臟組織中的特異性表達；(5)鈉離子依賴膽鹽攝取的發生和NTCP表達的出現在個體發育過程中具有相似性。另外，NTCP還是HBV、HDV的功能性受體[2]，并可以調節HCV的感染[14]。

NTCP基因存在單核苷酸多態性特點，且有些多態性與種族有關，不同類型基因編碼的蛋白功能亦存在差異，引起對膽汁酸鹽轉運能力的不同[15]；國內學者通過對933例漢族慢性乙型肝炎患者NTCP基因的研究，發現rs7154439 AA類型與患者病毒的清除有關，rs4646287類型與患肝細胞癌(HCC)相關[16]；另有報道[17]，rs2296651(S267F)類型與慢性乙型肝炎患者發展為肝硬化或HCC的概率較低有關，且可抵抗HBV的感染；雖然NTCP基因變異可能影響HBV/HDV感染，但其是否通過影響膽鹽的運輸而對攜帶變異的個體的健康產生負面影響尚不清楚[18]。

1.2 NTCP表達的調控 NTCP的表達受多種因素的影響；首先，DNA甲基化及組蛋白修飾等表觀遺傳學變化，可調控NTCP的表達[19]；其次，膽汁酸鹽、雌激素、催乳素、藥物、毒物以及炎癥因子等可在轉錄水平調控NTCP的表達[20]；再者，蛋白的磷酸化、去磷酸化或者糖基化可在翻譯后水平調控NTCP的定位[21-22]，Sargiacomo等[22]對<1歲和>1歲兩組健康研究對象的肝組織進行NTCP mRNA及蛋白檢測，結果發現：mRNA表達水平無明顯差異，而蛋白翻譯后糖基化則伴隨年齡發生變化，并證實NTCP的糖基化與其膜定位相關，可能是新生兒黃疸以及出生后感染HBV的原因。在各種調控作用中，膽汁酸鹽對NTCP的反饋調控占重要地位，其可能機制為：升高的膽汁酸首先結合肝細胞核受體——法尼酯X受體(farnesoid X receptor，FXR)，進而促進小異源二聚體伙伴蛋白1(small heterodimer partner 1，SHP1)的表達，后者抑制NTCP的表達[23](圖1)。

注：(+)，促進；(-)，抑制。

2 NTCP與肝膽疾病

2.1 NTCP與慢性病毒性肝炎 慢性乙型肝炎是最常見的慢性肝病，2012年李文輝團隊[2]發現了NTCP，為HBV的防治開辟新的道路，此外還證實NTCP蛋白的157～165氨基酸殘基及263氨基酸殘基均為HBV特異性結合及感染的必要結構；突變NTCP蛋白結構中鈉鹽及膽汁酸鹽結合位點，既可抑制膽汁酸鹽的吸收，又可抑制HBV感染；因此，膽汁酸鹽及HBV可能共同結合于NTCP的同一位點[24]。目前用于抗HBV的藥物主要包括干擾素及核苷類似物，后者應用較為廣泛[25]，但是核苷類似物不能充分抑制病毒基因組復制，且存在耐藥風險[26]；NTCP的發現，為新藥的研發指明方向；美國食品藥品監督管理局批準的與NTCP有關的藥物，如：環孢素A、Myrcludex B等[27-28]，為慢性乙型肝炎患者帶來了新希望；免疫抑制劑環孢素A通過干擾前S1蛋白與NTCP的結合，抑制HBV感染，但同時抑制了膽汁酸鹽的吸收；SCY450和SCY995均為環孢素A的衍生物，同樣可以抑制HBV的感染，且對膽汁酸鹽吸收影響較小；因此，NTCP的膽汁酸鹽吸收功能及HBV結合功能可通過藥理學方法區分開來。Myrcludex B是目前唯一正在臨床開發的NTCP抑制劑，是一種人工合成脂肽，由前S1蛋白的2～48氨基酸構成，在細胞及動物實驗中，均可顯著抑制HBV的感染，其在較高濃度下，也可抑制膽汁酸鹽的吸收；一項臨床研究[29]表明，Myrcludex B可顯著抑制HBV合并HDV感染者的HDV RNA水平；可見，其在HBV合并HDV感染者中的潛在應用價值。

Verrier團隊[14]研究發現，過表達NTCP可加劇HCV對肝細胞的感染，并確定其機制不同于HBV感染；NTCP主要通過調控干擾素激活的下游基因的表達，間接抑制HCV感染的免疫反應，加劇感染，確立了NTCP在肝臟固有免疫中的調節器的角色，深層次剖析了病毒與機體之間的相互作用，為新藥開發奠定基礎。

2.2 NTCP與NAFLD NAFLD包括非酒精性單純性脂肪肝(NAFL)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，是西方發達國家最常見的肝臟疾病[30]； NAFLD活動性評分包括肝脂肪變性、腫脹、炎癥3個指標，以區分NAFL與NASH[31]。Bechmann團隊[32]研究發現，肥胖患者的肝細胞以及體外游離脂肪酸刺激的肝細胞表達NTCP及膽汁酸合成酶增多；與NAFL患者相比，NASH患者的血清游離脂肪酸、膽汁酸水平升高；隨著NAFLD評分的增高，肝組織中NTCP的表達下調；由此可知，伴隨肥胖及高脂血癥的出現，肝組織中NTCP表達增加，促進膽汁酸的吸收，促發NAFL的形成；細胞的長期慢性損傷，促使NAFL向NASH轉化，出現血清膽汁酸水平的升高，激活FXR受體，最終導致NASH肝組織中NTCP表達下調[3,32]。賀普拉肽是NTCP的特異性抑制劑，可以減緩NAFLD的發展，改善肝脂肪變、胰島素抵抗及抑制肝纖維化，可能因其抑制膽汁酸吸收，促進血清結合膽汁酸的升高[33]，通過減輕內質網應激，減輕肝細胞損害，抑制NAFLD的進展[34]。

2.3 NTCP與肝纖維化 肝纖維化是肝臟對各種慢性損傷的應答反應，表現為細胞外基質的累積，主要由Ⅰ型及Ⅲ型膠原替代正常組織引起，肝星狀細胞(HSC)在其中起重要作用。正常HSC位于肝血竇周隙，處于靜止狀態，當肝損傷信號使其激活時，可釋放大量細胞外基質，引起肝纖維化[35]。根據肝纖維化程度，可將其分為5級：0級：無；1級：竇周或門靜脈周纖維化；2級：竇周和門靜脈周纖維化；3級：橋接性纖維化；4級：硬化[4]。Svegliati-Baroni團隊[36]證實，膽汁酸可以通過激活HSC表面的表皮生長因子受體促進其增殖。近期，筆者團隊[4]首先從不同纖維化分級患者的肝穿刺組織中分離出HSC，研究后發現，和F0評分患者相比，F3/F4評分患者HSC的NTCP表達量明顯增加；后予以膽汁酸等處理人HSC細胞系liemingXu-2(LX2)，結果提示，激活的HSC表現出NTCP高表達和牛磺膽酸高攝取的特點，并導致細胞的進一步激活；機制研究發現，NTCP陽性表達的LX2細胞內AKT/mTOR和PKC出現高磷酸化，并伴隨FXR表達下調；動物實驗進一步證實，HSC的NTCP表達水平與肝纖維化嚴重程度呈線性相關，膽汁酸的轉運可能是肝纖維化發生的重要一步，拮抗膽汁酸攝入可能是預防疾病進展的策略。

2.4 NTCP與原發性膽汁性膽管炎(PBC) 2016年以前，PBC又被稱為“原發性膽汁性肝硬化”，可能是一種和環境因素、遺傳因素、機體微生物群、膽汁酸代謝等相關的自身免疫性疾病[37]；國外學者[38]對PBC患者肝組織的膽汁酸轉運系統進行檢測，結果發現，相比于早期患者，晚期患者NTCP的表達量降低，推測可能是機體降低毒性膽汁酸在膽道內過多堆積的代償方式。熊去氧膽酸是治療PBC的重要藥物，一項研究[39]納入19例對熊去氧膽酸單藥治療效果不佳的早期PBC患者，聯合苯扎貝特治療3個月后，患者血清學指標得到明顯改善，膽汁酸合成受到抑制；進一步機制研究證實，苯扎貝特同時作用于過氧化物酶體增殖物激活受體α及FXR，下調NTCP及膽汁酸合成酶的表達，抑制膽汁酸的合成與吸收，改善PBC患者預后；金線蓮苷是從植物金線蓮中提取的中藥成份，研究[40]顯示，其可通過下調炎癥因子的表達，抑制乙炔基雌二醇介導的肝內炎癥反應，還可以通過作用于FXR，下調NTCP的表達，并抑制膽汁酸的合成，改善膽汁淤積。可見NTCP在PBC發生、發展過程中，扮演重要角色。

2.5 NTCP與HCC HCC是原發性肝癌中最常見的類型。雖有大量相關研究，多種治療手段，但HCC預后仍較差，尤其是晚期患者[41]。NTCP的基因類型rs4646287與慢性乙型肝炎患者發展為HCC相關[16]，rs2296651基因類型與慢性乙型肝炎患者發展為HCC的概率較低有關[17]。Zollner等[42]通過檢測HCC患者癌組織及癌旁組織中各種膽汁酸轉運體的表達情況，發現NTCP在癌組織中低表達，各種膽汁酸、藥物攝入轉運體的低表達可能是HCC化療效果較差的原因。國內學者[43]研究證實，在慢性乙型肝炎相關HCC中，相對于癌旁組織，癌組織中NTCP表達量降低，且其低表達與術后生存率差、腫瘤較大相關，過表達NTCP的肝癌細胞系因細胞周期被阻滯在G0/G1期，細胞增殖被抑制；進一步研究發現，細胞周期蛋白D1通過抑制NTCP的轉錄，下調其表達。因此NTCP可以作為HCC患者術后生存率的預后指標。肝癌組織中NTCP的低表達抑制了HBV的感染，而癌旁組織中NTCP相對高表達則促進其感染，HBV慢性感染可引起瘤周炎癥反應，與HCC患者高復發率密切相關[44]。韓國學者研究[45]發現，各種肝癌細胞系中NTCP表達情況各異，脫氧膽酸可誘導NTCP陽性表達的肝癌細胞系凋亡，脫氧膽酸聯合環氧化酶抑制劑可通過抑制NTCP陰性表達肝癌細胞系內的NF-κB/COX-2/IL-8信號通路，降低其侵襲性。可見，NTCP在HCC的發生、發展過程中，起關鍵作用，可作為新的診斷標志物，輔助預后的判斷，并為開發新藥提供新的靶點。

3 小結

綜上所述，NTCP既是膽汁酸鹽的轉運體，又是HBV、HDV的受體；其基因有多種變異體，所編碼蛋白的功能各異，存在種族差異；其表達受多方面的調控，主要調控機制為：膽汁酸鹽/FXR/SHP/NTCP信號通路。NTCP在慢性病毒性肝炎、NAFLD、肝纖維化、PBC、HCC等疾病中均扮演重要角色，其在各種疾病中的表達水平各異，作用機制不同，但主要依賴于其對膽汁酸鹽的轉運及與HBV、HDV的結合，并已開發出一些治療肝膽疾病的相關藥物。然而，NTCP在肝膽疾病中的研究尚淺，亟待更深、更廣的探索，為疾病的診治，提供新的靶點，為開發治療肝膽疾病的新藥開辟新方向。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：高小強負責資料分析，撰寫論文；左石、賈曉東負責提出具體修改意見并進行修改；陸蔭英負責擬定撰寫思路，指導文章寫作并最終定稿。