KIR2DL3/HLA-C1基因組合與HCV感染相關(guān)性研究進(jìn)展

胥展志(綜述)，李 暉(審校)

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院感染科，成都 610072； 2.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院,成都 610072)

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)為單股正鏈RNA病毒，呈球形，共有6個基因型及80多個基因亞型。丙型病毒性肝炎是一種由HCV感染引起的病毒性肝炎,不僅嚴(yán)重影響人類健康的醫(yī)學(xué)問題，也是加重社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的社會問題。據(jù)統(tǒng)計，有近1.7億人感染HCV，約占全球總?cè)丝?%[1]。殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptor，KIR)主要表達(dá)在自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞CD56dim亞群[2]和部分T細(xì)胞膜表面，通過特異性識別細(xì)胞表達(dá)的主要組織相容性復(fù)合體中的Ⅰ類分子參與調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的活性[3]。KIR的配體為主要組織相容性復(fù)合體中Ⅰ類分子，包括人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-A、-B、-C，KIR與相應(yīng)HLA配體結(jié)合，在感染性疾病中起重要作用[4]。KIR2DL3為KIR基因家族中的一員，其特異性同源配體為HLA-C1，研究表明，KIR2DL3/HLA-C1基因組合與HCV感染具有相關(guān)性[5]。

1 KIR2DL3受體

KIR分為抑制型(DL)和活化型(DS)兩組，KIR2DL3為抑制型KIR2D基因，由8個外顯子和一個無功能的外顯子3組成，第1、2外顯子編碼前導(dǎo)肽，第4、5外顯子編碼D1、D2Ig樣結(jié)構(gòu)域，第6外顯子編碼莖區(qū)，第7外顯子編碼跨膜區(qū)，第8、9外顯子編碼胞質(zhì)尾區(qū)[6]。KIR2DL3編碼的蛋白含有2個由外顯子編碼的胞外免疫球樣結(jié)構(gòu)域(2D)以及長(L)的胞內(nèi)區(qū)，胞內(nèi)區(qū)編碼有兩個免疫受體酪氨酸抑制基序，其模式為V/I/LxYxxL/V保守序列，每個免疫受體酪氨酸抑制基序中有一個酪氨酸殘基，免疫受體酪氨酸抑制基序可被蛋白酪氨酸激酶磷酸化，并由此啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的活化并產(chǎn)生級聯(lián)反應(yīng)，向NK細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制性信號。

KIR2DL3編碼基因具有多態(tài)性，正式命名的等位基因共有7個，它們之間的差異主要在于有 1～8個堿基的不同，這些堿基突變位點分布相對分散，除第2外顯子外都存在突變位點[7]。KIR2DL2和KIR2DL3分屬單倍型B和A[8]。KIR基因具有高度同源型，研究表明KIR2DL2和KIR2DL3位于同一基因座位上，當(dāng)個體KIR2DL2基因陽性，則該個體最多有一個KIR2DL3等位基因；若個體KIR2DL2基因陰性，則可能含有兩個 KIR2DL3等位基因，這類含有兩個2DL3的基因個體稱為純合子[8]。

2 KIRDL3/HLA-C1受體配體組合

目前，大多數(shù)KIR的配體為被病毒感染細(xì)胞表面的HLA-Ⅰ類分子。KIR2D與HLA-C相結(jié)合的過程中HLA分子中2個關(guān)鍵位置的氨基酸殘基影響兩者結(jié)合的特異性。研究表明,KIR2DL與HLA-C等位基因產(chǎn)物特異性結(jié)合與HLA-C分子中α1區(qū)域的77位和80位有關(guān)；KIR2DL3通過識別α1螺旋的Ser77/Asn80殘基與HLA-C1的同種異型體結(jié)合，包括HLA-Cw*01、-Cw*03、-Cw*07、-Cw*08、-Cw*12、-Cw*14和 Cw*16，其共同特點是HLA第80位氨基酸殘基為天冬氨酸，因此稱為HLA-C1組(HLA-CAsn80)，具有NKⅡ特異性[9]。

KIR基因具有高度的多態(tài)性，基因的穩(wěn)定表達(dá)是明顯隨機(jī)組合，一些啟動子的多態(tài)性導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄結(jié)合位點缺失并影響基因表達(dá)的頻數(shù)[10]。Becker等[11]對KIR的基因型分析發(fā)現(xiàn)，即使KIR基因組相似，KIR的表達(dá)水平和頻率也不一定相同。

竇立萍等[12]對150例北方漢族健康受試者進(jìn)行KIR基因型分析，檢測到16種KIR基因型，KIR2DL3的基因分布頻率為100%，KIR2DL1為100%，KIR2DL2為20%，KIR3DL1為95%。Leung等[13]對73例無關(guān)供者的基因型及表現(xiàn)型進(jìn)行分析，在同時存在KIR2DL3和KIR2DL2基因的個體中反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)檢測發(fā)現(xiàn)100%的供者表達(dá)KIR2DL3，只有58%的供者表達(dá)KIR2DL2。Norman等[14]對三類人群進(jìn)行KIR基因型分析，其中62例非洲人中KIR2DL3頻率為85%，108例特立尼達(dá)拉人(南亞)KIR2DL3頻率為83%，78例巴基斯坦人(南亞)KIR2DL3頻率為91%。Yawata等[15]報道，日本人群以KIR2DL3*001等位基因為主，頻率分布分別為77%和87%。Keaney等[16]研究發(fā)現(xiàn)，白種人群體KIR2DL3*001和KIR2DL3*002頻率大體相同，分別為37%和29%。

田偉等[17]發(fā)現(xiàn)，中國南方漢族人群中HLA-Cw*07、*01、*03為最常見的HLA-Cw基因，之前被認(rèn)為罕見的HLA-Cw*08頻率也達(dá)到10.56%。梁曉嵐等[18]對中國北方漢族人群基因型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了 30個HLA-Cw等位基因，分布頻率最高的為Cw*0102、0702和0602。蔣立新等[19]對173例健康個體進(jìn)行KIR/HLA基因型分析發(fā)現(xiàn)，>92%的個體表達(dá)抑制性KIR(2DL1,2DL2/3,3DL1和3DL2)；2DL3/HLA-C1的頻率高達(dá)97.1%，2DL2/HLA-C1,2DL1/HLA-C2和 3DL1/Bw4的頻率分別為24.3%,45.7%和59.0%。

3 KIR2DL3/HLA-C1組合與HCV感染的相關(guān)性

Khakoo等[20]認(rèn)為，大約20%的HCV感染個體能夠靠自身免疫系統(tǒng)清除掉這些病毒，KIR2DL3/HLA-C1在其中發(fā)揮作用，可能為將來HCV的抗病毒免疫提供新的方向。

Knapp等[21]發(fā)現(xiàn)，有過HCV暴露(共用針頭或注射器)但HCV抗體和HCV-RNA陰性的吸毒者與感染HCV的吸毒者相比，KIR2DL3/HLA-C1純合子出現(xiàn)頻率顯著增高；KIR2DL3/HLA-C1組合更有利于干擾素α治療的患者形成持續(xù)病毒應(yīng)答狀態(tài)，其中KIR2DL3/HLA-Cw*03的表達(dá)頻率最高。

Knapp等[22]對74例HCV暴露未感染者，89例HCV自體清除者及234例慢性丙型肝炎患者進(jìn)行基因型分析，發(fā)現(xiàn)HCV暴露后未感染組KIR2DL3/HLA-C1純合子的表達(dá)顯著高于慢性丙型肝炎組，認(rèn)為KIR2DL3/HLA-C1與HCV暴露后的病毒血癥自體清除具有獨立相關(guān)性，在HCV暴露未感染事件中抗HCV感染與KIR2DL3/HLA-C1純合子具有明顯相關(guān)性。

KIR2DL3/2DL3純合子在HCV感染中比KIR2DL2/2DL3雜合子更有優(yōu)勢，但是這種情況不是絕對的。VandenBussche等[24]讓KIR2DL2*004表型特定的多態(tài)殘基突變，并表達(dá)在人細(xì)胞株上，流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)含有蘇氨酸41位點(T41)的受體均沒有表達(dá)。共聚焦顯微鏡顯示含有T41位點的受體留滯在細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞核周圍，提示KIR2DL3/KIR2DL2(T41)雜合的個體在HCV感染中具有與KIR2DL3純合個體相同或更強(qiáng)的優(yōu)勢。

此外，Zeromski等[26]認(rèn)為KIR2DL3/HLA-C1是HCV感染良好預(yù)后的信號。Samuel[27]認(rèn)為KIR2DL2/KIR2DL2-HLA-C1C2基因型在治療中為最低效基因型,因為累積抑制性信號是由KIR2DL1和KIR2DL2產(chǎn)生，而聚乙二醇干擾素α能誘導(dǎo)產(chǎn)生HLA-Ⅰ類分子，作用于感染細(xì)胞和NK細(xì)胞，使KIR2DL2的抑制性信號增強(qiáng)。

Vejbaesya等[28]對泰國110例慢性丙型肝炎抗病毒治療患者進(jìn)行基因型分析后得出了與上述觀點相反的結(jié)論，認(rèn)為 KIR2DL2/2DL3和KIR2DL2/2DL3-HLA-C1C1與抗病毒治療無應(yīng)答狀態(tài)有關(guān)。Lv等[29]發(fā)現(xiàn)在抗病毒治療的過程中，功能性NK細(xì)胞增加，抑制性受體NKG2A和KIR2DL3的表達(dá)卻減少。

4 KIR2DL3/HLA-C1組合與肝移植后HCV再感染的相關(guān)性

肝移植后的HCV再感染具有普遍性。研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者會再次出現(xiàn)丙型肝炎，其中30%在5年后發(fā)展成為肝硬化[20]。

de Arias等[30]對151對肝移植供受者進(jìn)行了回顧性研究，發(fā)現(xiàn)肝移植受者KIR2DL3的表達(dá)與丙型肝炎的復(fù)發(fā)及肝纖維化的進(jìn)展具有相關(guān)性，表達(dá)KIR2DL3的同時HLA-KIR配體不符的患者比KIR2DL3缺失及HLA-KIR配體相符的患者明顯更易出現(xiàn)丙型肝炎的復(fù)發(fā)；HLA-KIR配體與供體不符的患者只在KIR2DL3表達(dá)的情況下發(fā)生肝纖維化；丙型肝炎復(fù)發(fā)與2DL1、2DL2、3DL1、2DS1、2DS2、2DS4和3DS1無關(guān)；HCV感染復(fù)發(fā)的患者比未復(fù)發(fā)的患者HLA-Cw*02表達(dá)明顯增高；HLA-Cw*08表達(dá)的個體更易引起嚴(yán)重的肝纖維化。

Askar等[31]發(fā)現(xiàn)，攜帶KIR2DL3基因型的患者肝移植后HCV抗感染治療不能形成持續(xù)的病毒應(yīng)答。Knapp等[21]認(rèn)為，KIR2DL3-HLAC1純合子在肝移植后對HCV感染的作用使該基因組合的有益效應(yīng)降低，這也解釋了目前還沒把KIR2DL3-HLAC1純合子完全作為個體優(yōu)勢因素的原因。Bishara等[32]認(rèn)為攜帶HLA-C表型的患者更容易發(fā)生肝移植排斥反應(yīng)，這可能為解釋KIR2DL3/HLA-C1促進(jìn)移植后HCV感染提供了切入點。

5 KIR2DL3/HLA-C1組合在HCV感染中發(fā)揮病毒清除作用的機(jī)制

目前認(rèn)為，KIR2DL3/HLA-C1組合有利于HCV的清除主要是由于HLA-C1和KIR2DL3的親和力比和KIR2DLl/HLA-C2、KIR2DL2/HLA-C1低，減少了NK細(xì)胞的抑制信號，間接增強(qiáng)了NK細(xì)胞對HCV的清除作用[5]。

KIR2D與不同的HLA-C分子結(jié)合時，兩個Ig樣結(jié)構(gòu)域大多形成某一角度(60°～80°),KIR2D的多態(tài)性殘基位于兩個結(jié)構(gòu)域之間，形成與HLA-C分子作用的界面。KIR2DL3結(jié)合配體的Ig樣結(jié)構(gòu)域與KIR2DL2非常相似，但在莖區(qū)、跨膜區(qū)和胞質(zhì)區(qū)更類似于KIR2DL1。D1區(qū)16位點和D2區(qū)148位點影響著KIR2DL2和KIR2DL3的親和力[33-34]。結(jié)構(gòu)上，兩者在D1和D2域互補(bǔ)，其協(xié)同作用可改變結(jié)合位點的結(jié)合強(qiáng)度：16位點的脯氨酸與148位點的精氨酸加強(qiáng)KIR2DL2結(jié)合位點，卻削弱了KIR2DL3結(jié)合位點，晶體結(jié)構(gòu)表明KIR2D鉸鏈轉(zhuǎn)角可增強(qiáng)C2、降低C1的結(jié)合[2]。

Winter等[35]研究發(fā)現(xiàn)，KIR2DL3-Fc融合蛋白與HLA-C1轉(zhuǎn)染子的結(jié)合力弱于KIR2DL1-Fc融合蛋白與HLA-C2轉(zhuǎn)染子的結(jié)合，而表面等離子體共振檢測顯示KIR2DL3/HLA-C1與KIR2DL1/HLA-C2的親和力基本相同。假設(shè)2DL1與2DL3對各自配體的親和力相近，KIR2DL3定義為弱抑制性的基礎(chǔ)可能在于其胞質(zhì)尾區(qū)控制的負(fù)信號與其他基因不同[36]。

目前認(rèn)為，KIR2DL3/HLA-C1對于HCV的清除僅是在急性病毒感染[37]，病毒載量較小的階段[5]。KIR陽性T細(xì)胞上KIR2DL3對各個階段的慢性感染作用也尚無明確依據(jù)，在慢性感染中這類細(xì)胞的數(shù)量與健康對照組無差異。

KIR特定表達(dá)在NK細(xì)胞CD56dim亞群上，慢性HCV感染個體中這類富含穿孔素和顆粒酶的亞群數(shù)量減少，提示KIR在慢性感染階段的作用弱化[2]。Zeromski等[26]認(rèn)為在HCV感染的慢性期，NK細(xì)胞的功能受損，其細(xì)胞毒性作用可導(dǎo)致肝臟損傷，細(xì)胞呈現(xiàn)出從NK1到NK2的變化，分泌免疫抑制細(xì)胞因子。同時，一些HCV多肽導(dǎo)致NK細(xì)胞抗病毒活性降低。

Ahlenstiel等[4]發(fā)現(xiàn)，KIR2DL3陽性NK細(xì)胞在病毒感染的早期能分泌更多干擾素γ，表現(xiàn)出更強(qiáng)的細(xì)胞脫顆粒，對感染的肝細(xì)胞具有直接的殺傷作用。而KIR2DL3陽性NK細(xì)胞的這一作用體現(xiàn)在感染后的9 h內(nèi)，17 h后其促進(jìn)干擾素γ的分泌量與KIR2DL2陽性NK細(xì)胞沒有明顯差別。

6 結(jié) 語

KIR2DL3/HLA-C1在人群中有較高的出現(xiàn)頻率；KIR2DL3/HLA-C1在NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗病毒免疫中發(fā)揮重要作用，KIR2DL3/HLA-C1純合子與HCV感染的相關(guān)性更為顯著；KIR2DL3/HLA-C1抗病毒作用體現(xiàn)在HCV感染早期；肝移植受者供者KIR-HLA不符時，KIR2DL3/HLA-C1是引起HCV感染復(fù)發(fā)和肝纖維化的不利因素；關(guān)于KIR2DL3/HLA-C1作用的分子機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

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