丙型肝炎病毒感染相關(guān)肝癌的宿主易感基因研究進(jìn)展

張世田　陸偉　侯偉

300070 天津醫(yī)科大學(xué)(張世田)；天津市第二人民醫(yī)院天津市肝病醫(yī)學(xué)研究所(張世田、陸偉、侯偉)

?

丙型肝炎病毒感染相關(guān)肝癌的宿主易感基因研究進(jìn)展

張世田陸偉侯偉

300070 天津醫(yī)科大學(xué)(張世田)；天津市第二人民醫(yī)院天津市肝病醫(yī)學(xué)研究所(張世田、陸偉、侯偉)

【摘要】丙型肝炎病毒(HCV)感染是引發(fā)肝細(xì)胞肝癌(HCC)的重要危險(xiǎn)因素，病毒與宿主的相互作用在肝癌的發(fā)生機(jī)制中起重要作用。宿主易感基因的檢測有助于肝癌的個(gè)體化防治及改善預(yù)后。本文就HCV感染相關(guān)肝癌的宿主易感基因的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

Fund programs: T the National Natural Science Foundation of China (30800974, 81271845), Tianjin Municipal Health Bureau of science and Technology Fund (2012KR02, 12KG118) ,Project for Overseas Chinese Professionals to China Initiative by the Ministry of Human Resources and Social Security of the People's Republic of China (to WH) and Project for Tianjin Municipal "131" Innovative talents(to WH)

HCV感染與HCC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，HCV感染相關(guān)肝癌的發(fā)生可能機(jī)制包括[1,2]：(1)病毒蛋白對細(xì)胞原癌基因的激活如：Ras、c-Myc、E2F1；(2)病毒蛋白對細(xì)胞抑癌基因的失活如：p21、p53、Rb；(3)病毒蛋白誘導(dǎo)的信號通路的失調(diào)如：Wnt/β-catenin、JAK/STAT、PI3K/Akt/mTOR；(4)宿主基因易感性?，F(xiàn)將宿主易感基因的最新研究進(jìn)展綜述如下：

1MICA

主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類多肽相關(guān)序列A(MHC class I polypeptide-related sequence A, MICA)基因是非經(jīng)典HLA-I類基因家族成員之一，位于人類6號染色體短臂(6p21.3)，其編碼的膜性MICA(mMICA)在正常細(xì)胞膜不表達(dá)而在應(yīng)激性細(xì)胞膜表面高表達(dá)，可被水解脫落為可溶性MICA(sMICA)。mMICA作為自然殺傷細(xì)胞活化性受體凝集素樣同型二聚體配體(NKG2DL)，具有激活NK細(xì)胞及CD8+T細(xì)胞的作用，而sMICA則具有與其相反的免疫學(xué)作用[3]。近來研究發(fā)現(xiàn)MICA基因多態(tài)性與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)。

Rs2596542位于MICA基因上游4.7kb及HLA-B基因下游 41.7kb處， Kumar等[4]在日本人群中實(shí)施全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome-wide association studies, GWAS)發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了rs2596542(P=3.13×10-8，OR=1.36，95%CI:1.22-1.51)與HCV感染相關(guān)HCC的發(fā)生密切相關(guān)，丙肝肝癌組rs2596542的A等位基因頻率高于丙肝肝炎組，表明等位基因A為風(fēng)險(xiǎn)基因。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)在丙肝肝炎患者中風(fēng)險(xiǎn)等位基因A與血清中sMICA的低水平含量有關(guān)，攜帶等位基因A的肝炎患者低水平表達(dá)mMICA而導(dǎo)致免疫細(xì)胞激活量不足使HCV感染持續(xù)存在，最終可能導(dǎo)致肝癌發(fā)生。Lo等[5]的研究表明 rs2596542的A等位基因在肝癌組中的頻率高于丙肝肝炎組及肝硬化組，進(jìn)一步提示A等位基因?yàn)楦伟┌l(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)基因。而Christian等[6]在瑞士人群中研究表明rs2596542的A等位基因在丙肝肝炎患者中為保護(hù)性基因，這與Kumar等的研究結(jié)果相反；可能的原因?yàn)閞s2596542的最小等位基因頻率(minor allele frequency,MAF)分布的種族差異性所致(日本32.9%，瑞士28.4%)。

2DEPDC5

DEPDC5基因位于人類22號染色體長臂上(22q12.3)，可編碼一種與局灶性癲癇發(fā)作有關(guān)的蛋白[7]。有研究發(fā)現(xiàn)DEPDC5蛋白具有促進(jìn)TGF-β依賴性途徑纖維化的作用，而導(dǎo)致HCC[8]。

Miki等[9]通過GWAS在日本人群發(fā)現(xiàn)DEPDC5基因內(nèi)含子中rs1012068(P=2.41×10-8，OR=1.63，95%CI:1.37-1.93)與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)，丙肝肝癌組rs1012068的G等位基因的頻率高于丙肝肝炎組，提示等位基因G為發(fā)生肝癌的風(fēng)險(xiǎn)基因。分析rs1012068與其他HCC的危險(xiǎn)因素(性別、年齡、血小板計(jì)數(shù))的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其為HCC易感性的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR=1.87,95%CI：1.39-2.52)。位于rs1012068上游2.7kb處的rs5998152也被發(fā)現(xiàn)與HCV感染相關(guān)HCC易感性有關(guān)，但較rs1012068相關(guān)性弱：rs5998152與rs1012068有很強(qiáng)的連鎖不平衡性。Anazi等[10]對沙特阿拉伯人群中450例丙肝肝炎患者、127例丙肝肝硬化及27例丙肝肝癌患者研究同樣證實(shí)了rs1012068的等位基因G和rs5998152的等位基因C為發(fā)生肝硬化、肝癌的風(fēng)險(xiǎn)等位基因，且也發(fā)現(xiàn)rs1012068GT及rs5998152CT均為肝炎患者發(fā)生肝硬化、肝癌的危險(xiǎn)因素。而Christian等在瑞士人群中未發(fā)現(xiàn)rs1012068與HCC易感性有關(guān)[6]?？赡苡捎贒EPDC5基因的MAF存在種族間差異，NCIB數(shù)據(jù)庫記錄沙特阿拉伯人群為30%，日本人群中為12%，中國人群中為23%，西歐人群為26%。種族人群間的這種MAF差異導(dǎo)致上述不同的研究結(jié)論。

3PNPLA3

含patatin樣磷脂酶域3(patatin-like phospho-lipase domain containing 3，PNPLA3)位于22號染色體，編碼一種主要表達(dá)于肝組織,具有脂肪合成與水解作用的蛋白質(zhì)。PNPLA3 rs738409的148位點(diǎn)異亮氨酸被蛋氨酸取代(148 isoleucine to methionine protein variant, I148M)變異編碼的蛋白質(zhì)的脂肪水解作用被削弱，可能導(dǎo)致了肝細(xì)胞內(nèi)脂肪的蓄積進(jìn)而導(dǎo)致肝纖維化、肝癌的發(fā)生[11-12]。

意大利學(xué)者Valenti等[13]對325例丙肝肝炎患者采用前瞻性的隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn): rs738409與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)，各基因型患者肝癌的發(fā)生率分別為GG(34.3%)、CC(16.6%)、CG(10.4%)，三者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.002)，rs738409GG為肝炎患者發(fā)生肝癌的危險(xiǎn)因素。Ezzikouri等[14]在摩洛哥人群中的研究也得出了相同的結(jié)論:rs738409GG與HCV感染相關(guān)HCC的易感性呈正相關(guān)性, GG基因型患者發(fā)生HCC的風(fēng)險(xiǎn)較CC基因型患者高三倍(P=0.004)。Nakaoka等[15]采用多元邏輯回歸分析了231例丙肝患者發(fā)生肝癌的危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)rs738409GG在經(jīng)干擾素治療未應(yīng)答患者中可作為肝癌發(fā)生的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素(P=0.049,OR=3.95,95%CI:1.00-15.61)；而在未經(jīng)干擾素治療患者中沒有差異性。Sato等[16]對日本358例丙肝肝癌患者臨床研究后顯示：GG基因型患者發(fā)生HCC的平均年齡較GC/CC基因型患者明顯年輕(P<0.001)，且自病毒感染到肝癌發(fā)生時(shí)間間隔顯著較短(P=0.008)，推測rs738409GG通過增加肝臟脂肪變性而加速HCC的發(fā)生。

4EGF基因

表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)基因位于4號染色體，編碼的表皮生長因子具有刺激細(xì)胞增殖、分化和血管生成的作用，在肝細(xì)胞損傷再生過程中其表達(dá)上升。近年來許多研究發(fā)現(xiàn)其5，非編碼區(qū)rs4444903 A/G與多種人類腫瘤發(fā)生易感性有關(guān)聯(lián)，其中包括HCV感染相關(guān)HCC。

Abu Dayyeh等[17]研究了不同膚色人群816例丙肝肝硬化(肝硬化評分>3)患者，發(fā)現(xiàn)rs4444903的基因頻率與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)[Cox回歸分析顯示GG對AA和AG的風(fēng)險(xiǎn)比(HR)為2.1，P=0.03，95%CI:1.05-4.23]，rs4444903GG為HCV感染HCC發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素；不同種族之間HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)率有很大差異，可能與EGF基因頻率分布差異性有關(guān)[白色人種(17%GG，49%GA，34%AA)；黑色人種(56%GG，33%GA，11%AA)]。 Abbas等[18]對埃及人群20例丙肝肝炎患者、20例丙肝肝硬化患者、20例丙肝肝癌患者和20例健康人的研究驗(yàn)證了Dayyeh等的結(jié)論。Suenaga等[19]對日本人群363例丙肝肝炎患者及130例丙肝肝癌患者的研究同樣證實(shí)，rs4444903GG(P=0.008，OR=4.61，95%CI:1.46-17.87)及GA(P<0.001，OR=7.58，95%CI:2.30-30.43)均與HCV感染相關(guān)HCC易感性有關(guān)。雜合子基因型GA較GG具有較高的比值比(OR)，可能的原因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的樣本含量太小所致。

5Vitamin D 相關(guān)基因

維生素D(Vitamin D，VD)作為全身性激素在機(jī)體內(nèi)許多生理過程中具有重要的作用，其血清水平含量的不足或缺乏可能導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。與VD代謝水平有關(guān)的基因包括：維生素D受體基因(vitamin D receptor，VDR)、細(xì)胞色素P450基因(cytchromeP450，CYP)、7-脫氫膽固醇還原酶基因(7-dehydrocholesterol reductase，DHCR7)、維生素D結(jié)合蛋白基因(vitamin D-binding protein，DBP)也稱為編碼血清蛋白GC基因。研究發(fā)現(xiàn)這些基因的多態(tài)性不僅與血清25-羥基維生素D[25(OH)D]的水平含量相關(guān)，也與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)聯(lián)[20，21]。

Lange等[20]對日本及瑞士人群中1279例丙肝肝癌患者及4325例丙肝肝炎患者研究發(fā)現(xiàn)，與VD代謝相關(guān)的GC rs2282679(P=0.007，OR=1.56，95%CI:1.12-2.15)、CYP2R1rs1993116及rs10741657(Pcombine=0.07，OR=1.13，95%CI:0.99-1.28)，DHCR7rs7944926及rs12785878(Pcombine=0.003，OR=1.13，95%CI:0.99-1.28)均與HCV感染相關(guān)HCC易感性相關(guān)，且在日本及瑞士人群間沒有差異性。Hung等[21]對中國人群中201例丙肝肝炎患者、47例丙肝肝硬化患者、92例丙肝肝癌患者和100例健康人研究發(fā)現(xiàn)，VDRrs7975232與HCV感染相關(guān)HCC易感性密切相關(guān)，丙肝肝癌組rs7975232CC基因頻率顯著高于丙肝肝炎和肝硬化組(P值分別為0.001、0.026)，基因型CC(34%)患者中HCC發(fā)生率較CA(19.2%)和AA(12.5%)高，表明基因型CC為肝癌發(fā)生的危險(xiǎn)因素；而VDR位點(diǎn)rs1544410及rs731236與HCV感染相關(guān)HCC的易感性無關(guān)。

6DR4

死亡受體4(death-receptor 4，DR4)也被稱為腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體-受體1(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand receptor 1,TRAIL-R1),位于8號染色體短臂(8p21.22)，編碼一種介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白。TRAIL可誘導(dǎo)DNA損傷的細(xì)胞發(fā)生凋亡而免于腫瘤發(fā)生，為早期免疫監(jiān)視腫瘤發(fā)生的機(jī)制之一[22]。研究發(fā)現(xiàn)DR4基因與HCV感染相關(guān)HCC易感性有關(guān)的變異位點(diǎn)為C626G及A683C,可能的機(jī)制為免疫監(jiān)視作用被抑制而導(dǎo)致腫瘤[23]。

Korner等[24]對德國234例丙肝肝炎患者和159例丙肝肝癌患者C626G和A683C位點(diǎn)測序，顯示A683C與HCV感染相關(guān)HCC易感性有關(guān)(P=0.002,OR=1.83,95%CI：1.24-2.69)，肝癌組中A683C的A等位基因頻率顯著高于肝炎組，提示A等位基因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)基因；而C626G的等位基因頻率在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。隨后的分析發(fā)現(xiàn)患者同時(shí)存在的626位點(diǎn)等位基因C及683位點(diǎn)純合子AA為HCC易感性的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素(P=0.007，OR=1.975，95%CI:1.205-3.236)。

7展望

盡管對HCV相關(guān)HCC易感基因的研究已取得了一定的進(jìn)展，但這些易感基因在CHC發(fā)展為HCC過程中的機(jī)制尚需進(jìn)一步的闡明。今后研究方向包括：(1)多數(shù)易感基因是在歐美、日本等人群中發(fā)現(xiàn)，尚需要對我國人群中易感基因的頻率分布進(jìn)行研究和證實(shí)；(2)更多與我國人群相關(guān)的易感基因有待進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)；(3)這些易感基因在HCC的發(fā)生發(fā)展中機(jī)制需進(jìn)一步研究(4)低成本、高通量、快速的基因檢測技術(shù)有待進(jìn)一步開發(fā)。隨著易感基因的深入研究，對早期評價(jià)CHC患者發(fā)生HCC的風(fēng)險(xiǎn)及早期個(gè)體化防治具有很大臨床實(shí)用價(jià)值。

8參考文獻(xiàn)

[1]Goossens N，Hoshida Y. Hepatitis C virus-induced hepatocellular carcinoma. Clin Mol Hepatol，2015:105-114. doi: 10.3350/cmh.2015.21.2.105.

[3]Goto K，Kato N. MICA SNPs and the NKG2D system in virus-induced HCC. J Gastroenterol，2015:261-272.doi: 10.1007/s00535-014-1000-9.

[4]Kumar V，Kato N，Urabe YTakahashi A，et al. Genome-wide association study identifies a susceptibility locus for HCV-induced hepatocellular carcinoma. Nat Genet，2011，43:455-458. doi: 10.1038/ng.809.

[5]Lo PH，Urabe Y，Kumar V，et al. Identification of Function Variant in the MICA Promoter Which Regulates MICA Expression and Increases HCV-Related Hepatocellular Carcinoma Risk. PLoS One，2013，8:e61279. doi: 10.1371/journal.pone.0061279

[6]Christian M，Lang，Bibert S，et al. Comparative genetic analyses point to HCP5 as susceptibility locus for HCV-associated hepatocellular carcinoma. Hepatology，2013，59:504-509. doi:10.1016/j.jhep.2013.04.032.

[7]Ishida S，Picard F，Rudolf G，et al. Mutations of DEPDC5 cause autosomal dominant focal epilepsies. Nat Genet，2013，45:552-555. doi: 10.1038/ng.2601.

[8]Mikaelien IMM，Gadet R，Viallet J，et al. Genetic and pharmacologic inhibition of mTORC1 promotes EMT by a TFG-b-independent mechanism. Cancer Res，2013，73:6621-6631. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-0560.

[9]Miki D，Ochi H，Hayes CN，et al. Variation in the DEPDC5 locus is associated with progression to hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis C virus carriers. Nat Genet，2011，43:797-800.doi: 10.1038/ng.876.

[10]Al-Anazi M，Matou-Nasri S，Abodo A，et al. Variations in DEPDC5 gene and its association with chronic hepatitis C virus infection in Saudi Arabia. BMC infectious Diseases， 2014，14:632-640.doi: 10.1186/s12879-014-0632-y.

[11]Huang Y，Cohen JC，Hobbs HH. Expression and characterization of a PNPLA3 protein isoform (I148M) associated with nonalcoholic fatty liver disease. J Biol Chem，2011，286:37085-37093. doi: 10.1074/jbc.M111.290114.

[12]Trépo E，Nahon P，Bontempi G，et al.Association between the PNPLA3 (rs738409 C>G) variant and hepatocellular carcinoma: Evidence from a meta-analysis of individual participant data. Hepatology，2014:2170-2177. doi: 10.1002/hep.26767.

[13]Valenti L，Rumi M，Galmozzi E，et al. Patatin-like phospholipase domain-containing 3 I148M polymorphism, steatosis, and liver damage in chronic hepatitis C. Hepatology，2011，53: 791-799.doi: 10.1002/hep.24123.

[14]Ezzikouri S，Alaoui R，Tazi S，et al. The adiponutrin I148M variant is a risk factor for HCV-associated liver cancer in North-African patients. Infect Genet Evol，2014，21: 179-183. doi: 10.1016/j.meegid.2013.11.005.

[15]Nakaoka K，Hashimoto S，Kawabe N，et al. PNPLA3 I148M associations with liver carcinogenesis in Japanese chronic hepatitis C patients. SpringerPlus，2015，4:83-93. doi: 10.1186/s40064-015-0870-5.

[16]Sato M，Kato N，Tateishi R，et al. Impact of PNPLA3 polymorphisms on the development of hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis C virus infection. Hepatology Research，2014，44:137-144. doi: 10.1111/hepr.12258.

[17]Abu Dayyeh，Yang M，F(xiàn)uchs BC，et al. A functional polymorphism in the epidermal growth factor gene is associated with risk for hepatocellular carcinoma. Gastroenterology，2011，141:141-149.doi: 10.1053/j.gastro.2011.03.045.

[18]Abbas E，Shaker O，Aziz GAE，et al. Epidermal growth factor gene polymorphism 61A/G in patients with chronic liver disease for early detection of hepatocellular carcinoma: a pilot study. Eur J Gastroenterol Hepatol，2012，24:458-463. doi: 10.1097/MEG.0b013e3283508d45.

[19]Suenaga M，Yamada S，F(xiàn)ujii T，et al. A functional polymorphism in the epidermal growth factor gene predicts hepatocellular carcinoma risk in Japanese hepatitis C patients. Onco Targets and Therapy，2013，6:1805-1812. doi: 10.2147/OTT.S53625.

[20]Lange CM，Miki D，Ochi H，et al. Genetic analyses reveal a role for vitamin D insufficiency in HCV-associated hepatocellular carcinoma development. PLoS ONE，2013，8:e64053. doi: 10.1371/journal.pone.0064053.

[21]Hung CH，Chiu YC，Hu TH，et al. Significance of Vitamin D Receptor Gene Polymorphisms for Risk of Hepatocellular Carcinoma in Chronic Hepatitis C. Tranlational Oncology，2014，7:503-507. doi: 10.1016/j.tranon.2014.05.001.

[22]Brost S，Zimmermann A，Koschny R，et al.Hepatocyte expression of TRAIL pathway regulators correlates with histopathological and clinical parameters in chronic HCV infection.Pathol Res Pract，2014:83-91. doi: 10.1016/j.prp.2013.10.005.

[23]Lu J，Qin Q，Zhan LL，et al. Association of four polymorphisms in the death receptor 4 gene with cancer risk: an updated meta-analysis. Tumour Biol，2014，35:5149-58. doi: 10.1007/s13277-014-1667-9.

[24]Korner C，Riesner K，Kramer B，et al. TRAIL receptor I(DR4) polymorphisms C626G and A683C are associated with an increased risk for hepatocellular carcinoma in HCV-infected patients. BMC Cancer，2012，12:85-89. doi: 10.1186/1471-2407-12-85.

通信作者：侯偉，Email: houweicn@163.com

DOI：10.3760/cma.j.issn.1003-9279.2016.01.027

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金 (81271845、30800974)；天津市衛(wèi)生局科技基金重點(diǎn)項(xiàng)目 (2012KR02)；天津市衛(wèi)生局科技基金攻關(guān)項(xiàng)目 (12KG118)；國家人力資源和社會保障部留學(xué)人員科技活動項(xiàng)目擇優(yōu)資助項(xiàng)目；天津市“131”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)工程第一層次人選項(xiàng)目。

(收稿日期：2015-12-04)

【Abstract】Hepatitis C virus (HCV) infection is one of the risk factors for progression to hepatocellular carcinoma(HCC), viral interactions with the host play an important role in the mechanism of HCC. Screening of the susceptible genes associated with HCC may help the individualized treatment decision-making and improve prognosis.This paper reviews the research progress on the susceptibility genes for HCV-infected HCC.