丙型肝炎病毒感染后持續(xù)的表觀遺傳改變將增加肝細(xì)胞癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)

李曉鶴 饒慧瑛

全球約7 100萬(wàn)人感染丙型肝炎病毒(HCV)，在約70%患者中，病毒持續(xù)存在，大多無(wú)癥狀。但持續(xù)的病毒感染會(huì)顯著改變肝細(xì)胞的生理狀態(tài)，包括脂肪變、腫瘤抑制因子表達(dá)改變、癌基因級(jí)聯(lián)信號(hào)的激活和持續(xù)的慢性炎癥。與此同時(shí)，代謝綜合征、酗酒等協(xié)同因素可能成為慢性丙型肝炎患者嚴(yán)重肝損傷的主要原因，這些患者可進(jìn)展為肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌(HCC)。近年來(lái)，高效的直接口服抗病毒藥物(DAA)應(yīng)用，使超過(guò)95%丙型肝炎患者獲得HCV清除，也使丙型肝炎成為可治愈性疾病[1]。盡管如此，HCV感染帶來(lái)的挑戰(zhàn)依然存在。例如，基于DAA治療的HCV清除并不等同于肝癌的風(fēng)險(xiǎn)也隨之消除。盡管接受干擾素或DAA治療后獲得持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答(SVR)的患者肝癌患病風(fēng)險(xiǎn)顯著降低，但對(duì)于在治療初期即存在肝硬化的患者，即使獲得SVR，其HCC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)仍很高。主要原因在于肝損傷不能完全可逆。值得注意的是，因受致癌基因表達(dá)的抑制，相比于周圍肝細(xì)胞，HCV很少在腫瘤組織中復(fù)制，此外，HCV的復(fù)制完全發(fā)生在受感染細(xì)胞的胞質(zhì)中，而致癌基因主要由于受感染細(xì)胞或周圍細(xì)胞基因突變來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，HCV感染是通過(guò)創(chuàng)造了一個(gè)致癌環(huán)境干擾細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)或改變細(xì)胞，而非通過(guò)強(qiáng)大的病毒癌基因?？梢约僭O(shè)，當(dāng)跨過(guò)一個(gè)“極限點(diǎn)”后，通過(guò)未知的機(jī)制，HCV相關(guān)的腫瘤發(fā)生開始與病毒無(wú)關(guān)。Hamdane等[2]闡述了在HCV病毒清除后，HCC發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)仍持續(xù)存在的分子機(jī)制。他們從表觀遺傳學(xué)角度提供了令人信服的證據(jù)，認(rèn)為HCV感染后引起的致癌基因表達(dá)水平的改變，可能對(duì)于腫瘤的長(zhǎng)期發(fā)展具有重要作用。

表觀遺傳的改變影響基因的表達(dá)而不改變核苷酸序列。這種效應(yīng)通過(guò)多種機(jī)制介導(dǎo)，包括DNA甲基化、核小體重塑和組蛋白修飾，后者包括不同賴氨酸殘基的乙酰化(如H3K27)。H3K27ac是一個(gè)與染色質(zhì)開放相關(guān)的修飾體，引起基因表達(dá)的上調(diào)[3]。表觀遺傳修飾在腫瘤發(fā)生中的作用及其作為潛在的治療靶點(diǎn)已受廣泛關(guān)注[4]。Hamdane等通過(guò)對(duì)H3K27ac的染色質(zhì)免疫沉淀和DNA測(cè)序分析，對(duì)慢性丙型肝炎患者、經(jīng)DAA或干擾素治愈的丙型肝炎患者、非HCV(慢性乙型肝炎、非酒精性脂肪性肝炎)相關(guān)肝纖維化患者及健康獻(xiàn)血者的肝活檢免疫共沉淀-測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析了表觀遺傳改變(包括病因依賴性和獨(dú)立性)，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄組研究證實(shí)表觀遺傳的改變對(duì)基因表達(dá)具有影響。大部分改變與肝纖維化相關(guān)，不論病因如何。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，許多改變與HCV感染相關(guān)，在治愈患者中亦持續(xù)存在，并且很多與腫瘤生成通路相關(guān)，這種改變與基因型和治療手段無(wú)關(guān)。表觀遺傳改變的持續(xù)性與肝纖維化程度相關(guān)，也是引起肝纖維化可逆的主要因素，其隨著肝損傷的加重而逐漸降低。此外，在腫瘤和鄰近組織中還發(fā)現(xiàn)了保留的表觀遺傳修飾的基因標(biāo)記，進(jìn)一步支持結(jié)果的臨床相關(guān)性。有趣的是，基于SCID動(dòng)物的嵌合小鼠模型(缺乏功能性的B細(xì)胞和T細(xì)胞應(yīng)答)，可以在人類肝臟中明確HCV的特異性表觀遺傳改變，還能從移植的原代人肝細(xì)胞產(chǎn)生(炎性)細(xì)胞因子。從經(jīng)DAA治愈后約300種持續(xù)存在的表觀遺傳改變中，研究者通過(guò)小鼠模型和人類標(biāo)本，最終總結(jié)出38個(gè)與HCV相關(guān)的改變?nèi)旧|(zhì)狀態(tài)(基于H3K27ac)基因。通過(guò)蛋白質(zhì)水平證實(shí)，鞘氨醇激酶-1(SPHK-1)和轉(zhuǎn)錄因子SOX-9這兩種基因在丙型肝炎患者治愈前后及腫瘤標(biāo)本中均有高水平表達(dá)，從而總體上證實(shí)了HCV表觀遺傳再編輯與肝癌之間存在著因果關(guān)系。進(jìn)一步研究證實(shí)，SPHK-1基因表達(dá)增加可能是肝硬化患者和經(jīng)DAA治愈的丙型肝炎患者肝細(xì)胞癌的預(yù)測(cè)因子。

總之，Hamdane等研究為HCV感染和肝纖維化背景下的表觀基因重新編輯提供了可信的證據(jù)，即使在病毒消除之后，這種現(xiàn)象仍持續(xù)存在。根據(jù)最新的臨床數(shù)據(jù)，這種改變與治療方案無(wú)關(guān)(DAA或干擾素)?；驑?biāo)記提示，這些表觀遺傳的改變參與HCC的發(fā)展。但是，仍存在一些疑問(wèn)需要進(jìn)一步深入研究，H3K27ac只是諸多表觀遺傳再編輯機(jī)制中的一個(gè)，其他表觀遺傳改變?nèi)绾卧诟伟┌l(fā)展中起作用？HCV究竟如何引起表觀遺傳的改變？與進(jìn)展期肝病相比，病毒相關(guān)的表觀遺傳改變對(duì)HCC的發(fā)展意義等。因此是否可通過(guò)獲取一種基因標(biāo)記，進(jìn)而有力地預(yù)測(cè)HCV治愈后HCC的發(fā)生。最后，未來(lái)是否可通過(guò)逆轉(zhuǎn)表觀遺傳再編輯來(lái)預(yù)防和治療HCC都亟待明確。Hamdane等研究朝這一方向邁出關(guān)鍵的第一步，表明慢性HCV感染對(duì)于肝臟潛在、持久的影響，其表觀遺傳學(xué)的改變可能與肝癌發(fā)生有關(guān)，并提示在發(fā)生這些表觀遺傳改變前對(duì)早期HCV患者進(jìn)行治療，才能預(yù)防肝癌的發(fā)生。