SOCS1/3與慢性乙型肝炎疾病進展及抗病毒治療療效的關(guān)系*

張茹薏，劉懷鄂，彭玉娟 綜述，游 晶△ 審校

(1.云南省第一人民醫(yī)院感染性疾病科與肝病科，云南 昆明 650100;2.國家衛(wèi)生健康委員會毒品依賴和戒治重點實驗室/昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院感染性疾病和肝病科，云南 昆明 650032)

慢性乙型肝炎(CHB)是由乙型肝炎(乙肝)病毒(HBV)感染引起的危及生命的慢性傳染性疾病，進一步可發(fā)展為肝硬化和肝癌，已成為全球重大的公共衛(wèi)生問題。據(jù)WHO統(tǒng)計，2015年全球HBV感染者約2.57億，其中88.7萬CHB患者死于肝硬化及肝癌。乙肝致病機制復雜，目前認為，HBV感染后繼發(fā)的機體免疫反應(yīng)在CHB的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用，其中包括多種細胞因子，如白細胞介素-6(IL-6)、IL-23、IL-17、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、IL-10等[1-2]。而細胞因子信號傳導抑制因子(SOCS)蛋白家族是細胞因子信號的負調(diào)節(jié)因子，對維持機體生理功能具有重要作用，而SOCS與CHB的關(guān)系研究甚少見，也是目前研究的熱點。SOCS1及SOCS3是SOCS家族中研究較多的因子，二者結(jié)構(gòu)、功能大部分相似，主要調(diào)節(jié)Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導與轉(zhuǎn)錄激活因子(JAK/STAT)信號通路的細胞因子，功能上參與了免疫細胞，如CD4+T淋巴細胞的分化及功能維持，其功能失調(diào)導致多種疾病的發(fā)生、發(fā)展，如自身免疫性疾病、感染性疾病、炎癥性疾病、腫瘤等?，F(xiàn)將SOCS1/3與CHB疾病進展及抗病毒治療療效的關(guān)系綜述如下。

1 SOCS家族

SOCS家族是細胞因子信號和生長因子信號傳導重要的負反饋調(diào)節(jié)因子，主要通過抑制JAK/STAT信號通路調(diào)節(jié)細胞因子信號，從而維持機體免疫穩(wěn)態(tài)。SOCS包括細胞因子誘導的SH2蛋白(CIS)和SOCS1～7 8個成員，均擁有可變長度和高度可變氨基酸序列的N-末端區(qū)域，中心的SH2結(jié)構(gòu)域及C-末端同源區(qū)域即SOCS盒，SOCS1及SOCS3還有特異的激酶抑制區(qū)[3-6]。SH2結(jié)構(gòu)域與酪氨酸磷酸化蛋白結(jié)合，是SOCS發(fā)揮負調(diào)節(jié)作用的重要結(jié)構(gòu)，SOCS1及SOCS3除SH2結(jié)構(gòu)域外，其激酶抑制區(qū)也可與JAK1、JAK2、TYK2激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，扮演JAK假底物的角色，從而抑制JAK蛋白激酶活性[7]。目前，大部分研究表明，SOCS1～3及CIS阻斷JAK活性后競爭STAT蛋白的對接位點和(或)結(jié)合到相應(yīng)的靶蛋白進行隨后的蛋白質(zhì)降解參與調(diào)節(jié)JAK/STAT信號通路[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，SOCS5可通過影響磷酸肌醇-3激酶(PI3K)信號通路而抑制表皮生長因子受體活性[9]。XIAO等[10]在微小RNA-1290(miR-1290)促進肺腺癌細胞的增殖和侵襲研究中發(fā)現(xiàn)，SOCS4參與了PI3K/蘇氨酸激酶(AKT)信號通路的調(diào)節(jié)。

SOCS參與了近40種細胞因子信號的調(diào)節(jié)，如CIS參與了促紅細胞生成素、IL-3、IL-4、IL-15、T細胞抗原受體(TCR)等信號通路[11-12]；SOCS1及SOCS3因能直接抑制JAK，因此，能抑制幾乎所有通過JAK/STAT信號通路的細胞因子，如γ干擾素(IFN-γ)、IL-2、IL-4、IL-10、IL-17、TGF-β等信號通路[8]，也參與了CD4+T淋巴細胞及CD8+T淋巴細胞的分化、發(fā)育[13]；SOCS2參與了調(diào)節(jié)生長激素[14]、IL-2、IL-3、促紅細胞生成素等信號通路；SOCS4及SOCS5參與了表皮生長因子受體信號調(diào)節(jié)[15]。本文著重介紹SOCS1及SOCS3。

SOCS1于1997年同時被STARR、ENDO、NAKA發(fā)現(xiàn)[4-6]，能被一系列信號分子激活，如IL-2、IL-10、Ⅰ型及Ⅱ型IFN-γ、腫瘤壞死因子-α等?？烧{(diào)節(jié)IL-12，含有g(shù)p130的細胞因子，如IL-6、IL-21、IL-2等信號通路，可通過Ⅰ型干擾素受體即干擾素-α/β受體(IFNAR1/2)和TYK2/JAK1及干擾素γ受體(IFNGR1/2)和JAK1/2分別調(diào)節(jié)Ⅰ、Ⅱ型IFN-γ的應(yīng)答[16]，從而影響抗病毒效果。SOCS1在T淋巴細胞發(fā)育及功能維持方面發(fā)揮著重要作用，SOCS1缺乏時可出現(xiàn)CD4+/CD8+T淋巴細胞比例及輔助性T淋巴細胞17/調(diào)節(jié)性T淋巴細胞失衡[17-18]，可導致炎癥性疾病、自身免疫性疾病及腫瘤的發(fā)生[19-20]。SOCS1是一種有效的腫瘤抑制因子，SOCS1表達減少可導致STAT1過度激活，增強組織損傷和炎性反應(yīng)，促進上皮細胞轉(zhuǎn)化，從而增加其對腫瘤的易感性，在多種腫瘤，如肝癌、乳腺癌中均可觀察到SOCS1表達受抑制[21]。

1997年MASUHARA等[22]發(fā)現(xiàn)了SOCS3，SOCS1及SOCS3在結(jié)構(gòu)及功能上相似，SOCS3的SH2結(jié)構(gòu)域與SOCS1的SH2結(jié)構(gòu)域有37%的同源氨基酸序列。能被IL-6、IL-10等激活，卻不能抑制IL-10信號通路[23]。有研究表明，SOCS3通過抑制促炎性因子——IL-6的表達從而促進IL-10的抗炎作用。對表達gp130的細胞因子具有高度親和力，SOCS3在調(diào)節(jié)表達gp130的細胞因子信號通路時，SOCS3除需要SH2結(jié)構(gòu)域與gp130受體胞質(zhì)區(qū)結(jié)構(gòu)域的磷酸化相互作用外，還需要SOCS3的擴展SH2子域/SH2結(jié)構(gòu)域和JAK的激酶結(jié)構(gòu)域之間的第2次相互作用[24]。除細胞因子外，SOCS3能被細菌來源的脂多糖刺激表達，JAK/STAT3信號通路是SOCS3抑制的經(jīng)典途徑，因此，SOCS3功能失調(diào)可能引起自身免疫性疾病(如系統(tǒng)性硬化、類風濕性關(guān)節(jié)炎等[25])和炎癥性疾病(如潰瘍性結(jié)腸炎、腫瘤、機體代謝功能紊亂等[26])。GAO等[27]發(fā)現(xiàn)，SOCS1及SOCS3參與了腸道病毒71感染，可以通過抑制JAK/STAT信號通路促進病毒感染。

2 SOCS1及SOCS3參與了CHB的疾病進展

SOCS1及SOCS3參與病毒性肝炎疾病進展的結(jié)論首先是在研究SOCS在丙型肝炎(丙肝)發(fā)病機制的作用中得出的。大量研究發(fā)現(xiàn)，SOCS1及SOCS3參與了丙肝相關(guān)性肝纖維化、肝硬化及肝癌的發(fā)生及發(fā)展。DEVHARE等[28]發(fā)現(xiàn)，丙肝病毒感染肝細胞可通過外泌體攜帶的miR-19a激活肝星狀細胞，激活SOCS/STAT3/TGF-β途徑導致肝纖維化的發(fā)生。RESHAM等[29]發(fā)現(xiàn)，丙肝相關(guān)性肝硬化及肝癌患者肝組織中SOCS3高度表達，可導致介導肝細胞再生的細胞因子——IL-22功能失調(diào)。而在隨后的研究中也發(fā)現(xiàn)SOCS1及SOCS3與HBV相關(guān)性肝病的疾病進展存在一定的相關(guān)性。

2.1SOCS1及SOCS3參與了HBV感染的易感性和慢性化 XU等[30]發(fā)現(xiàn)，HBV表面抗原可介導SOCS1表達上調(diào)，抑制內(nèi)源性IFN-α產(chǎn)生，解釋了HBV如何逃避免疫系統(tǒng)并建立持續(xù)感染，從而導致HBV感染慢性化。有研究表明，HBV對STAT/SOCS信號的干擾可能導致機體對HBV的無效免疫反應(yīng)，導致病毒持續(xù)存在，可能代表了乙肝慢性化的重要機制[8]。HOAN等[31]發(fā)現(xiàn)，CHB患者SOCS3啟動子基因出現(xiàn)變異，其中rs111033850tc基因型有助于降低HBV感染的風險，而rs12953258aa基因型增加了HBV感染的易感性，病毒易復制，最終導致乙肝慢性化。

2.2SOCS1及SOCS3參與了乙肝相關(guān)性肝病的進展

2.2.1SOCS1及SOCS3與乙肝相關(guān)性肝炎、肝纖維化及肝硬化 KOEBERLEIN等[32]發(fā)現(xiàn)，CHB患者肝組織SOCS3水平升高，STAT/SOCS信號通路在HBV感染的肝細胞中出現(xiàn)下調(diào)，并與肝臟炎癥嚴重程度相關(guān)。張建軍[33]發(fā)現(xiàn)，SOCS1可能參與了乙肝相關(guān)慢加急性肝衰竭患者肝功能的免疫損害。LEBOSSé等[34]發(fā)現(xiàn)，CHB患者HBV DNA越高，谷丙轉(zhuǎn)氨酶高于正常的倍數(shù)越多，SOCS1及SOCS3表達水平越高，并且HBe抗原(HBeAg)陽性組患者高于HBeAg陰性組，與患者疾病嚴重程度相關(guān)。WANG等[35]發(fā)現(xiàn)，HBeAg可通過PI3K和核因子-κB信號通路增強巨噬細胞miR-155表達，miR-155抑制SOCS1的表達促進了HBeAg誘導的炎性細胞因子的產(chǎn)生，進而加重肝臟損傷。ZHAO等[36]在CHB的肝組織中觀察到SOCS1的表達，且水平與肝組織炎癥程度及纖維化程度相關(guān)。SOCS3可通過抑制JAK/STAT信號通路從而減少STAT3活化，使TGF-β表達減少從而抑制肝纖維化的發(fā)生。

2.2.2SOCS1及SOCS3參與了乙肝相關(guān)性肝癌的發(fā)生及發(fā)展 肝臟損傷后的再生能力取決于細胞因子和生長因子的協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)作用。細胞因子和生長因子通過激活相應(yīng)的信號傳導途徑引發(fā)肝細胞增殖。SOCS1及SOCS3在減弱細胞因子和生長因子信號傳導中起著關(guān)鍵作用。在慢性炎癥條件下SOCS1或SOCS3功能紊亂，肝細胞增殖會變得失調(diào)，從而導致遺傳突變和最終的腫瘤轉(zhuǎn)化。體外試驗發(fā)現(xiàn)，HBVX基因下調(diào)SOCS1的表達并增加SOCS1基因啟動子含有胞嘧啶-鳥嘌呤模體的未甲基化DNA片段(CpG)島甲基化，參與了HBVX相關(guān)性肝癌的發(fā)生。FU等[37]研究表明，突變型HBVX的亞細胞錯位可能促使STAT3活化增強，抑制STAT1表達和沉默SOCS1/SOCS3表達，其認為HBVX突變體通過調(diào)節(jié)STAT/SOCS信號而促進HBV相關(guān)性肝癌的發(fā)生。HOAN等[31]發(fā)現(xiàn)，SOCS3甲基化可導致HBV相關(guān)性肝癌的發(fā)生。因此，SOCS3和STAT3分子被認為是控制肝癌進展的潛在治療靶點。

3 SOCS1及SOCS3影響了CHB的抗病毒療效

目前，抗HBV治療的藥物主要分為兩大類，一類為核苷(酸)類似物，另一類藥物為IFN。核苷(酸)類似物具有很強的抑制病毒復制能力，不良反應(yīng)小，但較難獲得功能性治愈，停藥后易復發(fā)，長期服用可導致耐藥風險增加；IFN具有較高的病毒血清轉(zhuǎn)換率及清除率，可獲得較長的免疫控制，可通過增強核心顆粒降解，對共價閉合環(huán)狀DNA降解進行表觀遺傳修飾抑制HBV復制。有研究表明，SOCS1及SOCS3對IFN治療CHB療效存在一定的相關(guān)性[38]。

SOCS1可通過調(diào)節(jié)內(nèi)源性IFN水平而影響抗病毒作用。李詠[39]發(fā)現(xiàn)，IFN治療的CHB患者中有應(yīng)答者SOCS3水平上調(diào)幅度顯著低于無應(yīng)答者，其認為與抗HBV結(jié)局相關(guān)。DU等[38]在大鼠模型試驗中發(fā)現(xiàn)，HBV誘導SOCS1及SOCS3表達，CHB患者SOCS1及SOCS3表達均高于健康對照組。HBV DNA水平與SOCS1及SOCS3呈正相關(guān)，其認為HBV可能比IFN在SOCS上調(diào)中具有更重要的作用，可能是高HBV載量患者IFN療效差的原因。WANG等[40]發(fā)現(xiàn)，核苷酸類藥物與IFN聯(lián)合抗病毒治療時無應(yīng)答者外周血和肝組織SOCS3表達均明顯高于有應(yīng)答者。推測SOCS3可能通過JAK/STAT信號通路影響抗病毒療效。

體外試驗發(fā)現(xiàn)，HBV感染細胞SOCS1及SOCS3過表達[41]。有研究表明，miR-155可以下調(diào)SOCS1基因表達，上調(diào)IFN-γ表達，最終抑制HBV復制，說明SOCS1可能影響CHB患者IFN的抗病毒效果[42]。有研究表明，HBV前蛋白，特別是p22會阻止JAK/STAT信號傳導，從而幫助病毒逃避宿主的固有免疫反應(yīng)，從而出現(xiàn)對IFN治療的無應(yīng)答，而SOCS是JAK/STAT信號通路主要的負調(diào)控因子，因此，提示SOCS可能成為改善IFN治療無應(yīng)答的途徑之一[43]。

綜上所述，大量免疫學研究發(fā)現(xiàn)，HBV侵入機體刺激機體產(chǎn)生的免疫反應(yīng)是重要的發(fā)病機制，而機體免疫狀態(tài)是決定疾病轉(zhuǎn)歸的重要因素，包括多種免疫細胞及細胞因子，也包括負調(diào)節(jié)因子SOCS。由于目前對CHB患者無法治愈，因此，免疫調(diào)節(jié)治療可能成為一種新型的治療方法。目前，大部分研究表明，CHB患者SOCS1及SOCS3可能參與了T淋巴細胞的分化，調(diào)節(jié)了CD4+T淋巴細胞功能，并影響了IFN的抗病毒療效[44]。而JAK/STAT可能是其發(fā)揮負調(diào)節(jié)作用的重要信號通路，因此，通過調(diào)節(jié)JAK/STAT/SOCS信號通路改善CHB患者T淋巴細胞耗竭可能成為其中的免疫治療方法之一。但目前對CHB患者SOCS1及SOCS3影響T淋巴細胞分化及功能維持的具體機制尚知之甚少，將是今后的研究重點。