肖九長(zhǎng),鄒淑慧,唐金鳳,劉 婷,范存琳,劉奕紅,劉 聰
(贛州市人民醫(yī)院,江西贛州341000)
贛州地區(qū)HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子的突變及對(duì)肝臟疾病進(jìn)程的影響
肖九長(zhǎng),鄒淑慧,唐金鳳,劉 婷,范存琳,劉奕紅,劉 聰
(贛州市人民醫(yī)院,江西贛州341000)
目的通過(guò)對(duì)HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子序列的測(cè)定和比較,探討其突變與肝臟疾病進(jìn)展的關(guān)系。方法收集125份乙型肝炎感染者的血清標(biāo)本HBV-DNA,PCR擴(kuò)增HBV Enh-I/X基因并測(cè)序,比較不同患者之間的突變差異。結(jié)果獲得HBV Enh-I/X基因42份,其中慢性乙型肝炎(CHB)20例,肝硬化(LC)14例,肝細(xì)胞癌(HCC)8例。突變率較高的位點(diǎn)有A1077C,A1123T和G1218C/A在CHB、LC及HCC組中的突變率分別為:20%、64.29%和50%;10%、50%和37.5%;50%、42. 9%和50%。對(duì)CHB、LC和HCC三組患者間進(jìn)行比較,位點(diǎn)A1077C在LC組和HCC組的變異率為64.29%和50%,顯著高于CHB組(20%,χ2=7.076,P=0.029);位點(diǎn)A1123T在LC組和HCC組的變異率為50%和37.5%,顯著高于CHB組(10%,χ2=7. 619,P=0.022);位點(diǎn)A1317G在LC組和HCC組的變異率為35.71%和50%,顯著高于CHB組(5%,χ2=8.019,P=0.018)。結(jié)論HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子序列上存在多位點(diǎn)的突變,可能影響轉(zhuǎn)錄水平及復(fù)制水平,使病情進(jìn)展趨于復(fù)雜,了解其突變情況為乙型肝炎的治療和控制疾病發(fā)展提供病毒學(xué)分子信息。
乙型肝炎病毒;Enh-I;突變
乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus,HBV)感染后可表現(xiàn)為乙肝攜帶者(AsC)、慢性乙型肝炎(CHB)、肝硬化(LC)甚至肝癌(HCC)[1,2]。HBV變異可影響慢性肝病的進(jìn)展。HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子位于nt955-1359,是HBV基因組的順式作用元件,包括調(diào)控區(qū)(nt955-1047),核心區(qū)(nt1048-1168)和X基因重疊區(qū)(nt1169-1359)[3],可參與調(diào)控HBV基因組的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制,其序列上的突變與HBV慢性感染的關(guān)聯(lián)尚不明確。贛州地區(qū)作為乙型肝炎的高發(fā)區(qū),對(duì)乙肝病毒基因組的突變與疾病的關(guān)系研究較少,本研究對(duì)HBV Enh I/X基因啟動(dòng)子進(jìn)行序列分析,以探討變異對(duì)肝臟疾病進(jìn)程的影響。
1.1 標(biāo)本來(lái)源研究對(duì)象:以2015年6月至2015年12月間在贛州市人民醫(yī)院住院的慢性乙型肝炎患者為研究人群。共收集125份血清標(biāo)本,男性82例,女性43例,年齡23~86歲,診斷標(biāo)準(zhǔn)符合2000年中華醫(yī)學(xué)會(huì)修訂的《病毒性肝炎防治方案》[4],排除其他肝炎病毒(HAV、HCV、HDV、HEV)及CMV、HIV、EBV合并感染,無(wú)嗜酒史,無(wú)肝毒性藥物使用史,無(wú)脂肪肝及自身免疫性肝炎,入選對(duì)象均未使用核苷類似物和干擾素等藥物。所有患者HBV DNA均為陽(yáng)性
1.2 HBsAg、HbsAb、HbeAg、HbeAb、HbcAb、PreS標(biāo)志物采用中山生物工程有限公司試劑盒進(jìn)行檢測(cè)。1.3 HBV DNA的提取和定量提取液及Real time PCR試劑盒購(gòu)自中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司。DNA的提取采用煮沸法(DNA提取液50μl加血清50μl,混勻后100℃水浴10min,12000r·min-1離心5min,上清備用)
1.4 HBV Enh I/X基因啟動(dòng)子的擴(kuò)增和序列測(cè)定。PCR擴(kuò)增及測(cè)序引物:F1:5’-ttgtctttgggtatacatttgaa -3’;R1:5’-ggcagcacagcctagcagcc-3’,由上海invitrogen生物科技有限公司合成。TransTaq DNA Polymerase High Fidelity(HiFi)試劑盒及DNA Marker購(gòu)自北京Transgen生物科技有限公司。PCR反應(yīng)條件:95℃,5min+94℃,45s+55℃,45s+ 72℃,90s)×35循環(huán)→72℃,10min。PCR產(chǎn)物交上海Invitrogen生物科技有限公司測(cè)序。采用GenBank中Genotyping軟件對(duì)測(cè)序標(biāo)本進(jìn)行分型,所入選病例的基因分型已在前期工作完成。序列比對(duì)使用HBV B型(AF100309)為參照序列。利用ClustalX、Bioedit軟件對(duì)產(chǎn)物序列進(jìn)行基因的突變分析。1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x± s)表示,計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)和百分比表示,使用SPSS 13.0軟件進(jìn)行卡方檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 PCR擴(kuò)增及測(cè)序結(jié)果將125份HBsAg、HBV DNA均為陽(yáng)性標(biāo)本進(jìn)行PCR擴(kuò)增,部分標(biāo)本因病毒載量較低,PCR反應(yīng)產(chǎn)物太弱無(wú)法滿足要求而未送測(cè)序。將擴(kuò)增成功的PCR產(chǎn)物及相應(yīng)的測(cè)序引物,委托Invitrogen生物科技有限公司進(jìn)行DNA測(cè)序。獲得42份靶序列。
2.2 測(cè)序標(biāo)本的一般情況42份測(cè)序成功的標(biāo)本包括20例CHB,14例LC和8例HCC?;颊吣挲g、性別及HBV DNA水平見(jiàn)表1。
表1 測(cè)序標(biāo)本的一般情況
2.3 HBVEnh I/X基因啟動(dòng)子的突變情況用GenBank中Genotyping對(duì)測(cè)序標(biāo)本分析比對(duì),發(fā)現(xiàn)所有標(biāo)本均為B基因型。以標(biāo)準(zhǔn)株AF100309為參考序列,發(fā)現(xiàn)14個(gè)主要突變位點(diǎn),其中調(diào)控區(qū)出現(xiàn)3個(gè)突變點(diǎn):T960A、A987G、C1020T;核心區(qū)出現(xiàn)5個(gè)突變點(diǎn):A1077C、A1080G、A1123T、C1135T和G1137A;X基因重疊區(qū)出現(xiàn)6個(gè)突變點(diǎn):G1218C/A、A1221C、A1242C、A1317G、A1320C、G1347A。突變率較高的位點(diǎn)有A1077C,A1123T和G1218C/A在CHB、LC及HCC組中的突變率分別為:20%、64.29%和50%;10%、50%和37.5%;50%、42.9%和50%。對(duì)CHB、LC和HCC三組患者間進(jìn)行比較時(shí),發(fā)現(xiàn)HBV EnhI/X基因啟動(dòng)子出現(xiàn)了不同程度的變異。位點(diǎn)A1077C在LC組和HCC組的變異率為64.29%和50%,顯著高于CHB組(20%,χ2=7.076,P=0.029);位點(diǎn)A1123T在LC組和HCC組的變異率為50%和37.5%,顯著高于CHB組(10%,χ2=7.619,P=0.022);位點(diǎn)A1317G在LC組和HCC組的變異率為35.71%和50%,顯著高于CHB組(5%,χ2=8.019,P=0.018),見(jiàn)表2。
我國(guó)是乙肝高發(fā)區(qū)。60%的人群被HBV感染過(guò),10%的人群為HBsAg陽(yáng)性攜帶者[5]。HBV感染是導(dǎo)致慢性肝臟疾病發(fā)生甚至HCC的最主要因素。HBV基因組是雙鏈環(huán)狀DNA,分結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因。目前已確定的開(kāi)放讀碼框有PreS/S、PreC/ C、Pol以及X[6,7]。HBV調(diào)節(jié)序列由四個(gè)啟動(dòng)子(C、X、SPI、SPII)和兩個(gè)增強(qiáng)子(EnhI、EnhII)組成。HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子位于955~1359之間,是HBV基因組中的順式作用元件,包括調(diào)控區(qū)、核心區(qū)以及X基因啟動(dòng)子區(qū)[8]。位于S-ORP下游的Enh I,可調(diào)控基因表達(dá),在轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中起重要作用,可與某些特定的細(xì)胞因子相結(jié)合,增加HbsAg、HbcAg和HbxAg的表達(dá)。研究表明Enh I的缺失可引起轉(zhuǎn)錄水平的下降[9]。HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子定位于P基因中,末端于X基因啟動(dòng)子重疊,該段基因能與核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合,提高各啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄水平,上調(diào)前基因組RNA的表達(dá)進(jìn)而增強(qiáng)病毒復(fù)制。HBV X蛋白可反式激活Enh I對(duì)全基因組或是亞基因組啟動(dòng)子控制下的轉(zhuǎn)錄,Enh I又增強(qiáng)了反式激活的易感性[10]。EnhI/X基因啟動(dòng)子在調(diào)節(jié)HBV復(fù)制和轉(zhuǎn)錄上發(fā)揮重要作用,其序列上某些位點(diǎn)的突變可引起增強(qiáng)子活性的改變,導(dǎo)致各啟動(dòng)子活性的下調(diào),病毒載量的降低,使病毒復(fù)制能力下降而發(fā)生免疫逃逸,導(dǎo)致病毒難以清除,引起HBV感染慢性化。X基因啟動(dòng)子突變可增加HBxAg的表達(dá),增加肝癌發(fā)生的機(jī)會(huì)[11]。
表2 CHB、LC和HCC患者間HBV Enh I/X基因啟動(dòng)子變異發(fā)生頻數(shù)比較
本研究對(duì)125份標(biāo)本進(jìn)行擴(kuò)增,最終獲得HBV Enh-I/X基因42份。其中慢性乙型肝炎(CHB)20例,肝硬化(LC)14例,肝細(xì)胞癌(HCC)8例。以AF100309為參考序列,發(fā)現(xiàn)14個(gè)主要突變位點(diǎn),突變率較高的位點(diǎn)有A1077C,A1123T和G1218C/ A在CHB、LC及HCC組中的突變率分別為:20%、64.29%和50%;10%、50%和37.5%;50%、42.9%和50%。然而某些位點(diǎn)(如G1218C/A)的突變率雖然很高,在CHB、LC和HCC三組間并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)CHB、LC和HCC三組患者間進(jìn)行比較時(shí),發(fā)現(xiàn)HBV Enh-I/X基因啟動(dòng)子出現(xiàn)了不同程度的變異。位點(diǎn)A1077C在LC組和HCC組的變異率為64.29%和50%,顯著高于CHB組(20%,χ2=7.076,P=0.029)。有報(bào)道稱肝細(xì)胞內(nèi)的多種蛋白因子可與HBV EnhI核心區(qū)相互作用,調(diào)節(jié)HBV的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄水平[12]。位于核心區(qū)的A1077C突變可能影響EnhI活性,降低病毒顆粒的分泌,造成病毒的免疫逃逸和持續(xù)性感染。位點(diǎn)A1123T在LC組和HCC組的變異率為50%和37.5%,顯著高于CHB組(10%,χ2=7.619,P=0.022)。nt1123位點(diǎn)的變異可能影響其與HNF3轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合,降低Enh I活性,抑制HBV的基因表達(dá)與復(fù)制,從而逃避宿主免疫系統(tǒng)對(duì)病毒的清除,造成乙肝慢性化[13,14]。核心區(qū)其他突變A1080G、C1135T和G1137A在三組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。位點(diǎn)A1317G在LC組和HCC組的變異率為35.71%和50%,顯著高于CHB組(5%,χ2= 8.019,P=0.018)。A1317G位于X基因重疊區(qū),可以影響X啟動(dòng)子的活性,引起肝內(nèi)炎癥活動(dòng),加快疾病進(jìn)程[15,16]。本研究變異位點(diǎn)與既往報(bào)道并不完全一致,可能因?yàn)椴煌貐^(qū)所流行的基因型和亞型具有差異性,也可能與所選對(duì)象的肝炎癥狀、病毒載量等有關(guān)。有報(bào)道稱G1053A和G1229A的變異是肝硬化患者發(fā)生HCC的高危因素[3],但在本研究中并未發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)位點(diǎn)的突變,而本文發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)A1077C在LC組和HCC組的變異率顯著高于CHB組,此前尚未有過(guò)報(bào)道,其與肝癌發(fā)生的相關(guān)性是否在本地普遍流行還需進(jìn)一步研究。
HBV的突變可影響轉(zhuǎn)錄水平及復(fù)制水平,往往使感染后的病情進(jìn)展趨于復(fù)雜。對(duì)HBV Enh I/X基因啟動(dòng)子的突變及其與疾病進(jìn)程的相關(guān)性進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)A1077C、A1123T和A1317G的位點(diǎn)突變或許可以作為CHB發(fā)展為肝硬化甚至肝細(xì)胞癌的預(yù)警信號(hào),但仍需更大樣本和更深入的縱向研究來(lái)確定Enh I/X基因啟動(dòng)子的突變?cè)诟闻K疾病進(jìn)程中的作用。本研究的不足之處是未檢測(cè)出C基因型,不同基因型是否影響疾病發(fā)展尚需擴(kuò)大樣本進(jìn)一步研究。
[1]Burak KW,Coffin CS,Myers RP.Hepatitis B awareness and education:A failing grade[J].Can J Gastroenterol,2011,25(3):125-126.
[2]朱紅英.乙肝S1前蛋白和乙肝DNA的相關(guān)性研究[J].實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué),2013,31(6):629-630.
[3]Cho EY,Kim HC,Choi CS,et al.Nucleotide changes related to hepatocellular carcinoma in the enhancer 1/x-promoter of hepatitis B virus subgenotype C2 in cirrhotic patients[J].Cancer Sci,2010,101(8):1905-1921.
[4]中華醫(yī)學(xué)會(huì)傳染病與寄生蟲病學(xué)分會(huì)、肝病學(xué)分會(huì).病毒性肝炎防治方案[J].肝臟,2000,5(4):257-262.
[5]許瑞元,王爾莉,曹霜,等.乙型肝炎病毒耐藥突變基因檢測(cè)在臨床中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué),2014,32(2):179-180.
[6]Ma M,He M,Liao L,et al.Molecular epidemiology and population dynamics of hepatitis B virus in Dianjiang County,Chongqing,China[J].Arch Virol,2014,159(1):117-124.
[7]Guirgis BS,Abbas RO,Azzazy HM.Hepatitis B virus genotyping:current methods and clinical implications[J].Int J Infect Dis,2010,14(11):e941-e953.
[8]Doitsh G,Shaul Y.Enhancer I Predominance in Hepatitis B Virus Gene Expression[J].Mol Cell Biol,2004,24(4):1799-1808.
[9]赫兢,辛紹杰,毛遠(yuǎn)麗,等.乙型肝炎病毒復(fù)制調(diào)控元件對(duì)HBV DNA疫苗誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答[J].中華傳染病雜志,2006,24(5):311-315.
[10]楊艷杰,成軍,陳東風(fēng),等.噬菌體展示技術(shù)篩選乙型肝炎病毒增強(qiáng)子Ⅰ結(jié)合蛋白的研究[J].胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志,2005,14 (1):4-7.
[11]Qin J,Zhai J,Hong R,et al.Prospero-related homeobox protein (Prox1)inhibits hepatitis B virus replication through repressing multiple cis regulatory elements[J].J Gen Virol,2009,90(5):1246-1255.
[12]余克花,周艷,劉金輝,等.慢性乙型肝炎患者血清HBV增強(qiáng)子I區(qū)分子特征分析[J].山東醫(yī)藥,2011,51(35):37-38.
[13]Cho EY,Kim HJ,Park C,et al.Impact of Nucleotide Mutations at the HNF3-and HNF4-Binding Sites in Enhancer 1 on Viral Replication in Patients with Chronic Hepatitis B Virus Infection[J]. Gut Liver,2013,7(5):569-575.
[14]Waris G,Siddiqui A.Interaction between STAT-3 and HNF-3 leads to the activation of Liver-Specific Hepatitis B Virus Enhancer1 Function[J].J Virol,2002,76:2721-2729.
[15]Deng HH,Guan YJ,Lei CL,et al.Hepatitis B virus(HBV) mutation in enhancer I(HBV Enh I)/X-promoter and the relationship between chronicHBV-related disease spectrum[J]. Zhonghua Shi Yan He Lin Chuang Bing Du Xue Za Zhi,2012,26 (1):25-27.
[16]Zhang KY,Imazeki F,F(xiàn)ukai K,et al.Analysis of the complete hepatitis B virus genome in patients with genotype C chronic hepatitis and hepatocellular carcinoma[J].Cancer Sci,2007,98:1921-1929.
R512.6+2,R446.62
A
1674-1129(2016)06-0728-03
10.3969/j.issn.1674-1129.2016.06.010
2016-07-25;
2016-11-23)
贛州市科技局指導(dǎo)性計(jì)劃課題,編號(hào):GZ2015ZSF109
肖九長(zhǎng),1969年9月生,學(xué)士學(xué)位,副主任技師,研究方向?yàn)樯锘瘜W(xué)、腫瘤免疫及分子生物學(xué)。Email:18007079870@126. com
鄒淑慧,1988年11月生,碩士學(xué)位,檢驗(yàn)技師,研究方向?yàn)椴≡飳W(xué)。E-mail:364235529@qq.com