王玉鳳 綜述，何 松 審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科 400010)

HBx蛋白與TGF-β致HBV相關(guān)性肝病的研究進(jìn)展

王玉鳳 綜述，何 松△審校

(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科 400010)

HBx;轉(zhuǎn)化生長因子β;肝炎病毒，乙型;肝纖維化;癌，肝細(xì)胞

肝細(xì)胞肝癌(HCC)是目前最常見的腫瘤之一，是癌癥相關(guān)性死亡的第三大病因，每年約有782 000新發(fā)病例發(fā)生[1]。HCC的危險(xiǎn)因素包括：乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)的感染，黃曲霉毒素B1、吸煙、酗酒、非酒精性脂肪肝病等。在我國，慢性HBV感染仍是導(dǎo)致HCC的最主要原因之一。HBV是一個不完全環(huán)狀雙鏈DNA,包含4個開放讀碼框(ORF),分別編碼4種蛋白 S、X、E、C，X基因作為最小的一個ORF，其相對分子質(zhì)量約17×103，編碼由154個氨基酸組成的乙肝病毒x蛋白(HBx蛋白)。HBx蛋白參與眾多重要的生物學(xué)過程，如細(xì)胞信號傳遞、周期進(jìn)程、細(xì)胞增殖與凋亡、反式激活作用等，在HCC的形成過程中起著重要作用[2]。轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)是一種多肽類細(xì)胞因子，廣泛參與生物的各種病理生理學(xué)過程，在HCC的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，HBx蛋白與TGF-β在肝纖維化、HCC的進(jìn)程中可通過多種途徑相互影響，促進(jìn)疾病進(jìn)展，本文將根據(jù)目前研究水平對HBx蛋白與TGF-β在HCC發(fā)生發(fā)展程中的作用做一綜述。

1 HBx蛋白

HBx蛋白是3.2 kb HBV基因組編碼的蛋白，相對分子質(zhì)量約17×103，是一種多功能調(diào)節(jié)蛋白及反式激活因子，它在病毒的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、凋亡、DNA修復(fù)、蛋白降解等方面起著重要的作用，廣泛參與細(xì)胞的多種信號通路，促進(jìn)HCC的發(fā)生[2]。HBx蛋白可與多種信號通路間相互作用，共同促進(jìn)HCC的發(fā)生、發(fā)展。有研究者發(fā)現(xiàn)HBx蛋白可激活PI-3K/Akt和MEK/ERK1/2信號通路，有利于持續(xù)性HBV復(fù)制，同時促進(jìn)肝癌細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，有利于肝癌細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移[3]。Wang等[4]近期的研究發(fā)現(xiàn)HBx蛋白能活化L02細(xì)胞的Notch1和Wnt/β-catenin信號通路的活性，引起肝細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，促進(jìn)肝癌的發(fā)生。HBx蛋白能夠激活細(xì)胞內(nèi)的JNK信號通路，特別是JNK2與RXRα相互作用，使RXRα的82位蘇氨酸發(fā)生磷酸化，進(jìn)而下調(diào)RXRα相關(guān)的轉(zhuǎn)錄激活功能，促進(jìn)HCC的進(jìn)程[5]。HBx蛋白還可激活受體酪氨酸激酶Ras-Raf MAPK信號通路、蛋白激酶C(PKC)、核因子B(NF-κB)、Janus激酶(JAK)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT)等多種信號通路調(diào)控著細(xì)胞周期進(jìn)程、腫瘤細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移[6]。此外，HCC的發(fā)生需要原癌基因的激活、抑癌基因失活、細(xì)胞增殖和分化異常、細(xì)胞凋亡的異常等。HBx蛋白幾乎參與了HCC發(fā)生發(fā)展的所有階段。p53、p16基因都是重要的抑癌基因，HBx蛋白可上調(diào)cyclin D、p21,下調(diào)p16的表達(dá)，同時HBx蛋白能夠上調(diào)p21的表達(dá)拮抗內(nèi)源性p53基因沉默導(dǎo)致的細(xì)胞周期向S期推進(jìn)，從而促進(jìn)HBV的復(fù)制和細(xì)胞增殖，HBx蛋白還可特異性與p53結(jié)合，下調(diào)c-myc，促進(jìn)凋亡刺激蛋白ASPP1、ASPP2基因甲基化，阻止細(xì)胞凋亡，促進(jìn)HBV持續(xù)性復(fù)制，有利于HCC的形成[7]。

2 TGF-β

TGF-β是一種與多種腫瘤生長相關(guān)的多肽性細(xì)胞生長調(diào)節(jié)因子，目前在哺乳動物發(fā)現(xiàn)的TGF-β共有3種：TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3，與肝臟疾病最密切相關(guān)的是TGF-β1。慢性HBV感染、肝纖維化、HCC是疾病進(jìn)程的三部曲。肝纖維化是HCC發(fā)展過程中一個重要的中間過程，肝星形細(xì)胞(HSC)的活化、增殖、分化是肝纖維化形成的中心環(huán)節(jié)，普遍認(rèn)為TGF-β1重要的促纖維化因子，參與HSC活化、增殖、分化過程，其主要通過TGF-β1/Smad信號通路而發(fā)揮直接或間接作用。結(jié)締組織生長因子(CTGF)是一種重要的致纖維化因子，有研究證實(shí)TGF-β可通過激活Smad和MAPK通路促使CTGF表達(dá)，導(dǎo)致肝星狀細(xì)胞的活化、增殖及遷移，導(dǎo)致肝臟纖維沉積，促進(jìn)肝纖維化進(jìn)程[9]。TGF-β還廣泛參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長、誘導(dǎo)凋亡和分化、免疫、調(diào)節(jié)細(xì)胞和基質(zhì)間的相互作用，促進(jìn)各種類型組織損傷的修復(fù)等。對于HCC，就目前研究發(fā)現(xiàn)TGF-β對肝癌的發(fā)生起著雙向調(diào)節(jié)作用。在腫瘤發(fā)生的早期，TGF-β可作為一種腫瘤細(xì)胞抑制因子，誘導(dǎo)分化與凋亡。在腫瘤發(fā)生晚期，TGF-β又能刺激血管生成、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)形成等，進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移等。有研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β通路在人類肝癌中普遍下調(diào)，比較不同分期HCC標(biāo)本，TGF-β隨著肝癌的進(jìn)展分化，其活性也在變化，TβRII表達(dá)增加，其機(jī)制可能是TGF-β信號再次被激活，活化的TGF-β又可促進(jìn)肝癌的進(jìn)展[10]。一方面TGF-β1可能通過誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞自噬相關(guān)基因(Beclin1)來抑制肝癌細(xì)胞增殖[11]。另一方面，TGF-β 可與P13K、NF-κB通路、Wnt/β-eatenin等信號通路相互影響，協(xié)同參與促進(jìn)EMT，促進(jìn)腫瘤發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移[12]。

3 HBx蛋白與TGF-β致HBV相關(guān)性肝纖維化

如前述，TGF-β參與了肝纖維的多步驟，通過對HBV相關(guān)性肝纖維化患者肝臟組織檢測，發(fā)現(xiàn)TGF-β主要參與HBV 感染相關(guān)的肝纖維化，在肝硬化患者也血清和組織中TGF-β1表達(dá)水平升高，并且與肝臟損傷嚴(yán)重程度相關(guān)[13]。通過對HBV感染肝纖維化小鼠研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β1與CD147間相互作用，形成TGF-β1-CD147正反饋通路，激活ERK1/2、Sp1，上調(diào)α平滑肌動蛋白(α-SMA)、Ⅰ型膠原纖維等刺激HSCs活化[14]。HBV可通過多種途徑促進(jìn)肝星狀細(xì)胞的活化增殖，隨著對HBV相關(guān)性肝纖維化的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)HBV中的X基因具有促進(jìn)肝星狀細(xì)胞的增殖、活化、遷移作用，導(dǎo)致肝纖維化的形成。Chen等[15]研究者將重組質(zhì)粒pHBV-X-IRES2-EGFP轉(zhuǎn)染肝細(xì)胞HL-7702，構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)X基因的細(xì)胞L02/x和瞬時表達(dá)X基因的細(xì)胞L02/48x。利用RT-PCR、Western blot法檢測HBx蛋白表達(dá)水平及HSCs的增殖及遷移水平。結(jié)果顯示，較對照組而言，L02/x、L02/48x細(xì)胞中HSC的增殖及遷移水平更高，進(jìn)一步研究結(jié)果顯示在HBx蛋白表達(dá)條件下的肝星狀細(xì)胞中，α-SMA、 ColI、TGF-β1的表達(dá)水平升高，表明HBx蛋白可以激活HSC，促進(jìn)肝星狀細(xì)胞的增殖、遷移，HBx蛋白與TGF-β1共同作用導(dǎo)致肝纖維化形成。但具體HBx蛋白與TGF-β間在HBV相關(guān)性肝纖維的發(fā)病機(jī)制缺乏大量研究明確，還需要進(jìn)一步研究和探索。

4 HBx蛋白與TGF-β致HBV相關(guān)性肝癌

隨著研究深入發(fā)現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)在慢性HBV感染患者血清中的TGF-β1水平較健康者升高，HBV相關(guān)性HCC肝組織中TGF-β1過度表達(dá)，且與HBV-DNA復(fù)制和腫瘤的分化程度有關(guān)，經(jīng)過抗病毒治療后TGF-β1表達(dá)水平會下降[16]，提示TGF-β可能在HBV相關(guān)性HCC的發(fā)生發(fā)展過程中起著作用。近年研究證實(shí)，TGF-β可以調(diào)節(jié)p15、p21、p27等細(xì)胞周期激酶抑制劑，影響細(xì)胞周期進(jìn)程[12]。TGF-β還可通過誘導(dǎo)HBV cccDNA凋亡、抑制HBV RNA，從而抑制HBV復(fù)制[17-18]。而HBx蛋白具有抗凋亡、促進(jìn)病毒持續(xù)性復(fù)制的作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在肝癌細(xì)胞中，HBx蛋白可下調(diào)p27及TGF-β的表達(dá)，進(jìn)而拮抗TGF-β誘導(dǎo)細(xì)胞滯留于G1期，促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程[19]。此外，HBx蛋白雖然不直接影響HBV cccDNA水平，但卻可上調(diào)pgRNA的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)HBV的復(fù)制[20]。Almajhdi等[21]發(fā)現(xiàn)，TGF-β的低表達(dá)和HBx蛋白的高表達(dá)有利于肝細(xì)胞復(fù)制，二者的不同表達(dá)水平可刺激病毒復(fù)制中間產(chǎn)物(pgRNA)的合成以及核心和抗原的分泌水平，從而有利于肝細(xì)胞的增殖。通過在細(xì)胞水平對其信號通路的研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β可激活TGF-βRI和c-Jun N端激酶( JNK) 抑制細(xì)胞增殖，但HBx蛋白能將腫瘤抑制性通路可逆性轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)作用，促進(jìn)pSmad3C向pSmad3L轉(zhuǎn)變，有利于癌細(xì)胞生長[22]。Wu等[23]進(jìn)一步體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，HBx蛋白可通過激活JNK/PSMAD3L信號通路，有利于肝癌細(xì)胞增殖，在表達(dá)HBx蛋白的肝癌細(xì)胞中，TGF-β激活TGF-βRI和c-Jun N端激酶(JNK) 抑制細(xì)胞增殖的作用消失。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在大鼠肝臟卵圓細(xì)胞中，HBx蛋白可抑制TGF-β受體2在卵圓細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄活性和蛋白質(zhì)合成，可調(diào)控肝臟卵圓細(xì)胞自身TGF-β1的分泌等多種途徑，降低肝臟卵圓細(xì)胞對TGF-β1增殖抑制效應(yīng)的敏感度，進(jìn)而促進(jìn)肝細(xì)胞生長[24]。此外，HBx蛋白還具有拮抗TGF-β促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用，HBx蛋白既不影響TGF-β受體的表達(dá)，也不影響TGF-β促進(jìn)纖溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)生成的能力，HBx蛋白主要是通過激活PI3-kinase/Akt信號通路活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄功能，在抗凋亡過程中起著重要的作用[12]。可見，在發(fā)病早期，TGF-β與HBx蛋白在HBV相關(guān)性HCC發(fā)病機(jī)制中起著拮抗作用。

TGF-β異常被激活是導(dǎo)致肝癌細(xì)胞惡性增殖、轉(zhuǎn)移的主要原因，而HBx蛋白能夠促進(jìn)TGF-β通路的異常激活從而有利于HCC的形成。Liu等[25]發(fā)現(xiàn)，PPM1a表達(dá)水平在轉(zhuǎn)染HBx蛋白的HepG2細(xì)胞和對照組之間無明顯差異。當(dāng)使用TGF-β處理后，轉(zhuǎn)染HBx蛋白肝細(xì)胞中PPM1a表達(dá)水平明顯下降，未轉(zhuǎn)染HBx蛋白肝細(xì)胞中PPM1a表達(dá)水平上升，表明HBx蛋白可能通過下調(diào)PPM1a水平增強(qiáng)TGF-β信號通路活性促進(jìn)肝細(xì)胞增殖。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用TGF-β處理過量表達(dá)HBx蛋白的HepG2細(xì)胞后，HBx蛋白促進(jìn)HCC細(xì)胞的遷移作用增強(qiáng)，說明TGF-β可增加HBx蛋白促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移的能力，二者在肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移中起著協(xié)同作用。綜上所述，HBx蛋白與TGF-β在HBV相關(guān)性HCC的不同進(jìn)程中作用不同，但具體的機(jī)制仍不明確，還需進(jìn)一步探索。

5 展 望

HBV相關(guān)性HCC流行性廣、致命性高、作用機(jī)制復(fù)雜。HBx蛋白是HBV中重要的分子蛋白，在HCC的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，但其具體機(jī)制仍不是很清楚。TGF-β作用機(jī)制復(fù)雜，可見于多種人體腫瘤，目前大量研究證實(shí)TGF-β在肝細(xì)胞的生長、分化、凋亡、侵襲轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。根據(jù)目前大量文獻(xiàn)資料顯示，TGF-β和HBx蛋白有共同作用的信號通路、可調(diào)節(jié)相同細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子、影響細(xì)胞凋亡、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移等，共同影響肝臟疾病進(jìn)展，導(dǎo)致HBV相關(guān)性HCC的形成。但二者間具體的作用機(jī)制還不清楚，還需進(jìn)一步研究，從而為HCC患者提供新的治療方案。

[1]Flores A,Marrero JA.Emerging trends in hepatocellular carcinoma:focus on diagnosis and therapeutics[J].Clin.Med,2014,8(8):71-765.

[2]Ming Geng,Xuan Xin,Liquan Bi,et al.Molecular mechanism of hepatitis B virus X protein function in hepatocarcinogenesis[J].World J Gastroenterol,2015,21(38):10732-10738.

[3]Chen XM,Zhang L,Zheng SJ,et al.Hepatitis B virus X protein stabilizes cyclin D1 and increases cyclin D1 nuclear accumulation through ERK-Mediated inactivation of GSK-3β[J].Cancer Prev Res (Phila),2015,8(5):455-463.

[4]Sun Q,Wang RH,Luo J,et al.Notch1 promotes hepatitis B virus X protein-induced hepatocarcinogenesis via Wnt/β-catenin pathway[J].Int J Oncol,2014,45(4):1638-1648.

[5]陸海生.JNK信號通路介導(dǎo)HBx對RXRα的磷酸化并促進(jìn)HCC進(jìn)程的分子機(jī)制[D].廈門:廈門大學(xué),2014．

[6]吳德海,邰升.HBX促進(jìn)肝細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制[J].世界華人消化雜志,2014,22(25):3773-3779.

[7]Xu JJ,Liu HO,Chen L,et al.Hepatitis B virus X protein confers resistance of hepatoma cells to anoikis by up-regulating and activating p21-activated kinase 1[J].Gastroenterol,2012,143(1):199-212.

[8]Kim HJ,Kim SY,Kim J,et al.Hepatitis B virus X protein induces apoptosis by enhancing translocation of Bax to mitochondria[J].IUBMB Life,2008,60(7):473-480.

[9]Nagaraja T,Chen L,Balasubramanian A,et al.Activation of the connective tissue growth factor (CTGF)-transforming growth factor β1(TGF-β1) axis in hepatitis C virus-expressing hepatocytes[J].PLoS One,2012,7(10):e46526.

[10]母小新.TGF-β信號通路參與肝癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制研究[D].南京:南京醫(yī)科大學(xué),2013.

[11]楊威,楊紅杰,莫瑞祥,等.TGF-β1通過促進(jìn)自噬相關(guān)基因Beclin 1表達(dá)抑制肝癌細(xì)胞增殖[J].華夏醫(yī)學(xué),2014,27(6):19-23.

[12]Fabregat I,Moreno-Caceres J,Sanchez A,et al.TGF-beta signalling and liver disease[J].FEBS J,2016,283(12):2219-2232.

[13]朱杰,杜文波,高潤平,等.慢性乙型肝病患者肝組織和血清TGF-β1的測定及臨床意義[J]．中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué),2010,14(7):1073-1075.

[14]Li HY,Ju D,Zhang DW,et al.Activation of TGF-beta1-Cd147 positive feedback loop in hepatic stellate cells promotes liver fibrosis[J].Sci Rep,2015,12;5:16552.

[15]Chen HY,Chen ZX,Huang RF,et al.Hepatitis B virus X protein activates human hepatic stellate cells through upregulating TGF-β [J].Genetics Molecular Res Gmr,2014,13(4):8645-8656.

[16]彭小華,壟堂英,楊求真,等.恩替卡韋與拉米夫定對乙型肝炎肝硬化患者血清TGF-β1的影響研究[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2015,25(4):830-832.

[17]Qiao Y,Han X,Guan G,et al.TGF-beta triggers HBV cccDNA degradation through AID-dependent deamination[J].FEBS Lett,2016,590(3):419-427.

[18]Liang GX,Liu GY,Kitamura K,et al.TGF-β Suppression of HBV RNA through AID-Dependent Recruitment of an RNA Exosome Complex [J].PLoS Pathog,2015,11(4):e1004780.

[19]Yang H,Cho M.Hepatitis B virus X gene differentially modulates cell cycle progression and apoptotic protein expression in hepatocyte versus hepatoma cell lines[J].J Viral Hepat,2013,20(1):50-58.

[20]Luo L,Chen S,He S,et al.Hepatitis B virus X protein modulates remodelling of minichromosomes related to hepatitis B virus replication in HepG2 cells[J].Int J Mol Med,2013,31(1):197-204.

[21]Almajhdi FN,Al-Qudari AY,Hussain Z.Differential expression of transforming growth factor-β1 and HBx enhances hepatitis B virus replication and augments host immune cytokines and chemokines [J].Ann Hepatol,2013,12(3):408-415.

[22]Murata M,Matsuzaki K,Yoshida K,et al.Hepatitis B virus X protein shifts human hepatic transforming growth factor (TGF)-beta signaling from tumor suppression to oncogenesis in early chronic hepatitis B[J].Hepatology,2009,49(4):1203-1217.

[23]Yanhui Wu,Xi Ai,Fuyao Liu,et al.c-Jun N-terminal kinase inhibitor favors transforming growth factor-β to antagonize hepatitis B virus X protein-induced cell growth promotion in hepatocellular carcinoma[J].Mol Med Rep,2016,13(2):1345-1352.

[24]王恒毅,梁慧芳,陳孝平,等.乙型肝炎病毒編碼X蛋白降低大鼠肝臟卵圓細(xì)胞對β型轉(zhuǎn)化生長因子1增殖抑制效應(yīng)敏感度的研究[J].中華外科雜志,2011,49(5):432-435.

[25]Liu Y,Xu Y,Ma HX,et al.Hepatitis B virus X protein amplifies TGF-β promotion on HCC motility through down-regulating PPM1a[J].Oncotarget,2016,7(22),33125-33135.

王玉鳳(1991-)，在讀碩士，主要從事肝癌相關(guān)機(jī)制研究?！?/p>

，E-mail:hedoctor65@sina.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.28.044

R512.62；R735.7

A

1671-8348(2017)28-4011-02

2017-04-26

2017-06-22)