王 琳 童章隆 葉 園 李 妍

(吉林醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室，吉林 吉林 132013)

肝細(xì)胞癌(HCC)患者大多伴有乙型肝炎病毒(HBV)感染，且基本都經(jīng)歷了“乙型肝炎-肝硬化-HCC”的發(fā)展三部曲過程。研究顯示，通過提高對(duì)HCC的監(jiān)視和新治療方案的發(fā)展，HCC患者3年、5年、10年累積生存率分別是62.1%，44.3%和20.5%〔1〕。HBV感染是引起HCC發(fā)生發(fā)展的重要生物因素。由HBV x基因(HBx)編碼的乙肝病毒X蛋白(HBX)是一種多功能蛋白，與HCC的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。研究HBx基因作用靶點(diǎn)和作用機(jī)制，對(duì)進(jìn)一步了解和治療由HBV感染導(dǎo)致的HCC有重要作用。本文綜述HBx基因與HBV相關(guān)性HCC的關(guān)系。

1 HBx基本結(jié)構(gòu)及功能

HBx基因是HBV基因組中最小的開放性讀碼框，位于HBV基因組中的1 374～1 838 bp處，全長為435～462 bp，包括四段重疊開放讀碼區(qū)，分別編碼病毒折疊(pre-S1/pre-S2/S)，核心蛋白(pre-C/C)，病毒聚合酶和HBX蛋白。這段基因包括4個(gè)啟動(dòng)子，2個(gè)增強(qiáng)子區(qū)域(Enh1，Enh2)和2段正向重復(fù)序列(DR1，DR2)〔2〕。HBx基因不與雙鏈DNA直接作用，而是通過調(diào)控宿主細(xì)胞遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)錄，與蛋白直接作用或誘導(dǎo)蛋白降解，進(jìn)而影響靶蛋白功能，在肝細(xì)胞惡性病變中發(fā)揮重要作用。

2 HBx基因促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展

HBX蛋白被認(rèn)為是一種在HBV誘導(dǎo)腫瘤形成過程中至關(guān)重要的蛋白。研究表明〔3～5〕，HBx基因既能在細(xì)胞核內(nèi)與多種轉(zhuǎn)錄因子相互作用〔如AP-1、AP-2、核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB和環(huán)磷酸腺苷(cAMP)〕，又能在胞質(zhì)內(nèi)影響各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路〔如蛋白激酶B(AKT)、Wnt/β-鏈蛋白(catenin)、NF-κB、Janus的非受體酪氨酸激酶(JAK)/信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、Ras、Raf和應(yīng)激活化蛋白激酶(SAPK)/c-Jun氨基末端激酶(JNK)等〕。

2.1HBx基因與RPB-5介導(dǎo)蛋白(RMP)基因的協(xié)同作用 RMP是一種對(duì)HCC細(xì)胞增殖有影響的癌基因。研究發(fā)現(xiàn)〔6〕，HBx并不影響RMP的表達(dá)，而是在HBV感染，HBx基因表達(dá)后，以RPB-5為靶點(diǎn)(這與RMP基因有關(guān)系)，內(nèi)源性細(xì)胞癌蛋白R(shí)MP和HBX之間的相鄰位置和相互作用導(dǎo)致它們?cè)诠δ苌系膮f(xié)同作用，共同抑制HCC細(xì)胞凋亡，促進(jìn)致癌作用。研究發(fā)現(xiàn)〔7〕，在HBV復(fù)制的小鼠模型中，小劑量的RMP對(duì)HBV轉(zhuǎn)錄和依賴HBx的復(fù)制均有抑制作用。這種作用或許可以促使RMP基因成為分子靶向治療的一個(gè)候選靶點(diǎn)。

2.2HBx基因?qū)﹃栯x子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CAT)-1基因的調(diào)控 CAT-1是由SLC7A1基因編碼的一種miR-122的靶點(diǎn)，它可以將L-精氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)，L-精氨酸是一種多胺和一氧化氮(NO)的前體，多胺和NO可以幫助調(diào)控細(xì)胞分化和增殖，對(duì)人HCC細(xì)胞存活有重要作用。由于CAT-1的表達(dá)在胚胎期的肝臟中最高，而在成年之后幾乎不存在，因此CAT-1在肝癌細(xì)胞株中的過表達(dá)有重要意義。有研究發(fā)現(xiàn)〔8〕，HBx基因可以通過減少Gld2蛋白表達(dá)，下調(diào)肝癌組織中miR-122的水平。研究表明〔9〕，miR-122水平降低可以誘導(dǎo)CAT-1過表達(dá)，促進(jìn)HCC生長、增殖和侵襲。

2.3HBx基因與缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1α HIF-1α是缺氧條件下廣泛存在于哺乳動(dòng)物體內(nèi)的一種轉(zhuǎn)錄因子，是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧代謝的關(guān)鍵因子之一，其中HIF-1α是主要的氧調(diào)節(jié)亞基，對(duì)維持腫瘤細(xì)胞的能量代謝，新血管生成，腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，介導(dǎo)腫瘤化療耐藥起重要作用。希佩爾林道病腫瘤抑制蛋白(pVHL)是一種針對(duì)HIFs的E3連接酶〔10〕。研究發(fā)現(xiàn)〔11〕，HBX可以通過直接結(jié)合pVHL，進(jìn)而抑制pVHL與HIF-1α的結(jié)合，導(dǎo)致E3泛素化水解酶介導(dǎo)的HIF-1α蛋白降解受阻，從而上調(diào)HIF-1α的表達(dá)，促進(jìn)HCC的發(fā)生、發(fā)展，導(dǎo)致預(yù)后不良。

2.4HBx基因中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(Dnmts)的作用 Dnmts主要分為Dnmt1和Dnmt3兩大類。其中，Dnmt1主要負(fù)責(zé)保持細(xì)胞復(fù)制時(shí)基因的甲基化狀態(tài)；Dnmt3包括Dnmt3a、Dnmt3b，主要負(fù)責(zé)當(dāng)沒有細(xì)胞分裂時(shí)基因重新甲基化〔12〕。RIZ1基因?qū)儆诮M蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶家族的一種腫瘤抑癌基因，RIZ1啟動(dòng)子區(qū)能與Dnmt1蛋白結(jié)合，使其從半甲基化狀態(tài)變?yōu)橥耆谆癄顟B(tài)，HBx可以通過下調(diào)miR-152來增強(qiáng)Dnmt1的表達(dá)，最終導(dǎo)致RIZ1啟動(dòng)子區(qū)高甲基化，沉默其表達(dá)〔13〕。分泌型卷曲相關(guān)蛋白(SFRP)屬于分泌型糖蛋白家族，有腫瘤抑制功能〔14〕。HBX可以誘導(dǎo)Dnmt1富集于SFRP1、SFRP5啟動(dòng)子區(qū)。Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(RUNX)3是一種抑癌基因，在HCC等實(shí)體腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)〔15〕，HBx通過促進(jìn)由Dnmt3a介導(dǎo)的RUNX3啟動(dòng)子區(qū)域高甲基化從而抑制其表達(dá)。P16INK4A是一種抑癌基因，在HCC及其他多種腫瘤中存在異常甲基化現(xiàn)象。由此可見，HBx總是通過促進(jìn)Dnmts，從而抑制抑癌基因的表達(dá)，促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。因此，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)Dnmts對(duì)研究抗HCC藥物有重要作用。

2.5HBx-NF-κB-SHP2通路 Bard-Chapeau等〔16〕首次揭示了HBx或NF-κB的過表達(dá)通過NF-κB與SHP2啟動(dòng)子結(jié)合導(dǎo)致了非受體酪氨酸磷酸酶SHP2的表達(dá)增加，因此SHP2的表達(dá)很大程度上取決于NF-κB的活動(dòng)。SHP2作為NF-κB的靶點(diǎn)，可能是一個(gè)炎癥標(biāo)志物，它的表達(dá)在纖維化和HCC發(fā)展早期過程中可以保持或升高，并且在有炎癥的肝臟中SHP2和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和STAT3通路可同時(shí)被激活，HBx-NF-κB-SHP2通路和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和STAT3信號(hào)之間是競爭關(guān)系。在HCC發(fā)展中SHP2是一種腫瘤抑制因子，然而，根據(jù)Peng等〔8〕報(bào)道，在HCC發(fā)生后，SHP2損耗可以使增殖和炎癥反應(yīng)之間的平衡傾斜，可能加速HCC發(fā)展。

2.6HBx對(duì)P53蛋白的調(diào)控 p53基因定位于17p13.1，編碼具有蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合功能的P53蛋白。該基因及其表達(dá)產(chǎn)物分為野生型和突變型兩種。P53蛋白的主要生物學(xué)功能為引起細(xì)胞周期阻滯，誘導(dǎo)凋亡和促進(jìn)分化〔17〕。p21作為p53基因的下游轉(zhuǎn)錄激活產(chǎn)物，可以阻滯G1期，修復(fù)損傷的DNA。研究表明〔18〕，當(dāng)HBX與p53結(jié)合后，可導(dǎo)致HBXAg與P53蛋白形成復(fù)合物，P53蛋白失活，活化p21的功能減退，因此通過p53激活p21來修復(fù)損傷DNA的途徑進(jìn)一步受阻，最終導(dǎo)致細(xì)胞惡性表型增加。

3 HBx抑制HCC的發(fā)生發(fā)展

HBx是一種多功能病毒調(diào)節(jié)蛋白，對(duì)HCC具有促進(jìn)和抑制的雙重作用。HBx主要通過較強(qiáng)的反式激活作用，通過參與基因轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞周期和凋亡的調(diào)控等多種途徑，廣泛參與病毒的復(fù)制、宿主細(xì)胞的基因表達(dá)和調(diào)控、蛋白質(zhì)降解及細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程，可作為抑制HBV相關(guān)性HCC發(fā)生發(fā)展的重要靶點(diǎn)。胡威等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)，HBx通過上調(diào)DR4和DR5的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞凋亡，C端(1～120 aa)截?cái)嗟腍Bx突變?cè)贖BV相關(guān)的HCC細(xì)胞中普遍存在〔20〕，且TRAIL誘導(dǎo)的HCC細(xì)胞凋亡是由HBx突變體所調(diào)控的。