宋曉菲,徐元宏
丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)持續(xù)感染可導致慢性肝炎、肝硬化甚至是肝癌,嚴重危害人類健康。近期研究[1]揭示了微小RNA(miRNA)在HCV增殖和發(fā)病中的作用。微小RNA-122(miR-122)是肝臟中含量最豐富的miRNA,一些臨床研究[2-3]顯示miR-122與肝損傷相關,表現(xiàn)為和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic-pyruvic transaminase,ALT)及乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV) DNA表達水平相關,因此miR-122也被認為是一種新的肝損標志物。外泌體是由細胞膜內(nèi)陷后通過一系列復雜的機制形成的微囊泡結(jié)構(gòu),外泌體中包含蛋白質(zhì)、脂肪及核酸,雙層脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)可以保護這些內(nèi)容物不被酶所降解,外泌體是細胞間信息交流傳遞的重要載體[4]。存儲在外泌體中的循環(huán)miRNA具有足夠的穩(wěn)定性,該研究的主要目的是檢測HCV患者中血清外泌體中的miR-122的表達水平,探討miR-122是否能作為HCV患者肝損的標志物。
1.1病例資料選取2017年1月~2018年1月在無錫市第二人民醫(yī)院篩查出HCV感染者40例,診斷符合《丙型肝炎防治指南》[5],其中男22例,女16例,年齡18.0~67.0歲(中位年齡42.8歲)。其中28例基因分型為HCV-1b,非HCV-1b共計12例(HCV-2a,HCV-3a,HCV-3b和HCV-6a)。其他原因的肝臟損害疾病排除在外,包括乙肝、丁肝、戊肝、己肝、合并艾滋病、肝硬化、肝癌等。所有患者接受了以聚乙二醇干擾素聯(lián)合利巴韋林為基礎的治療。選了20例健康體檢者作為對照組,其中男12例,女8例,年齡20.1~70.0歲(中位年齡46.0歲)。所有患者接受了以聚乙二醇干擾素聯(lián)合利巴韋林為基礎的治療,按照療效分為持續(xù)病毒應答組 (sustained virological response, SVR)和非持續(xù)性病毒應答組(non-sustained virological response, NR),前者為接受治療后獲得了持續(xù)性病毒學應答或完全清除了丙肝病毒,后者為治療后未獲得病毒應答或一直持續(xù)高病毒水平。所有研究對象均知情并簽署了知情同意書。每位研究對象采集2~3 ml靜脈血。
1.2儀器和主要試劑Real-Time PCR 儀購自美國Thermofisher公司;酶標儀購自美國Molecular Devices公司;低溫離心機、移液器購自德國Eppendorf公司;電泳儀、轉(zhuǎn)膜儀購自美國Bio-Rad公司;馬爾文NanoSight NS300納米顆粒跟蹤分析儀購自英國Malvern Instruments 公司, CD63、CD9、TSG-101抗體、抗-HCV診斷試劑盒,HCV核酸定量檢測試劑盒購自上海釋物生物科技有限公司; RNA提取試劑盒購自北京天根生化科技有限公司;miR-122實時定量PCR引物、丙型肝炎病毒基因分型檢測試劑盒(PCR-反向點雜交法)購自上海吉凱生物有限公司;PVDF filter 購自美國Millipore公司。
1.3miR-122熒光定量PCR用RNA提取試劑盒提取血清中的microRNA,RNA逆轉(zhuǎn)錄采用Taqman microRNA 反轉(zhuǎn)錄試劑盒和miRNA特異性莖環(huán)引物,具體步驟參考試劑盒說明書。逆轉(zhuǎn)錄反應體系如下:5 μl RNA,2 μl逆轉(zhuǎn)錄緩沖液,0.25 μl dNTP(100 mmol/L),4 μl 逆轉(zhuǎn)錄引物(1 μmol/L),0.5 μl逆轉(zhuǎn)錄酶(50 U/μl),0.25 μl Rnase抑制劑(20 U/μl),12 μl RNAase-free去離子水;反應條件:16 ℃、30 min; 42 ℃、30 min; 85 ℃、5 min。采用Taqman microRNA定量PCR試劑盒對miR-122進行實時熒光定量PCR,引物、反應體系和反應條件參考文獻[6],采用U6為內(nèi)參,標準化CT:ΔCt=CTmiR-122-CTU6。血漿中miR-122的含量使用2-ΔΔCT法計算,ΔΔCT=(CTmiR-122-CTU6)實驗組-(CTmiR-122-CTU6)對照組。
1.4外泌體的分離鑒定血清預先用0.22 μm PVDF filter 過濾,按照文獻[7]超速離心的方法收集外泌體,提取的外泌體利用電鏡負染的方法觀察其形態(tài),利用NanoSight NS300 進行外泌體大小測定和定量分析。利用Western blot 檢測外泌體表面標志性marker-CD63、CD9和腫瘤易感基因 101 蛋白(TSG-101)等方法對外泌體進行鑒定。
2.1HCV患者的一般臨床特征兩組的一些常規(guī)的生化指標,包括血清白蛋白(Alb)、總膽紅素(TBIL)、低密度脂蛋白(LDL)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)以及其他各項指標如白細胞(WBC)、紅細胞(RBC)、葡萄糖(GLU)、乳酸脫氫酶(LDH)、高密度脂蛋白(HDL)等。Alb、TBIL、LDL在HCV患者中較健康人水平下降,而ALT、AST水平在HCV患者中較健康人升高,WBC、RBC、GLU、LDH、HDL等其他指標在兩組之間差異無統(tǒng)計學意義。見表1。
2.2血清外泌體分離鑒定在HCV患者和對照組提取的血清外泌體中檢測到CD63、CD9和TSG-101,提示血清外泌體提取成功(圖1)。
圖1 HCV患者和健康對照者的血清外泌體標志物CD63、CD9和TSG-101表達
2.3HCV患者和健康對照組中血清外泌體miR-122的表達水平HCV組血清外泌體中miR-122的表達量均較健康對照明顯降低,但是HCV-1b組的miR-122表達量比非HCV-1b組略高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖2A。 HCV組(包括HCV-1b和非HCV-1b組)中外泌體miR-122的表達量與AST和ALT之間的相關性:HCV組中miR-122的表達量與AST的相關系數(shù)r=-0.22, miR-122表達量與ALT的相關系數(shù)r=-0.29,提示HCV組中miR-122的表達量與AST或ALT的表達量負相關,但相關性弱。
2.4HCV患者和健康對照組中血清循環(huán)miR-122的表達水平血清循環(huán)miR-122的水平見圖2B。HCV-1b和非HCV-1b組的血清循環(huán)miR-122表達量較健康人降低,同樣的,HCV-1b組的血清循環(huán)miR-122表達比非HCV-1b組的表達高(P<0.05),見圖2。HCV患者中(包括HCV-1b和非HCV-1b組)血清循環(huán)miR-122和ALT、AST相關性顯示:血清循環(huán)miR-122和ALT、AST呈負相關,前者相關系數(shù)r=-0.522,后者相關系數(shù)r=-0.39。
表1 HCV患者(HCV-1b和非HCV-1b)和健康對照組一般情況比較
P1:HCV-1b組與健康對照組比較;P2:非HCV-1b組與健康對照組比較
圖2 HCV-1b組、非HCV-1b組和健康對照組的血清外泌體miR-122和血清循環(huán)miR-122表達量
A:三組中血清外泌體miR-122的表達量;B:三組中血清循環(huán)miR-122的表達量;非HCV-1b組與健康對照組比較:*P<0.05;HCV-1b組與健康對照組比較:&P<0.05;非HCV-1b組與HCV-1b組比較:#P<0.05
2.5不同基因型患者miR-122表達水平與療效初步分析本研究的28例HCV-1b型患者,其中20例為SVR,其余為NR;12例非HCV-1b型患者中,有4例為SVR,其余為NR。 計算SVR的患者和NR患者血清循環(huán)和血清外泌體miR-122表達量, 血清循環(huán)miR-122在SVR患者中表達量明顯高于NR患者(P<0.05),但血清外泌體miR-122在SVR患者和NR患者中表達量差異無統(tǒng)計學意義。見圖3。
血清循環(huán)miR-122被認為是一種新的預測肝功能損傷的生物標志物[8-12]。本研究中,HCV患者血清循環(huán)miR-122的表達量較正常人降低,并與AST和ALT表達水平呈負相關。目前關于HCV患者血清循環(huán)miR-122的表達趨勢尚有爭議,張慶 等[13]和Bihrer et al[14]研究顯示慢性HCV感染者血清循環(huán)miR-122表達高于健康對照組,而Jiao et al[15]研究表明血清和外泌體中miR-122在各個丙肝基因型組中均低于對照組,造成這樣的原因為這幾個研究納入患者和樣本量大小不一樣,張慶 等[13]的研究主要納入的為慢性丙肝、肝硬化、肝癌患者,Bihrer et al[14]主要納入的也為慢性丙肝患者,本研究和Jiao et al[15]研究納入的患者群并非限定在慢性丙肝感染,可能在丙肝進程的不同階段miR-122表達量會不同,后續(xù)研究中也會關注這點。
圖3 SVR組和NR組的血清外泌體miR-122和血清循環(huán)miR-122表達
A:血清泌體miR-122的表達;B:血清外循環(huán)miR-122的表達;與SVR患者比較:*P<0.05
外泌體是一種穩(wěn)定有效的細胞間信號傳遞和交換方式,包含蛋白質(zhì)、信使RNA和微小RNAs等,這些內(nèi)容物在外泌體的保護下不易被降解[16]。在本研究中,外泌體源性miR-122與血清循環(huán)miR-122表達趨勢類似(消長一致),在HCV患者中表達水平低于健康人群,此外,外泌體源性miR-122與AST和ALT之間也存在著負相關,只是負相關性比血清循環(huán)miR-122和AST/ALT弱。這些結(jié)果提示外泌體源性miR-122雖然穩(wěn)定性比血清循環(huán)miR-122穩(wěn)定,但是準確性上可能不如血清循環(huán)miR-122。
臨床HCV治療方案主要為干擾素和利巴韋林,但療效差異較大, HCV最常見有5種基因型(1a、1b、2a、3a、6a),我國主要為以1b型最多見(約占70%),有研究[15]認為不同基因型HCV與疾病嚴重程度有一定相關性。本研究觀察到HCV不同基因型之間的血清循環(huán)和血清外泌體中的miR-122表達量存在差異,HCV-1b組miR-122表達量略高于非HCV-1b組,這與Jiao et al[15]的研究結(jié)果基本一致。也有研究[14]報道m(xù)iR-122可作為HCV治療成功的預后標記,本研究也對此進行了初步的探討,SVR為治療有效,而NR則為效果不佳,本研究結(jié)果提示,獲得SVR的患者血清循環(huán)miR-122高于NR的患者,但是血清外泌體miR-122在SVR組和NR組之間的差異無統(tǒng)計學意義,提示血清外泌體miR-122可能不具備預測治療效果的可能性。但是治療效果的影響因素眾多,即便是血清循環(huán)miR-122在SVR組和NR組之間存在差異,血清循環(huán)miR-122預測治療效果的能力仍有待深入探討。