曹蓉 杜阿妮
乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus)感染引起的慢性乙型肝炎(CHB)是全球最常見的肝病之一。HBV慢性感染是一個動態(tài)過程,其自然病程分為三個階段[1]:免疫耐受期(慢性HBV攜帶者),免疫活性期(HBeAg陽性CHB和HBeAg陰性CHB)和非活動期(非活動性HBsAg陰性CHB者)。在CHB不同進展階段,機體天然免疫應(yīng)答相關(guān)基因表達也會隨疾病進展而發(fā)生改變。本研究檢測不同階段CHB患者外周血單核細胞中干擾素(interferons,IFNs)及其受體(interferon receptors,IFNR)、干擾素調(diào)節(jié)因子(interferon regulatory factors, IRFs)、Toll樣受體(TLRs)和干擾素誘導(dǎo)基因的表達,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
選取2017年6月至2018年6月在西安高新醫(yī)院收治的自然發(fā)展CHB患者174例,男性95例,女性79例,年齡21~50歲,平均年齡(37.5±13.4)歲。CHB診斷參照《慢性乙型肝炎防治指南(2015更新版)》標(biāo)準(zhǔn)[2]。根據(jù)該診斷標(biāo)準(zhǔn),納入的CHB患者慢性HBV患者48例(A組),HBeAg陽性CHB患者44例(B組),HBeAg陰性CHB患者40例(C組),非活動性HBsAg陰性CHB者42例(D組)。排除標(biāo)準(zhǔn):①人類免疫缺陷病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒共感染者;②其他肝損傷患者;③妊娠期及哺乳期婦女。另外,選擇健康者40例(H組),男性22例,女性18例,年齡20~50歲,平均年齡(35.5±15.6)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn),所有研究對象均簽署知情同意書。
(一)主要儀器與試劑 臺式低速離心機(德國,sigma公司),超凈工作臺(中國,蘇州凈化設(shè)備有限公司),CO2培養(yǎng)箱(美國,Thermo公司),Transcriptor First Strand cDNA Synthesis 試劑盒(美國,Thermo 公司),熒光定量PCR儀(美國,ABI 公司),SYBR Green PCR Master Mix試劑盒(美國,Applied Biosystems公司),目的基因引物(中國,上海生工生物工程公司)。
(二)人外周血單核細胞分離 研究對象外周全血(10 mL)收集到含有EDTA的抗凝血管中。將外周血1∶4稀釋后緩慢加入事先裝有人淋巴細胞分離液的離心管中,室溫離心2 500×g,20 min,吸取中間環(huán)狀乳白色淋巴細胞層,洗滌離心后用DMEM完全培養(yǎng)液重懸細胞,將細胞置于細胞培養(yǎng)瓶中,于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 h,棄培養(yǎng)液,得到貼壁的外周血單核細胞。
(三)RNA提取和實時定量RT-PCR檢測 使用TRIzol試劑提取外周血單核細胞總RNA。用Transcriptor First Strand cDNA Synthesis 試劑盒將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。使用SYBR Green PCR Master Mix試劑盒實時定量RT-PCR檢測cDNA中目的基因的含量。目的基因引物參考文獻[3-6]。以人β-肌動蛋白作為內(nèi)源對照,與健康對照組(H組)比較,采用2-ΔΔCt法檢測目的基因相對表達。所有操作均參照對應(yīng)產(chǎn)品說明書,所有操作均由經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)及質(zhì)量考核的同一個操作者完成。
四組年齡、ALT、HBV DNA、HBeAg差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);四組性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 四組臨床參數(shù)比較
五組IFN及其受體基因mRNA表達水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。A、B、C、D組IL10RB、IFN均顯著高于H組(P<0.05);A、B、C、D組均低于H組(P<0.05)。A組顯著高于其他組(P<0.05);A組顯著低于其他組(P<0.05);A組顯著高于B和D組(P<0.05);B組IFN顯著高于A、C和D組(P<0.05);A組IFN顯著高于D組(P<0.05)。
五組IRF基因mRNA表達水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。A、B、C、D組IRF7、IRF9均顯著高于H組(P<0.05)。A組和C組IRF4分別顯著高于B和D組(P<0.05);A組IRF5顯著高于B和D組(P<0.05);D組IRF8顯著高于H組(P<0.05);C組IRF9顯著高于其他組(P<0.05)。
五組TLR基因mRNA表達水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表4。A、B、C、D組TLR4顯著高于H組(P<0.05)。A組TLR2顯著高于B和D組(P<0.05);A組TLR8顯著高于B和D組(P<0.05);D組IRF8顯著高于H組(P<0.05);C組IRF9顯著高于其他組(P<0.05)。
五組干擾素誘導(dǎo)基因mRNA表達水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表5。A、B、C、D組MYD88顯著高于H組(P<0.05)。A組和B組JAK1均顯著高于D組(P<0.05);C組RIG1顯著高于B和D組(P<0.05);A組RIG1顯著高于D組(P<0.05);C組TRIF顯著高于其他組(P<0.05);A組TRIF顯著高于D組(P<0.05);C組TRAF6顯著高于B和D組(P<0.05);B組IRAK1顯著低于C和D組(P<0.05);C組MAVS顯著高于B和D組(P<0.05)。
表2 IFN及其受體基因mRNA表達水平比較
表3 IRF基因mRNA表達水平比較
表4 TLR基因mRNA表達水平比較
表5 干擾素誘導(dǎo)基因mRNA表達水平比較
在檢測的共31個基因中,A組有20個基因相對表達高于H組2.5倍以上,B組11個,C組19個,D組8個,四組相對表達增加2.5倍以上基因數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=13.605,P=0.003),A組和C組表達增加基因數(shù)量較多。A組只有1個基因相對表達低于H組0.5倍以上,B組9個,C組2個,D組13個,四組相對表達低于0.5倍以上基因數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=19.790,P=0.001),B組和D組表達下降基因數(shù)量較多。
本研究發(fā)現(xiàn),HBV感染四個階段患者外周血單個核細胞中的先天免疫系統(tǒng)差異表達。Vanwolleghem等[7]研究也發(fā)現(xiàn),不同HBV臨床進展期患者具有不同的免疫特征,天然免疫干擾素表達和適應(yīng)性免疫B細胞應(yīng)答分別在免疫耐受期和免疫活動期顯著增加。與本研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn),免疫耐受階段和免疫活動期的HBeAg陰性CHB患者天然免疫相關(guān)基因表達增加數(shù)量較多,免疫非活動期則顯示出天然免疫相關(guān)基因下調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)病毒水平較低時,天然免疫應(yīng)答反而可以促進而不是抑制HBV復(fù)制[8]。本研究在DNA水平最低的免疫非活動期觀察到較低的天然免疫應(yīng)答,這可能是一些慢性乙型肝炎患者再激活的原因之一,將來需要進一步闡明天然免疫在慢性感染再激活過程中的作用機制。
有研究表明,抑制HBV病毒復(fù)制未發(fā)現(xiàn)IFN-α、IFN-β、IFN-λ、TNF-α和IL-6的大量表達[9]。但是HBV感染可誘導(dǎo)原代人肝細胞和肝癌細胞系產(chǎn)生IFNλ(III型干擾素)[10]。與前人結(jié)果一致,本研究發(fā)現(xiàn)在CHB的所有臨床階段,HBV感染都不能引起I型和II型干擾素的大量產(chǎn)生,但確實誘導(dǎo)了IFNλ的產(chǎn)生。這說明I型和II型IFN未被誘導(dǎo)或僅在CHB患者的PBMC中以非常低的水平誘導(dǎo)。
本研究發(fā)現(xiàn)與IRF7在CHB的所有臨床階段的IRF中表達最高,但IRF7在低病毒載量的免疫非活動期表達增加最少。Momeni等研究認為是IRF7的表達降低,而不是NF-kB,是導(dǎo)致CHB患者HBV持續(xù)存在的主要機制[11]。在高水平的病毒載量下,CHB患者IRF7 表達并未完全降低。本研究發(fā)現(xiàn)在免疫非活動期(最低的HBV DNA水平)TLR基因表達水平均較低,其具有最低的HBV DNA水平,TLR表達可能與病毒DNA載量有關(guān)。
本研究發(fā)現(xiàn),在臨床早期階段JAK1表達增加,這可能與IFN-λ及其受體IL10RB的高表達有關(guān)。研究表明與健康對照組相比,CHB患者的MDA5和RIG-I mRNA水平顯著降低[12]。本研究發(fā)現(xiàn),MDA5和RIG-1在不同的CHB階段具有不同的mRNA表達水平,并且在一些情況下,這些mRNA水平的改變顯著。本研究觀察到免疫非活動期RIG-1和MDA5低表達,說明RIG-1和MDA5低表達可能與HBeAg消失和病毒載量減少有關(guān)。
總之,本研究表明與免疫活動期(HBeAg陽性CHB患者)和免疫非活動期相比,免疫耐受期和HBeAg陰性CHB患者PBMC中檢測的天然免疫基因的表達大量增加。天然免疫應(yīng)答基因在慢性HBV期之間差異表達,這種差異可能有助于開發(fā)新的更加精確和非侵入性方法來確定患有慢性HBV患者的疾病進展,或定義新的CHB臨床階段。