鲁凤民  北京大学病原生物学系及感染病中心

 

　　乙型肝炎病毒基因与宿主肝细胞基因组发生整合是肝细胞癌进化过程中的常见现象。HBV慢性感染导致HBV变异、HBV整合以及宿主体内炎症微环境改变，这些改变为HCC的发生和发展提供了进化＂土壤＂。关于HBV基因整合研究，本文从HBV基因整合研究背景、基因整合的普遍性、整合位点、整合对宿主和病毒的影响，以及研究整合机制对乙型肝炎防治和药物研发的指导意义五个方面分别进行阐述。

 

HBV基因整合研究的背景

 

　　慢性乙型肝炎病毒（HBV）感染导致的炎症以及持续细胞坏死再生是导致肝细胞癌（HCC）的最主要原因。HBV基因的整合在其中发挥了一定作用，但并非是主要的。既往研究一致认为整合可导致HCC的发生，但都是基于癌组织的研究。癌组织及癌旁组织中的HBV基因整合是存在差异的。研究者在癌旁组织中发现了较癌组织更多的基因整合。因为RT-PCR及castPCR的检测方法存在灵敏度下限，所以只有存在基因克隆扩增时才能检测到整合。如果癌组织由单一祖细胞起源，其中所有整合基本上是一致的。另外，癌旁组织存在较多细胞增殖并可形成结节，每个结节可能代表一类整合，结节的大小足以应用PCR来检测其中的整合，因此可以观察到癌旁组织比癌组织中的整合更多。

 

　　很遗憾的是，进行了基因组与突变位点的比较后，均没有发现癌组织的基因序列较癌旁组织有多大的差异。随后研究团队将研究方向转移到整合对宿主基因影响的研究。结果发现，受整合影响的宿主基因如果是肿瘤相关基因（如癌基因），其表达就会上调；对抑癌基因而言，如果编码区域受到损伤，其功能消失或被影响。经过分析发现，HBV的整合更趋向于发生在癌基因的上游或启动子区域，而整合到抑癌基因时往往被直接破坏。这些结果均已在相关杂志上发表。

 

HBV基因整合较为普遍

 

　　早期的研究显示，在HBV感染急性期就存在基因整合。因此在慢性HBV持续状态时，整合应该是非常普遍的。如果存在克隆性扩增，整合就可被检测到，反之就检测不到。很多复杂的因素决定了是否存在克隆性扩增，其中整合的位点也是十分重要的。如果整合位点对克隆是负性调节，那么这种整合就看不到。因此在研究中检测到的都是克隆性扩增后的整合。由此推测整合应该是较为普遍的现象。

 

　　细胞内的HBV有两种存在形态。一是cccDNA，因为是闭环基因组，且没有断裂的末端，所以不存在整合。另一种是双链DNA，不是环状，北京大学人民医院魏来教授团队最近就报道了双链DNA的高检出率，因此从几率上讲这种整合的频率是高的。

 

转录活跃区域容易出现基因整合

 

　　从整合位点来看，往往倾向于整合在转录活跃的区域。虽然并不能100%的确定都是整合到转录活跃的区域，但是在研究中观察到的及理论上推测的均是转录活跃的区域更容易被整合。文献及研究发现约1000个整合位点，24个整合在Fibronectin基因，其在肝细胞中表达活跃且基因区域较大。其中有趣的现象是，整合往往是在非肿瘤组织中发生，如24个中有23个都是在非肿瘤组织中发现的。有些整合在细胞早期的生存及分化中发挥作用，而在细胞已发生恶性转换后，可能就不利于肿瘤细胞的生长及存活。另外，从染色体水平看，人类具有26条染色体，如果某个染色体区域基因密度高（代表其转录活跃），则被整合的几率就高。

 

基因整合是否有利于病毒潜伏，有待研究

 

　　HBV全基因组是3.2kb，其复制包含1个逆转录过程，需要生成1个3.5kb的前基因组RNA，因此整合后的病毒不能作为模板来参与复制。但是整合后的HBV基因可以表达病毒蛋白，如HBsAg、HBeAg等。这些蛋白的表达是否对细胞内cccDNA的持续存在及活跃复制有帮助作用，仍需要进一步研究。

 

基因整合机制研究的指导意义

 

　　对HBV基因整合的研究有助于了解其在HBV感染致癌中的作用。此外，通过研究整合可以发现一些HCC相关的基因，甚至可能作为将来的治疗靶点。对癌旁组织中整合的研究也有助于了解HCC发生及复发的机制。例如原位癌切除后超过2年再出现的HCC就可能是新发的肿瘤，也很可能是早期HBV基因整合导致的现象。慢性HBV感染中整合是不断发生，持续时间长的早期整合可能导致HCC的发生。如果对HBV进行抗病毒治疗，抑制HBV的复制，则双链DNA的形成也会被抑制，可以防止慢性HBV感染过程中不断地进行的基因整合，从而减少HCC的发生。这也在一定程度上解释了抗HBV治疗降低HCC发生的相关机制。

 

（根据访谈改编）