自噬在HBV及相關肝臟疾病中的雙重作用

作者：彭佳麗, 賴欣, 韋嘉昆明醫科大學第四附屬醫院

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自噬對HBV的雙重作用

自噬在細胞生長、發育、成熟和分化中至關重要，還與疾病的發病機制、病毒的感染及自身免疫等密切相關。研究表明自噬促進HBV的複製。眾所周知，HBV X蛋白（HBX）作為HBV的產物，是一種能夠調節病毒複製的多功能蛋白。一方面，研究發現HBX介導的自噬不依賴於I型磷脂醯肌醇3-激酶（PI3K）/AKt/mTOR信號通路，而依賴於III型PI3K（VPS34）/Beclin-1通路，並且相關數據顯示HBX不影響VPS34和Beclin-1的表達水平，但卻抑制Beclin-1/Bcl-2的結合，這一過程起關鍵作用的是C-Jun NH2-末端激酶（JNK）信號，結果證實活性氧（ROS）-JNK信號傳導可以通過調節自噬誘導來實現對HBV的複製調節，即抑制ROS-JNK信號傳導可以顯著抑制HBV複製，並且表明在生理條件下，ROS-JNK-自噬途徑在HBV感染中發揮重要作用。另一方面，有研究顯示microRNA（miRNA）也與自噬相關，已發現miR-99家族在肝臟中高度表達，並且外周血中的miR-99家族的血漿水平與HBV DNA載量一致，通過生物信息學分析得出：自噬促進HBV複製是miR-99家族通過IGF-1R/PI3K/AKt/mTOR/ULK1信號誘導的。

自噬除誘導HBV複製外，最近有學者發現自噬可抑制HBV的產生。腺苷-磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)是維持細胞能量平衡的感受器，研究表明，HBV在氧化應激反應中激活PRKAA（AMPK的催化亞基）的同時減少了HBV的產生，這是因為PRKAA/AMPK的激活刺激細胞ATP水平，進而促進自噬體依賴性降解，最終導致自噬泡的衰減，提示AMPK的激活可能與宿主細胞促進自噬降解有關，進而限制了病毒的生產。此外，體外研究也證實miR-141通過靶向Sirt1來調節自噬介導的抑制HBV的作用。

綜上所述，自噬對於HBV具有雙重作用。即自噬通過誘導HBX相關信號通路在促進HBV複製中扮演重要作用；而在氧化應激反應中，自噬抑制HBV的產生，因此通過探討自噬在HBV感染過程中的不同作用機制，將有助於提供藥物研發的新靶點。

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自噬對CHB的雙重作用

自噬在CHB中的作用機制及相互關係尚不十分清楚，只有少量的報道涉及，並且這些研究大都顯示自噬活化可以維持CHB的細胞活性、導致CHB的持續感染。Cheng等發現在調節性T淋巴細胞（Treg）中，自噬高度表達；而在慢性HBV感染者中，高遷移率族蛋白1作為損傷相關的分子模式高度表達，並且在自噬中具有上下文依賴性作用，基於以上理論，把98例CHB患者的外周血Treg的自發性和誘導性自噬作為實驗組，健康受試者作為對照組，結果發現CHB患者的外周血Treg相比於對照組，表現出更高的自噬活性，而中和抗體阻斷高遷移率族蛋白1可顯著降低自噬，由此證實了高遷移率族蛋白1誘導的自噬可維持CHB患者的外周血Treg的存活和功能穩定性。

腫瘤壞死因子超家族(TNFSF)10通過促進細胞凋亡參與病毒感染，許多病毒通過調節TNFSF10受體信號來逃避抗病毒免疫，使得細胞持續感染。有報道指出HBX通過自噬介導TNFSF10B/DR5(一種TNFSF10死亡受體)降解來限制TNFSF10受體信號，從而允許存活的病毒感染細胞。數據表明，TNFSF10B蛋白的表達不僅在CHB患者的肝臟組織，而且在HBV或HBX轉染的細胞系中都顯著降低，由此可知，自噬活化與CHB患者肝臟組織中的TNFSF10B下調有關。通過理解自噬與CHB的相互關係、尋找一種預防CHB的新型藥物便變得尤為重要，最近有學者發現，與基於重組HBsAg的疫苗相比，基於自噬體的HBV疫苗顯著降低了急慢性乙型肝炎小鼠肝臟中HBV的複製和HBcAg的表達。相信在未來，這一發現將為HBV感染者和CHB患者帶來福音。

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自噬對肝纖維化的雙重作用

肝纖維化是由感染、藥物、代謝紊亂或自身免疫失衡等引起的慢性肝病。纖維化的過程是由肝臟的肌纖維母細胞驅動的，主要是源於肝星狀細胞(HSC)通過鄰近炎性細胞和實質細胞產生自分泌或旁分泌信號，從一個靜止、富含脂質的狀態轉分化為一個纖維化的細胞表型。研究顯示自噬可以激活HSC或其他纖維細胞參與肝纖維化發生髮展，其促纖維化作用依賴於其對HSC的活化過程，作為能活化HSC的細胞因子，IL-17A承擔著主要作用，研究表明IL-17A/STAT3信號通路通過抑制肝細胞自噬促進肝纖維化。2016年也有學者為了闡明肝纖維化和自噬的關係，利用雙標記免疫組化法檢測肝細胞和HSC中CCAAT增強子結合蛋白-α（C/EBP-α）的位置，用免疫組化評估自噬相關基因Atg5的表達，結果證實C/EBP-α主要表達在正常肝細胞中，而在肝纖維化表達中顯著減少，與之同時Atg5在肝纖維化卻表達增加，由此表明自噬誘導肝纖維化可能與C/EBP-α相關。Ni等通過對小鼠基因敲除，發現在肝細胞中自噬功能喪失會導致細胞死亡、肝臟炎症、纖維化和腫瘤發生，並且進一步研究顯示，在自噬缺陷的肝細胞中，核因子NF-E2相關因子2的持續活化是肝臟炎症、纖維化和最終導致腫瘤發生的關鍵。

自噬誘導肝纖維化的同時，也可能對肝細胞異常聚集相關的肝臟疾病起到保護作用並減少纖維化，但是否發生在HSC，至今仍不明確。Ghrelin是一種胃源性生長激素促泌素，近年來，有學者認為Ghrelin能通過抑制TGFβ/Smad3和NF-κB信號通路以及抑制自噬來減輕肝臟的纖維化，並且有動物實驗表明，在小鼠肝纖維化中，miR-30a的下調和過度表達，可以直接抑制Beclin介導的自噬，進而防止肝纖維化。

綜上所述，自噬在細胞內普遍存在，並且作為一種生理現象，它時刻影響著肝纖維化的發生髮展，在一定條件下，它通過活化HSC，促進肝纖維化，自噬也可以通過下調Beclin的表達，防止肝臟的纖維化，但其確切的作用以及具體的分子機制仍不明了。通過理解自噬對肝纖維化的潛在影響，靶向自噬將有望成為一種治療肝纖維化的新策略。

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自噬對HCC的雙重作用

人們早在1977年就發現自噬在腫瘤細胞內的水平明顯低於正常細胞內的水平，並且自噬可以通過抑制P53的反應、維持線粒體功能、維持代謝穩定和生存壓力等來促進腫瘤的生長。在過去十年里，自噬在HCC中的作用已被廣泛評估，HCC的發生髮展是一個涉及諸多因素的複雜過程，目前，研究者一致認為自噬在HCC中起著雙重作用，即自噬涉及腫瘤的發生和抑制。研究指出受損的自噬和致癌基因miRNA的高表達普遍存在於HCC中，該文獻揭示自噬通過自噬體介導的降解系統選擇性調節miR-224的表達，並且進一步證實HBV相關HCC中，異常的自噬（低活性自噬）會使miR-224聚集、靶基因Smad4表達下降，並最終導致細胞的遷移增加和腫瘤形成。此外，在HBV相關HCC中，自噬與miR-224的表達存在負相關，研究發現miR-224通過沉默靶基因Smad4，參與肝癌細胞轉移和腫瘤的形成。Fu等也發現在肝癌組織和細胞系中miR-30a表達顯著降低，認為自噬相關蛋白Beclin-1和Atg5的下游靶標可以通過誘導HCC自噬活性，進而影響miR-30a,並在血管侵襲、轉移潛能和肝癌腫瘤複發中發揮重要作用。此外，Huang等發現增加的線粒體裂變可通過增加細胞自噬和抗細胞凋亡，顯著促進肝癌細胞的存活，研究顯示，異常升高的線粒體裂變誘導ROS產生並激活自噬，總之，增加的線粒體裂變通過促進自噬和對細胞凋亡的抵抗而在調節肝癌細胞存活中起關鍵作用。Peng等發現自噬相關基因4B（Atg4B）由早期生長反應因子1在肝癌細胞中的電離輻射中誘導，並且結果表明早期生長反應因子1可以通過調節電離輻射誘導的自噬促進肝癌細胞對放療的抗性，進而增加肝癌細胞對放療的敏感性，這些結果表明早期生長反應因子1通過直接上調靶基因Atg4B來促進HCC放射抗性。就腫瘤的抑制而言，細胞自噬的抑癌作用主要受Beclin-1調節，其中最早和最具代表性的模型是Beclin-1敲除小鼠，研究表明Beclin-1基因敲除的小鼠具有較高的HCC發生率。

綜上所述，自噬與HCC的發生髮展、治療和預後有著密切的關係，HCC腫瘤的異質性導致不同人群肝癌細胞中自噬的不同作用，這些研究結果為治療HCC和探討HCC發病機制開闢了一條新的道路。

引證本文：彭佳麗, 賴欣, 韋嘉. 自噬在HBV及相關肝臟疾病中的雙重作用[J]. 臨床肝膽病雜誌, 2018, 34(10): 2217-2220.

原創：臨床肝膽病雜誌

來源： 臨床肝膽病雜誌

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