隋佳 于夢 朱淑珍 魏青政★
乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)感染是一種常見的嚴(yán)重肝臟疾病,每年全球大約有2.4億人感染HBV,大約有60 萬人因此死亡。盡管人類在HBV 的防治方面取得了很大的進(jìn)展,但HBV感染仍然是慢性肝炎,肝硬化,肝癌的主要原因[1-3]。慢性HBV 感染過程包括免疫耐受期(immune tolerance,IT)、免疫清除期(immune clearance,IC)和非活動病毒攜帶期(inactive virus carrier,IA),在不同時期患者免疫系統(tǒng)的反應(yīng)不同,進(jìn)而表現(xiàn)出不同的臨床癥狀,同時治療療效也不一樣[4-5]。細(xì)胞因子是機(jī)體免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能的重要分子,其產(chǎn)生和作用都離不開免疫系統(tǒng),在HBV的感染和免疫過程中也扮演著不可替代的作用[6-7]。目前,臨床上對慢性乙型肝炎的免疫分期和治療療效評價的指標(biāo)有限,主要依賴乙肝兩對半、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Glutamate-pyruvate transaminase,ALT)、乙型肝炎病毒DNA(HBV DNA)等血清學(xué)指標(biāo),缺乏免疫指標(biāo)的參與。本研究旨在通過研究細(xì)胞因子與ALT、HBV DNA、免疫分期等的相關(guān)性,分析外周血細(xì)胞因子作為慢性乙型肝炎的療效評價指標(biāo)的潛在價值。
選取2017年6月至2019年6月于本院傳染科門診就診的慢性HBV 感染患者75 例為病例來源,所有入組患者均由主治以上醫(yī)師依據(jù)《慢性乙型肝炎防治指南(2015年版)》[8]中關(guān)于慢性乙型肝炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確診。本實驗經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn),所有入組病例及家屬均對本研究知情并同意。排除標(biāo)準(zhǔn):①肝癌;②合并甲、丙、丁、戊型病毒性肝炎感染者;③合并藥物性肝炎、酒精性肝炎、脂肪性肝炎;④合并自身免疫性肝病、系統(tǒng)性自身免疫性疾?。虎莺喜⑷焉镎?。
1.2.1 分組
依據(jù)慢性乙型肝炎免疫分期標(biāo)準(zhǔn)[8-9],將75 例慢性HBV 感染者分為IT 組20 例[HBeAg(+)、ALT<60 U/L、HBV DNA>105拷貝/mL]、IC 組30 例[HBeAg(+/-)、ALT>60 U/L、HBV DNA>105拷貝/mL]、IA 組25 例[HBeAg(-)、ALT<60 U/L、HBV DNA<105拷貝/mL],同時選擇25 例無乙肝病史的健康志愿者為健康對照組。所有組別的性別比例、年齡均無統(tǒng)計學(xué)意義,具有可比性。
將上述100 例受試者根據(jù)HBV DNA 水平不同分為低病毒載量組(HBV DNA<105拷貝/mL)、中病毒載量組(105拷貝/mL≤HBV DNA<106拷貝/mL)、高病毒載量組(HBV DNA>106拷貝/mL)。再根據(jù)血清ALT 水平的不同分為低ALT 組(60 U/L≤ALT<160 U/L)、中ALT 組(160 U/L≤ALT<500 U/L)、高ALT 組(ALT≥500 U/L)。
1.2.2 細(xì)胞因子和ALT 檢測
所有受試者在入組次日早晨空腹采集靜脈血4 mL,靜置20 min,4 000 r/min 離心2 min、分離血清進(jìn)行檢測,將檢測結(jié)果根據(jù)不同分組進(jìn)行比較分析。細(xì)胞因子IL-4、IL-6、IL-8、IL-17、γ-干擾素(Interferon-γ,IFN-γ)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)的檢測采用ELISA 法,檢測試劑盒均由武漢優(yōu)爾生商貿(mào)有限公司提供。實驗步驟嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明進(jìn)行操作;ALT 應(yīng)用全自動生化分析儀,具體操作步驟參照ALT 測定試劑盒說明書。ALT>160 U/L 為異常。
1.2.3 血清病毒載量(HBV DNA)檢測
分離患者血清,應(yīng)用Real-time PCR 法檢測血清中HBV DNA 載量。乙型肝炎病毒核酸定量檢測試劑盒(PCR-熒光探針法)由中山大學(xué)達(dá)安基因股份有限公司提供(單位已經(jīng)換算成拷貝/mL)。實驗步驟參照試劑說明書。HBV DNA>103拷貝/mL 為異常。
1.2.4 抗病毒治療
對30 例IC 組患者進(jìn)行抗病毒治療1年,藥物選用恩替卡韋分散片(江西青峰藥業(yè)有限公司,國藥準(zhǔn)字H20100141),劑量為5 mg/d。治療12 個月后,再次檢測ALT、血清病毒載量和細(xì)胞因子水平并與治療前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析
1.2.5 統(tǒng)計學(xué)分析
采用SPSS 13.0 統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料以()表示,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析。作圖使用Graph-Pad Prism 7。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
根據(jù)不同HBV DNA 水平分組(具體分組方法見1.3),分析不同HBV DNA 水平的慢性HBV 感染患者的外周血細(xì)胞因子水平,結(jié)果如表1所示。從正常對照組到高病毒載量組,IL-4、IL-6 的變化趨勢都是逐漸上升的,隨著病毒載量的升高,其表達(dá)量也升高,相鄰2 個組別間為(P<0.05),差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。正常對照組和低病毒載量組血清IL-8 水平為(P>0.05)差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但明顯低于中病毒載量組(P<0.05),值得一提的是,高病毒載量組IL-8 水平遠(yuǎn)高于其他組別(P<0.05)。IL-17和IFN-γ 的變化趨勢較為一致,隨著病毒載量的升高而下降,且正常對照與低病毒載量組無顯著性差異(P>0.05),除中高病毒載量組IFN-γ 無顯著性差異外,其余各組間均有顯著性差異(P<0.05)。TGF-β 水平也誰病毒載量升高而升高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
根據(jù)血清ALT 水平分組(具體分組方法見1.3),分析不同血清ALT 水平的慢性HBV 感染患者的外周血細(xì)胞因子水平,結(jié)果如表2所示。與2.1 中結(jié)果類似,IL-4、IL-6 和IL-8 隨ALT 水平的升高而升高,低ALT 組(60≤ALT<160)IL-6 水平較正常對照組(ALT<60)顯著升高外(P<0.05),低ALT 組IL-4 和IL-8 水平較正常對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。IL-17、IFN-γ、TGF-β 的變化趨勢與2.1 相似,高ALT 組TGF-β 與正常對照組比較有統(tǒng)計學(xué)差異(t=2.08,P=0.04<0.05)。
如圖1所示,與NC 組比較,IT 期患者血清IL-4、IL-6、IL-8 水平明顯升高(P<0.05),除IA 期IL-8 水平與NC 組無顯著性差異外(P>0.05),其余IC 期和IA 期患者IL-4、IL-6、IL-8 水平均顯著低于IT 期和NC 組患者(P<0.05)。對比IL-17 和IFN-γ 表達(dá)可發(fā)現(xiàn),與NC 組比較,IT 期患者IL-17 和IFN-γ 表達(dá)顯著減少(P<0.05),但I(xiàn)C 期和IA 期又開始回升,IA 期IL-17 水平甚至與NC 組相當(dāng),無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。與NC 組比較,IT 期TGF-β 水平明顯升高(P<0.05),IC 期和IA 期水平略降低,但無統(tǒng)計學(xué)差異,且與NC 組也無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。
表1 不同HBV DNA 水平患者細(xì)胞因子表達(dá)(±s)Table 1 Cytokine expression in patients with different HBV DNA levels(±s)
表1 不同HBV DNA 水平患者細(xì)胞因子表達(dá)(±s)Table 1 Cytokine expression in patients with different HBV DNA levels(±s)
vs 正常對照組,aP<0.05;vs 低病毒載量組,bP<0.05;vs 中病毒載量組cP<0.05。
組別正常對照組低病毒載量組中病毒載量組高病毒載量組n 35 15 17 33 IL-4(pg/mL)8.5±3.6 18.8±5.1a 34.7±5.4ab 42.2±6.8abc IL-6(pg/mL)28.5±13.2 38.5±15.9a 58.1±17.3ab 70.4±21.3abc IL-8(pg/mL)7.0±2.2 8.6±3.8 12.3±3.7ab 61.1±41.3abc IL-17(pg/mL)154.3±66.3 157.1±46.3 113.5±37.2ab 89.4±31.3abc IFN-γ(pg/mL)31.5±7.1 28.7±5.1 16.4±3.7ab 14.5±4.3ab TGF-β(pg/mL)98.2±46.3 103.2±54.1 111.2±46.5 123.2±62.3
表2 不同ALT 水平患者細(xì)胞因子表達(dá)(±s)Table 2 Cytokine expression in patients with different ALT levels(±s)
表2 不同ALT 水平患者細(xì)胞因子表達(dá)(±s)Table 2 Cytokine expression in patients with different ALT levels(±s)
vs 正常對照組,aP<0.05;vs 低ALT 組,bP<0.05;vs 中ALT 組cP<0.05。
組別正常對照組低ALT 組中ALT 組高ALT 組n 70 12 7 11 IL-4(pg/mL)8.6±4.1 10.3±3.2 28.7±4.9ab 54.3±10.9abc IL-6(pg/mL)29.6±11.8 52.5±17.8a 58.1±20.5a 75.4±21.3abc IL-8(pg/mL)7.5±4.2 10.6±3.3 22.4±10.1ab 63.1±38.4abc IL-17(pg/mL)159.3±70.6 153.0±44.5 123.9±40.1ab 74.4±29.6abc IFN-γ(pg/mL)33.2±6.3 25.7±5.8a 15.4±4.7ab 11.5±3.8ab TGF-β(pg/mL)99.4±50.1 105.1±37.8 115.2±45.4 133.2±41.2a
圖1 不同感染階段患者血清細(xì)胞因子水平Figure 1 Serum cytokine levels in patients at different stages of infection
收集25 例HBeAg 陽性的慢性乙肝患者,應(yīng)用替恩卡韋干預(yù)治療12 個月以后采集外周血,檢測ALT、HBV DNA、各細(xì)胞因子等數(shù)據(jù),結(jié)果如圖2所示。患者ALT 和HBV DNA 水平較治療前顯著降低(P<0.05)。細(xì)胞因子的檢查發(fā)現(xiàn),患者治療后IL-4、IL-6 和IL-8 較治療前明顯降低(P<0.05),IL-17、IFN-γ 較治療前明顯升高(P<0.05),TGF-β無顯著性變化(P>0.05)。
HBV 感染在全球特別在發(fā)展中國家,是一種嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[3]。急性HBV 感染以后,大約1%~5%的成人會發(fā)生慢性感染,這種感染的發(fā)病率隨著年齡的增長而降低,新生兒和兒童的發(fā)病要高于成人[10]。慢性乙型肝炎病毒感染是導(dǎo)致患者發(fā)病和死亡的重要原因。從HBV 的自然史可以了解到,準(zhǔn)確把握慢性HBV 感染分期,對于治療和預(yù)防再發(fā)有著重要的意義[11]。目前關(guān)于慢性乙型肝炎的治療效果主要通過ALT,乙肝五項,HBsAg DNA 等角度來評判,但這一判斷機(jī)制大多從病毒和臟器角度出發(fā),沒有深入到免疫層面。細(xì)胞因子在機(jī)體抗病毒免疫中發(fā)揮著重要作用,外周血細(xì)胞因子的檢測相對容易獲得,通過分析外周血細(xì)胞因子與ALT、HBsAg DNA 以及慢性HBV 感染分期的關(guān)系,有助于深入挖掘細(xì)胞因子作為慢性乙型肝炎療效評價的指標(biāo)[6]。
圖2 抗病毒治療前后ALT、HBV-DNA 和細(xì)胞因子的變化Figure 2 Changes of ALT,HBV-DNA and cytokines before and after antiviral therapy
IL-4 對HBV 基因表達(dá)有抑制作用,因此,它在調(diào)節(jié)病毒基因的表達(dá)和肝臟的先天防御機(jī)制中起著重要而復(fù)雜的作用[12]。關(guān)于慢性肝炎患者IL-4水平的報道不盡相同,一些研究報道慢性肝炎患者IL-4 的表達(dá)水平降低而一些研究中表明IL-4 水平升高[13-16]。本研究中,IL-4 水平隨HBV DNA 水平升高而升高,與血清ALT 水平呈正相關(guān)趨勢,隨HBV 感染過程先升高后下降,抗病毒治療后水平下降。這些結(jié)果提示我們,IL-4 的表達(dá)水平與肝臟的炎癥和壞死程度密切相關(guān),即患者受到感染后隨著疾病的進(jìn)展,肝臟炎性反應(yīng)逐漸增加,IL-4的水平也隨之波動。與IL-4 變化類似的還有IL-6、IL-8 和TGF-β。IL-6 是一種多效細(xì)胞因子,其水平的升高與各種慢性疾病[17]以及慢性肝炎、肝硬化和肝細(xì)胞癌的發(fā)病率和疾病活動有關(guān)。本研究中,IL-6 的水平隨ALT 水平的升高而升高,也說明了IL-6 可以反應(yīng)肝臟的炎癥情況。TGF-β 與本研究中多個細(xì)胞因子有相互作用關(guān)系。在慢性乙型肝炎中,肝組織的炎性反應(yīng)激活肝臟間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)TGF-β,TGF-β 對Th17 的分化成熟非常重要,它與IL-6 共同作用可以啟動CD4+T 細(xì)胞向Th17 細(xì)胞分化,成熟的Th17 細(xì)胞產(chǎn)生IL-17、IL-6 等炎性介質(zhì),進(jìn)一步加強(qiáng)炎性反應(yīng)。TGF-β 本身具有抗炎作用,本研究中隨著ALT 水平的升高而升高,原因可能在于肝臟炎性反應(yīng)的增強(qiáng)促進(jìn)了TGF-β 的進(jìn)一步分泌以減少炎癥影響、維持肝臟功能。本研究中涉及到的另外兩個細(xì)胞因子IL-17 和IFN-γ的表達(dá)水平規(guī)律類似,隨HBV DNA 水平升高而升高、但在高病毒載量時表達(dá)水平略有下調(diào),與ALT之間的關(guān)系也是如此;在不同的疾病進(jìn)展過程中,這兩種細(xì)胞因子水平隨疾病進(jìn)展先降低后升高,在抗病毒治療后表達(dá)水平顯著升高。造成這一現(xiàn)象的原因可能是在肝臟受到損傷時,在TGF-β 等細(xì)胞因子的作用下,Th17 細(xì)胞分化較多,IL-17 水平升高;而當(dāng)病毒感染較為嚴(yán)重時,總的CD4+ T細(xì)胞的數(shù)量減少,盡管有細(xì)胞因子促進(jìn)了Th17 細(xì)胞的分化但數(shù)量仍受到限制,導(dǎo)致IL-17 的分泌有一定程度的下降。IFN-γ 同理。
本研究通過比較不同HBsAg DNA 和ALT 分級的細(xì)胞因子(如IL-4、IL-6、IL-8、IL-17、IFN-γ、TGF-β 等)的變化趨勢,探究哪些細(xì)胞因子可以作為潛在療效的評價指標(biāo)。結(jié)果顯示,除TGF-β 外,其他細(xì)胞因子均與HBsAg DNA 和ALT 存在一定的相關(guān)性,IL-4、IL-6、IL-8 與HBsAg DNA 和ALT呈正相關(guān),IL-17、IFN-γ 與之呈負(fù)相關(guān)。然后對比不同慢性HBV 感染分期的細(xì)胞因子指標(biāo)差異,結(jié)果顯示,除TGF-β 外,其他細(xì)胞因子均在不同分期差異顯著(P<0.05)。尤其是IL-8,在IC 期的表達(dá)水平明顯高于其他時期。最后,本研究選擇IC 期30 例進(jìn)行抗病毒治療,12 個月以后,檢測細(xì)胞因子和其他血清學(xué)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)IL-4、IL-6、IL-8、IL-17、IFN-γ 同HBsAg DNA 和ALT 一樣在治療前后有顯著性變化,TGF-β 在治療前后變化差異不大。因此,有理由相信,細(xì)胞因子可以作為評價慢性乙型肝炎療效的潛在指標(biāo)。本研究由于經(jīng)費和人員的關(guān)系,只檢測了六種報道與慢性HBV 感染關(guān)系較為密切的細(xì)胞因子,更多的潛在的細(xì)胞因子還需要更深入的研究來發(fā)現(xiàn)。此外,通過對細(xì)胞因子的深入挖掘,還有利于對慢性HVB 發(fā)病機(jī)制的研究。由于本研究所選的樣本量有限,且年齡因素尚未考慮,還需要更多更深入的研究論證IL-4、IL-6、IL-8、IL-17、IFN-γ 是否可以作為慢性乙肝治療效果的評價指標(biāo)。
綜上所述,外周血細(xì)胞因子IL-4、IL-6、IL-8、IL-17、IFN-γ 與ALT、HBsAg DNA 及慢性乙肝感染分期都存在一定的相關(guān)性,可以作為慢性乙型肝炎治療的潛在評價指標(biāo)。