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国外医学临床生物化学与检验学分册 1999年第20卷第3期
大连医科大学检验系临床生化教研室（116027） 赵春艳 魏巍 综述 张耀铮 审校
摘 要 丙型肝炎病毒（HCV）与原发性肝细胞癌（HCC）的关系已被越来越多的研究的所证实，但HCV导致HCC的机理尚不清楚，本文以HCV的结构、功能、HCV与宿主免疫功能的相互作用以及HCV对基因的调控功能等方面对近几年HCV及其与HCC关系的研究的作一综述。
关键词丙型肝炎病毒；慢性感染；基因调控；原发性肝细胞癌
HCV是一种主要经血传播的肝炎病原体，属黄病毒属。HCV引起的肝脏损伤极易慢性化，并进一步发展成肝硬化直至肝癌。据统计急性丙型肝炎慢性化率达50%左右，其中1.9%-6.7%将发展成肝癌。研究发现意大利、西班牙、日本等国50%以上的HCC伴有HCV感染，而在我国目前主要以HBV感染为主。但随着乙型肝炎疫苗的应用，乙型肝炎病毒感染逐渐下降，因此，HCV与HCC的关系已越来越受到国内外学者的重视。
1. HCV的分子生物学特征
HCV为一单股正链RNA，长9.4kb，两侧为5'和3'非编码区，中间为开放性读码框，编码一含有3010氨基酸残基的多聚蛋白，通过细胞与病毒编码的蛋白酶裂解为结构蛋白C、E1、E2及非结构蛋白N2-N5区。
1.1 HCV结构区蛋白 HCV结构区蛋白包括HCV核心蛋白（C蛋白）和包膜蛋白E1、E2。
1.1.1 HCV核心蛋白（C蛋白） C蛋白是一个多功能蛋白，主要功能有：①C蛋白可以形成二聚体或多聚体，且有与RNA结合的能力，可能参与病毒体的形成[1]。②可被蛋白激酶A、蛋白激酶C磷酸化，磷酸化位点为Ser-99、Ser-116，这种经磷酸化后的C蛋白可抑制HBV的复制和表达[2]。③C蛋白对细胞内原癌基因具有转录调节作用。有实验证明C蛋白能激活人C-myc、Rous肉瘤病毒长末端重复序列（LTR）、SV10早期启动子和HIV-1 lTR活性[3]。C蛋白与H-ras共同作用，可使原位鼠肾成纤维细胞转化为肿瘤基因表型[4]，提示C蛋白与HCC的发生有关。④病毒感染的宿主细胞可产生凋亡反应，而C蛋白可抑制顺铂和C-myc介导的凋亡[5]，提示C蛋白可能在持续感染的建立上起一定作用。
1.1.2 HCV包膜蛋白E1、E2 HCV E蛋白保守性比较差，氨基酸序列分析发现在E2/NS1（P7）存在两个高变区（HVR1和HVR2）。HVR1由基因漂移所致，具有迅速变异的蛋白区域，并包含一个可分离的特异性抗体结合的B细胞线形表位；对HVR2所知甚少。体内HCV hVR氨基酸序列的变化具有多样性，这些变异序列在体内形成了HCV的准种（quasispecies），与HCV逃避宿主免疫和病毒持续感染有关。
HCV基因组不同位点的变异频率是不一样的。对患者体内HCV hVR序列分析表明，处于不同感染期的同一个患者体内的HCV准种也不同。慢性HCV准种明显低于肝硬化，而肝癌高于肝硬化，即：随着HCV感染者病情发展，体内HCV准种数量也相应增加[6]。
研究HCV E蛋白主要是对其HVR的研究，因为认识HCV基因的异质性，理解HVR与宿主的免疫反应，对疫苗研制和抗病毒药物的筛选具有重要理论和实际意义。
1.2 HCV非结构蛋白 HCV非结构蛋白包括NS1～NS5，其中NS3、NS5的功能较明确。
1.2.2 NS3蛋白 NS3是一多功能蛋白，既具有丝氨酸蛋白激酶活性，又有RNA解旋酶活性。最近有人提出，NS3蛋白还具有多核苷酸刺激的NTPase活性。NS3蛋白激酶活性的发挥需要NS4A作为协同因子，且对二价金属离子敏感[7]。Love[8]等对NS3三维结构进行研究发现，该蛋白激酶有类似于胰蛋白酶的折叠功能，形成两个β片层结构和一个由His-57、Asp-81、Ssr-139组成的催化三位体。此结构保守，在现有分离株中都相同，并且有与特异裂解产物一致的酶解底物的结合位点。用X光衍射晶体法发现NS3的两个新特征：一个是Zinc结合位点，另一个是能与邻近分子疏水表面结合的长N-末端。这此特征的发现为HCV治疗学提供了新的途径。
1.2.2 NS5蛋白 nS5蛋白为RNA依赖的RNA聚合酶，主要参与基因组的复制，但机理不清。Tanji[9]等发现NS5A可产生两个磷蛋白：P56和P58。此蛋白与转录和翻译的调节以及NS5区的细胞内定位具有一定的意义。
1.3 血清中HCV病毒颗粒的观察 近来有学者直接从HCV感染者血清中检测到“病毒颗粒”。 takahashi[10]等在电镜下观察到感染者血清中有55nm的病毒颗粒，去垢剂处理后，病毒核酸溢出，颗粒直径由55nm变为33nm，此33nm 颗粒可被抗-HCV C蛋白抗体识别。Shimizu[11]等用HCV感染血清与Dandi b细胞或 HPBMa 10-2T 细胞共同培养，用免疫电镜可在细胞内发现55nm的病毒样颗粒。不同研究者通过不同方法检测到病毒样颗粒，大小略有差异，可能是由于颗粒中免疫球蛋白或脂蛋白的量不同所致。
2 .HCV感染慢性化机理及免疫逃逸机理
HCV感染后，约45%～50%病人转为慢性感染。不少研究者认HCV之所以有如此高的感染发生率，与病毒外膜蛋白区的HVR关系密切。Sakamoto[12]等研究血液及肝脏HCV hVR的变化与HCV感染临床过程的关系发现，与血液中的HCV一样，肝脏中也具有多个HCV hVR的变异株，HVR不仅随病程发展而不断变异，且当感染由急性向慢性阶段转变时，HVR变异速度加快。Koizumi[6]等用单链构象多态分析慢性HCV感染各阶段HCV hVR的异质性，也发现HCV HVR变异扩增带随病程进展而增加。故在HCV感染过程中通过对HCV hVR的连续监测，可以判断HCV感染的预后。
HCV HVR变异导致HCV慢性感染发生的可能机制有：其一是由于机体对HCV外膜蛋白HVR的免疫选择作用致使HCV产生逃避突变株，而机体来不及产生针对变异株的抗体，使HCV不能被清除而得以长期存留于体内形成慢性感染；其二是由于HCV hVR的多样化，形成的致细胞病变作用较弱的缺陷病毒，能保护组织不受完整病毒的损伤，形成长期慢性HCV感染。
目前许多研究发现，HCV感染者血清单个核细胞中可检测到HCV负链，说明HCV可在单个核细胞中复制，这也可能是导致HCV反复感染的一个原因。
3 . HCV导致HCC的机理
HCV导致HCC的确切机理尚不清楚，但有实验表明，HCV导致HCC的机理与HBV不同。HCV为RNA病毒，其核酸序列并不整合到宿主DNA中。
3.1 HCV的基因调控作用 研究发现HCV的核心蛋白（C蛋白）具有基因调节作用，在体外有直接致癌作用。Ray[3]发现C蛋白可以激活原癌基因c-myc的启动子活性，且呈剂量依赖效应，而反义的C基因表达产物则无此作用。C蛋白对另一原癌基因c-fos基因的作用则不同，在相等剂量下，C蛋白对c-fos有明显封闭作用，增加C蛋白的剂量则表现为抑制作用，由于在C蛋白的58-121氨基酸残基部位存在一个DNA结合基元（motif），人们自然想到C蛋白可能是通过与原癌基因的结合而起作用的。然而，实验结果显示C蛋白并不能直接与c-myc等原癌基因相结合。Ray[4]还用动物和细胞实验证明了C蛋白的这种调节作用：用原癌基因H-ras和c-myc作为协同基因与HCV c基因一同转染大鼠胚胎成纤维细胞，在软琼脂板上得到了稳定表达C蛋白的细胞克隆。而仅这两种原癌基因载体转染细胞，则无克隆形成。用这种具有快速增殖能力的克隆细胞注射给裸鼠，可以在两周内成瘤，为C蛋白促使细胞分化和恶变提供了直接的证据。另外Ray发现C蛋白有抑制培养细胞凋亡的作用[5]和抑制p53启动子转录活性的作用[13]。许多研究认为HCV的基因亚型与HCC发生的危险性有关，并认为lb亚型具有较高的HCC发生率，但有人认为HCC的发生率与HCV亚型无关[14]。
3.2 HCV长期反复感染与HCC的关系 Kazuo Tarao[15]把28例HCV抗体阳性的慢性丙肝患者分为DNA合成活性高和低两组，发现DNA合成活性高的组3年后HCC发生率（64.3%）明显高于DNA合成低的组（14.3%）。因此他们推测HCV可以不通过任何原癌基因的作用而直接引起肝细胞的损害，这种损害将导致肝细胞加速复制。所以肝损伤后的复制加速是抗-HCV阳性慢性丙性肝炎患者发展成HCC的一个重要因素。而大部分HCV感染患者也多经慢性丙型肝炎、肝硬化、肝癌漫长的疾病发展历程，似乎也支持上述观点。
参考文献
