與HCC相關的HBV T3098C突變的功能研究

陳忠信 郝澤坤 孫 一 虞亞菲 岳宗揚 焦鳳萍

山東第一醫科大學(山東省醫學科學院)公共衛生學院，山東 泰安 271016

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)的基因突變與原發性肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)的發生發展密切相關[1]，HBV的基因突變是HCC發生發展的重要病毒學因素，因此，篩選與HCC發生發展相關的HBV突變對HCC患者的診斷和預防有一定的臨床用途。

HBV為不完全閉合環狀雙鏈DNA，大小為3215 bp，其基因組雖小，但結構十分精巧，包括有4個相互重疊的開放閱讀框、4個啟動子和2個增強子[2]。HBV- T3098C突變正位于HBV基因組的Promotor II和preS1的重疊區域，并且可以使preS1蛋白的第84位氨基酸發生改變，使異亮氨酸(Ile)變為蘇氨酸(Thr)。在本研究中，我們檢測23例HCC患者癌組織中T3098C突變的情況，與患者的臨床資料進行分析，尋找臨床相關性，并采用細胞學實驗來檢測T3098C突變對HBsAg合成和分泌的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1研究對象 HCC患者術后病理檢查的殘余的癌組織。

1.1.2主要試劑 2×PCR反應試劑盒、FastPfu高保真酶試劑盒、BioLabs的DpnI酶和TaKaRa的PrimeSTAR聚合酶均購自北京全式金生物技術有限公司；蛋白酶K溶液、DNA提取試劑盒(Axygen)、HBsAg時間分辨熒光檢測試劑盒、瓊脂糖等購自泰安華鵬試劑公司。

1.2 方法

1.2.1標本采集 23例HCC患者術后病理檢查剩余的標本，在-70℃冰箱冷凍保存。

1.2.2DNA提取和滾環擴增HBV cccDNA 按照Axygen DNA試劑盒說明書的操作步驟提取癌組織的DNA，并采用瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的完整性；采用PSAD酶消化非共價閉合環狀DNA，滾環擴增方法參照文獻。

1.2.3PCR擴增HBV cccDNA的preS區并測序 PCR法擴增HBV cccDNA的preS區，擴增引物參見文獻[2]。瓊脂糖凝膠電泳分離PCR產物中目的條帶，送公司測序，測序結果采用DNAStar軟件進行分析和比對，尋找HBV C基因型T3098C突變位點在23例HCC患者術后的癌組織中的存在情況。

1.2.4T3098C突變對HBsAg的影響 將Huh7和HepG2兩種肝癌細胞接種于24孔細胞培養板，采用Lipo 2000轉染試劑，將HBV1.2×野生型質粒和HBV1.2×- T3098C突變型質粒轉染至Huh7和HepG2細胞中，在轉染后的第2、3、4天分別收集細胞和上清，細胞和上清中HBsAg的含量通過時間分辨熒光試劑盒進行檢測。

1.2.5統計分析 應用SPSS17.0軟件進行統計分析，采用生存分析及Cox回歸分析法，取P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 HCC患者的臨床資料與癌組織中T3098C位點的突變情況

在23例HBV相關肝細胞癌患者中，20例男性，3例女性，年齡的中位數是50歲，病理檢查的殘余組織來自于河南省腫瘤醫院住院患者(2009.07—2012.07)，患者的資料及T3098C突變檢測情況見表1。

表1 23例HCC患者的臨床資料及癌組織中T3098C位點的突變情況

2.2 T3098C突變位點的生存時間分析及Cox回歸分析

將HBV突變位點T3098和C3098進行生存時間分析，發現攜帶T3098的肝癌患者生存時間短于攜帶C3098的肝癌患者(P<0.05)，見圖1，說明HBV- T3098C突變可能是肝癌患者的保護因素。并使用Cox比例風險模型進行多因素分析，結果見表2，表明T3098C突變是HCC患者術后的獨立保護因素。

圖1 T3098C突變與患者術后生存時間的生存分析

表2 23例HCC患者采用Cox風險模型預測的結果

2.3 T3098C突變對HBsAg的影響

將HBV 1.2×質粒和HBV 1.2×- T3098C突變質粒分別轉染至Huh7和HepG2細胞，轉染后第2、3、4天收集上清和細胞，時間分辨熒光法檢測HBsAg的含量。結果發現T3098C突變型組細胞內的HBsAg的含量低于HBV 1.2×野生型組(F=42.91，P<0.001),差異具有統計學意義；T3098C突變型組上清和細胞內總HBsAg的含量也低于HBV 1.2×野生型組(F=34.25，P<0.001),差異具有統計學意義，見圖2，表明T3098C突變可能降低了HBsAg的合成，并可能促進了HBsAg的外泌。

A.Huh7中細胞、上清和總HBsAg含量；B.HepG2中細胞、上清和總HBsAg含量。** 表示P<0.001。圖2 HBV- T3098C和野生型質粒轉染Huh7和HepG2細胞后檢測的HBsAg含量

3 討 論

HBV病毒基因組小，復制效率極高，同時在復制過程中雖存在逆轉錄過程，但缺乏相應的校對機制，使HBV基因組極易出現變異[4- 5]。其中HBV的preS/S區是最容易發生突變的。目前有許多與HCC相關的HBV突變研究報道，如preS/S區的C7A、T53C、C105T等突變[6- 8]。

關于preS/S區突變致HCC發生發展的機制有多種學說：(1)GGH的產生：HBsAg在內質網中過度積累可形成玻璃樣肝細胞(GGHs)，GGH又分為I型GGH和II型GGH，一般情況下，呈包涵體樣聚集在肝細胞的preS1形成I型GGH，聚集在肝細胞的邊緣preS2形成II型GGH。目前認為II型GGH與內質網應激有關，通過產生大量的活性氧、引起DNA的氧化損傷等促進HCC的發生和發展[9]；(2)內質網應激依賴的信號轉導途徑：目前認為有3條信號轉導通路與preS2有關，一是mTOR信號途徑，preS2變異體通過激活mTOR信號途徑影響脂類代謝而導致HCC的發生發展；二是κβ和p38絲裂原活化蛋白激酶途徑，通過上調環氧化酶2，促進細胞增殖和細胞周期的進程而與HCC發生發展相關；三是通過激活鈣依賴的蛋白酶I- 鈣蛋白酶引起細胞中心體過度復制而促進HCC的發生[10- 12]；(3)反式轉錄激活作用：preS/S區的3′端截短產物可反式激活癌基因c- myc，使c- myc基因表達異常而干擾細胞的增殖和凋亡，從而促進HCC的發生[13]。

本實驗中，23例HCC患者的術后癌組織中有9例存在T3098C突變，T3098C突變生存時間分析表明，發生T3098C突變的肝癌患者的生存時間長于未發生突變的肝癌患者，同時通過Cox比例風險模型進行多因素分析發現，T3098C突變是HCC術后的患者獨立的保護預后預測因素。細胞學實驗檢測結果發現，T3098C突變可能抑制HBsAg的合成和促進HBsAg的分泌。因此，我們推測，T3098C突變可能通過降低HBsAg的合成和促進HBsAg分泌而成為HCC患者獨立的保護預后預測因素。