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编者按
慢性HBV感染是全球性的公共卫生负担,可能导致肝硬化或肝癌。HBV可以整合到受感染肝细胞的染色体中,促进HBsAg的产生和肝癌的发生,HBV DNA整合是HBV相关肝癌发生的主要原因之一(相关链接)。近期,上海交通大学医学院附属瑞金医院张欣欣教授、法国里昂癌症研究中心Fabien Zoulim及粤港澳大湾区精准医学研究院(广州)景莹研究员联合在GUT上发表了关于不同时期慢性HBV感染患者的肝内细胞异质性和具有转录活性的HBV整合事件的空间分布相关研究,结果表明:与初治患者相比,正在接受或接受过抗病毒治疗的患者病毒-宿主嵌合序列及HBV整合位点比例均显著减少;在获得HBsAg清除的患者中,嵌合序列、整合位点比例及肝内HBV DNA均处于较低水平;与转录活跃的HBV整合相关的宿主基因包含多种癌症相关基因。

【期刊导读】权威期刊:获得HBsAg清除的慢乙肝患者转录活跃的HBV整合程度较低

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研究方法
构建了包含18例慢性HBV感染患者的13,059个组织位点,以分析具有转录活性的HBV整合事件的发生和相对分布。免疫组化检测HBsAg和HBcAg的表达情况。采用实时荧光定量PCR检测肝内共价闭合环状DNA(cccDNA)水平。

 

患者特征
共收集18例慢性HBV感染患者的肝活检组织。其中,男性10例,女性8例;中位年龄为39.50(37.25 - 45.00)岁;9例HBV基因B型,9例C型。9例未接受治疗的患者,6例未HBsAg清除正在治疗(OT)的患者和3例获得HBsAg清除(SL)的患者(2例患者仍在接受抗病毒治疗,1例患者已停止治疗)。

在9例未接受治疗的患者中,4例HBeAg阳性患者命名为EP1 - 4,5例HBeAg阴性患者命名为EN1 - 5。根据EASL指南,患者EP1处于不确定期,其余患者分别处于HBeAg阳性慢乙肝(EP2、EP3和EP4)、HBeAg阴性慢性HBV感染(EN1)和HBeAg阴性慢乙肝(EN2 - 5),其中6例未接受过抗病毒治疗,EP1、EN4和EN5均有抗病毒治疗史。

OT组的6例患者在肝活检时已接受抗病毒治疗1年以上,命名为OT1 - 6。OT1、OT3、OT6为HBeAg阳性,OT2、OT4、OT5为HBeAg阴性。

其余3例获得HBsAg清除的患者命名为SL1 - 3。接受肝活检时,SL1和SL2仍在接受治疗,SL3已停止治疗。

 

研究结果


01、与初治患者相比,正在接受或接受过抗病毒治疗的患者病毒-宿主嵌合序列显著减少

在所有患者的肝活检组织中检测到13,154个病毒-宿主嵌合序列,每个患者的中位嵌合序列数为115(72 - 679.5)。在3例HBsAg清除的患者中也可检测到嵌合序列,但数量较少。

初治患者的嵌合序列中位数高于正在治疗的患者(287 vs. 90),HBeAg阳性患者的嵌合序列中位数高于HBeAg阴性患者(332.5 vs. 88.5),尽管差异无统计学意义。

与初治患者相比,正在接受或接受过抗病毒治疗的患者病毒-宿主嵌合序列显著减少(694 vs. 85.5,p = 0.023)。

Image表1. 肝内HBV整合、总HBV DNA和cccDNA水平的定量分析

02、获得HBsAg清除的患者肝组织中转录活跃的HBV整合位点比例较低

分析患者肝组织中具有转录活性的HBV整合位点的空间分布。结果显示,7.86%的肝组织位点存在具有转录活性的HBV整合事件(图A)。每个患者具有转录活性的病毒整合位点的中位百分比为3.17%(1.46 - 5.78),在HBeAg阴性的初治患者EN2中最高,为35.50%。

正在接受或接受过抗病毒治疗的患者病毒整合位点的比例显著低于初治患者(1.76% vs. 7.00%,= 0.005)。与未接受抗病毒治疗的患者相比,正在接受治疗的患者具有转录活性的病毒整合位点比例相对较低(1.78% vs. 4.54%)。在获得HBsAg清除的患者中,几乎检测不到具有转录活性的病毒整合位点(图B)。

ImageImage具有转录活性的HBV整合位点的空间分布(A)空间图显示具有转录活性的HBV整合位点的分布(红色);(B)正在接受或接受过抗病毒治疗的患者(橙色)、初治患者(蓝色)和获得HBsAg清除的患者(红色)组织中包含病毒整合位点的百分比。

进一步量化具有转录活性的病毒整合数量。总嵌合序列(r2 = 0.2425,p = 0.0446)、特异嵌合序列(r2 = 0.2422,p = 0.0448)和病毒整合事件数量(r2 =0.2864,p = 0.0268)与血清HBsAg水平存在显著但不强烈的相关性。病毒整合事件数量也与血清HBV DNA水平相关(r2 = 0.2617,p = 0.0300)。

Image具有转录活性的HBV整合事件与血清HBsAg和HBV DNA水平的相关性(A)总嵌合序列、(B)特异嵌合序列、(C)病毒整合事件数量与血清HBsAg水平的相关性;(D)病毒整合事件数量与血清HBV DNA水平的相关性。

03、与转录活跃的HBV整合相关的宿主基因包含多种癌症相关基因
共检测到5498个特异嵌合序列,90.81%(4993/54998)的病毒断点位于HBV序列的1590 - 1840 nt之间,对应于DR2和DR1的病毒基因组区域,该区域包含增强子II(可增强病毒基因的表达)。在开放阅读框preC/Core(ORF C)、ORF P及ORF P与ORF S重叠的区域也观察到具有转录活性的HBV整合事件。

ImageHBV基因组中每个核苷酸位点具有转录活性的病毒整合的频率

共检测到783种不同的具有转录活性的HBV整合,并定位于349种不同的人类基因中。与转录活跃的HBV整合相关的最常见基因包括ALB(肝癌相关基因)CLU(肿瘤抑制基因)。此外,APOB(肝癌相关基因)也与转录活跃的病毒整合有关。在349个宿主基因中,6个为致癌基因,13个为肿瘤抑制基因,9个为已知的癌症相关基因。

Image宿主基因组受HBV整合的影响

04、获得HBsAg清除的患者肝内总HBV DNA水平较低

18例患者中有12例进行了第二次肝活检,对其肝内总HBV DNA和cccDNA进行定量分析。患者SL1的HBV cccDNA低于检测下限,其余11例患者中均可检测到cccDNA(0.009 - 0.688 copies/cell,表1)。有聚乙二醇干扰素治疗史的患者EP1的cccDNA水平最低(0.009 copies/cell)。

肝内cccDNA水平与含整合位点的比例(r2 = 0.6841,p = 0.0009)、总嵌合序列(r2 = 0.3752,= 0.0342)、特异嵌合序列(r2 = 0.5123,p = 0.0089)及整合事件数量(r2 = 0.5106,p = 0.0090)存在良好相关性。

获得HBsAg清除的患者显示出相对较低的肝内总HBV DNA水平。肝内总HBV DNA水平与嵌合序列和整合事件数量无显著相关,但与血清HBsAg水平相关(r2 = 0.4901,p = 0.0165)。

Image肝内总HBV DNA和cccDNA水平的定量及其与具有转录活性的HBV整合事件的相关性(A)对12例患者肝内总HBV DNA(橙色)和cccDNA(蓝色)水平的定量分析;(B)肝内cccDNA水平与含整合位点的百分比、总嵌合序列、特异嵌合序列和病毒整合事件数量的相关性;(C)肝内总HBV DNA水平与血清HBsAg水平的相关性。Image

 

肝霖君有话说

目前已有多项研究表明HBV DNA整合可以导致插入突变、染色体不稳定及病毒蛋白直接作用,最终导致肝癌发生(相关链接)。前期高志良教授的研究表明,获得临床治愈的患者的HBV整合数量显著低于初治慢乙肝患者(相关链接)。本研究再次证明,与转录活跃的HBV整合相关的宿主基因包含多种癌症相关基因,而接受抗病毒治疗可以显著降低慢乙肝患者的病毒-宿主嵌合序列及HBV整合位点比例,且获得HBsAg清除的患者转录活跃的HBV整合程度较低。可见,慢乙肝患者积极接受抗病毒治疗、追求临床治愈可有效消除HBV整合,最低化肝癌发生风险。
 

参考文献:  

Yu X, Gong Q, Yu D, et al. Spatial transcriptomics reveals a low extent of transcriptionally active hepatitis B virus integration in patients with HBsAg loss[J]. Gut, 2023.

 

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