張 濤, 毛 偉, 王棟芳, 蔣玉林, 楊丹蓉, 尹 丹, 楊 虎, 歐陽(yáng)熊妍, 譚茜茜
重慶市血液中心 輸血研究所,重慶 400015
采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清中HBsAg是采供血機(jī)構(gòu)用于篩查血液安全的法定檢測(cè)方式之一。近年來(lái)隨著病毒核酸檢測(cè)技術(shù)的開(kāi)展,發(fā)現(xiàn)在HBsAg陰性的人群中檢出HBV DNA,這種除“窗口期”外的HBsAg(-)/HBV DNA(+)的感染定義為隱匿性乙型肝炎病毒感染( occult hepatitis B virus infection,OBI) ,主要表現(xiàn)為低病毒載量水平的感染[1]。在OBI的發(fā)病機(jī)制中,宿主免疫應(yīng)答是一個(gè)不可忽略的因素,其N(xiāo)K細(xì)胞在機(jī)體免疫監(jiān)視和抗病毒感染等方面起著重要作用。殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptor,KIR)是NK細(xì)胞表面的重要受體,是具有高度多態(tài)性的多基因家族,通過(guò)傳導(dǎo)激活性或抑制性信號(hào)調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的活性和機(jī)體的免疫應(yīng)答。本研究擬分析無(wú)償獻(xiàn)血人群中OBI獻(xiàn)血者的KIR基因多態(tài)性特征,探討OBI感染和KIR基因多態(tài)性的相關(guān)性。
1.1 研究對(duì)象 收集2016年6月-2019年6月重慶市血液中心采集的18~55歲的無(wú)償獻(xiàn)血者血液標(biāo)本,選擇血清學(xué)篩查HBsAg陰性而病毒核酸檢測(cè)技術(shù)[TIGRIS全自動(dòng)血液核酸檢測(cè)儀(美國(guó)諾華公司),運(yùn)用Pro- cleix Ultrio assay(Chiron Gene-Probe,Emeryville,San Diego,CA,USA)方法進(jìn)行三聯(lián)熒光病毒核酸檢測(cè)]篩查HBV DNA陽(yáng)性,同時(shí)經(jīng)隨訪排除“窗口期”的獻(xiàn)血者作為研究對(duì)象(OBI組)。收集所有研究對(duì)象的外周血標(biāo)本5~8 ml,-80 ℃冷凍保存。本研究通過(guò)重慶市血液中心醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批,患者及家屬均簽署知情同意書(shū)。
1.2 儀器和試劑 PCR擴(kuò)增儀(9700型,美國(guó)ABI);流式熒光檢測(cè)儀Luminex?200(美國(guó)Luminex);血液基因組柱式小量提取試劑盒(批號(hào)30327,康為世紀(jì));KIR基因分型試劑LIFE CODES KIR-SSO TYPING KIT(批號(hào):3006648,美國(guó)IMMUCOR)。
1.3 DNA提取 采用柱提法從凍存(-80℃)的全血標(biāo)本中提取DNA。DNA純度在1.60~2.00,調(diào)整DNA濃度為10~50 ng/μl,按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。
1.4 KIR基因分型 首先進(jìn)行PCR擴(kuò)增,程序:95 ℃ 2 min,1個(gè)循環(huán);94 ℃ 30 s,59 ℃ 90 s,72 ℃ 30 s,40個(gè)循環(huán); 72℃ 15 min,1個(gè)循環(huán);4 ℃ 結(jié)束。取擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行雜交、洗滌、上機(jī)檢測(cè)。本方案可檢測(cè)出KIR 2DS4在第5外顯子上有22bp缺失的變異體(KIR 2DS4*del,也稱(chēng)為KIR 1D)。
2.1 KIR基因分布情況 OBI組105例患者的平均年齡為(38.5±1.8)歲,其中男65例(61.9%),女40例(38.1%),均為漢族,KIR基因分布見(jiàn)表1。105例OBI獻(xiàn)血者均含有的KIR基因有2DL4、3DL2、3DL3和假基因3DP1;F>70%的KIR基因有2DL1、2DL3、3DL1、2DS4和假基因2DP1,其中KIR 2DS4 第5外顯子存在缺失的F為26.3%,F<30%的基因有2DL2、2DL5、2DS1、2DS2、2DS3、2DS5、3DS1。
表1 105例OBI獻(xiàn)血者KIR基因分布
2.2 OBI獻(xiàn)血者與不同地區(qū)健康人群的KIR基因分布比較 OBI獻(xiàn)血者與不同地區(qū)健康人群的KIR基因分布比較見(jiàn)表2,OBI獻(xiàn)血人群分別與重慶漢族、河北漢族、江蘇漢族和拉薩藏族比較,KIR 2DL3基因表型頻率均降低(χ2分別為9.598、12.236、13.719、10.974,P值均<0.05)(表2);OBI獻(xiàn)血人群2DL2、2DL5、2DS2、2DS3與烏市維族比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2值分別為16.215、6.981、19.498、11.819,P值均<0.05);OBI獻(xiàn)血人群2DL2、2DS1、2DS2、2DS3、2DS4與高加索人比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2分別為22.477、3.877、34.937、6.909、4.271,P值均<0.05);OBI獻(xiàn)血人群與重慶漢族相比,KIR 2DS4*del頻率升高(χ2=12.911,P<0.05)。
2.3 OBI獻(xiàn)血者與不同病種人群的KIR基因分布比較
OBI獻(xiàn)血人群與長(zhǎng)期慢性HBV感染組相比,2DS2、2DS3頻率降低(χ2分別為13.005、8.289,P值均<0.05),但2DS4、3DL1頻率升高(χ2分別10.032、3.865,P值均<0.05);OBI獻(xiàn)血人群與強(qiáng)直性脊柱炎組相比,2DL3、2DS3基因表型頻率降低(χ2分別為7.851、16.504,P值均<0.05);OBI獻(xiàn)血人群與男男同性戀(MSM)HIV-AIDS 組相比,2DS4、3DL1基因頻率升高(χ2分別為15.491、4.475,P值均<0.05)。OBI獻(xiàn)血人群與散發(fā)性急性戊型肝炎組相比,2DL1、2DL2、2DL3、2DL4、2DL5、2DS4、3DL2、3DL3、2DP1差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2分別為4.448、30.934、17.942、15.638、4.227、13.802、32.667、35.653、36.566,P值均<0.05)(表3)。
表2 OBI獻(xiàn)血者與不同地區(qū)健康人群的KIR基因表型頻率的比較(%)
注: 與OBI獻(xiàn)血者比較,1)P<0.05。
表3 OBI獻(xiàn)血者與不同病種人群KIR基因表型頻率的比較(%)
注: 與OBI獻(xiàn)血者比較,1)P<0.05。
2.4 OBI獻(xiàn)血者與不同病種人群、不同地區(qū)健康人群的KIR 基因型比較 目前發(fā)現(xiàn)人類(lèi)KIR主要有A和B兩種單倍型,其基因數(shù)量和種類(lèi)均不同。單倍型A除了KIR 2DS4之外均是抑制性KIR基因,包括2DL1、2DL3、3DL1、3DL2。單倍型B包含2DL5、2DS1、2DS2、2DS3、2DS5、3DS1等不同組合的基因。KIR基因是以單體型的形式遺傳,在特定人群中,這些單體型組合形成特定基因型,包括AA、BX(AB和BB)。具體可通過(guò)國(guó)際等位基因網(wǎng)站http://www.allelefrequencies.net/kir6001a.asp輸入各個(gè)KIR基因檢測(cè)的結(jié)果,由系統(tǒng)自動(dòng)判別每一例KIR的基因型。
105例OBI獻(xiàn)血者中共發(fā)現(xiàn)21種KIR基因型,均可指定ID號(hào)。其中基因型AA1最為常見(jiàn)(49.5%),其次為BX2(18.1%),有12種基因型在該人群中僅出現(xiàn)1次(表4)。單倍體 A 在 OBI獻(xiàn)血者和強(qiáng)直性脊柱炎、不同地區(qū)健康對(duì)照組所占的比例與單倍體B比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均>0.05)。
KIR是一類(lèi)表達(dá)于NK細(xì)胞和某些T淋巴細(xì)胞表面的重要受體,通過(guò)識(shí)別和結(jié)合HLA-Ⅰ類(lèi)分子,傳遞活化或抑制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)NK細(xì)胞的功能和殺傷活性,在抗病毒感染、腫瘤、自身免疫性疾病等的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[14]。KIR分子具有高度多態(tài)性,遺傳基礎(chǔ)源于KIR基因多態(tài)性,表現(xiàn)在不同的單體型中,KIR基因數(shù)量和種類(lèi)均可能不同,是繼HLA之后發(fā)現(xiàn)的具有高度多態(tài)性的免疫調(diào)節(jié)基因家族。有研究[15]報(bào)道,KIR基因多態(tài)性將影響到其與配體結(jié)合的特異性和穩(wěn)定性,有可能影響HBV感染后的機(jī)體免疫反應(yīng)及其臨床預(yù)后。
OBI是HBV感染中的一種特殊類(lèi)型,因其血清中病毒載量低而不易被發(fā)現(xiàn),成為臨床和流行病學(xué)的一大難題[16]。近年來(lái),采供血系統(tǒng)為提升血液安全逐漸采用核酸篩查技術(shù)進(jìn)行經(jīng)血傳播疾病的排除。本研究中,不能直接檢測(cè)獻(xiàn)血者肝臟組織中的HBV DNA,因而將血清學(xué)檢測(cè) HBsAg陰性而核酸檢測(cè)技術(shù)篩查HBV DNA陽(yáng)性的獻(xiàn)血者定義為OBI獻(xiàn)血者。本研究首次關(guān)注了無(wú)償獻(xiàn)血人群中OBI獻(xiàn)血者的KIR基因多態(tài)性特征,在105例OBI獻(xiàn)血者中檢出了KIR目前已知的16種基因,包括 KIR 2DL1-5、2DS1-5、3DL1-3、3DS1、2DP1、3DP1,以及KIR 2DS4 等位基因第5外顯子存在 22 bp 缺失而產(chǎn)生無(wú)激活效應(yīng)的變異體 KIR 2DS4*del。可以看出,OBI獻(xiàn)血者中抑制性KIR基因的檢出頻率普遍高于激活性KIR基因,這與健康人群中的特征一致。通過(guò)比較各個(gè)KIR基因在OBI獻(xiàn)血者與重慶漢族、河北漢族、江蘇漢族和我國(guó)健康人群中的頻率可以看出,KIR 2DL3在OBI獻(xiàn)血者中的分布頻率均低于上述人群,而與烏市維族和高加索健康人群一致。烏市維族和高加索健康人群均是HBV感染的低流行地區(qū),這提示KIR 2DL3可能是HBV感染的保護(hù)性基因。 Gao等[17]研究發(fā)現(xiàn)KIR 2DL3-HLA-C1具有較強(qiáng)的保護(hù)作用,di Bona等[18]發(fā)現(xiàn)KIR 2DL3與其配體結(jié)合有助于HBV的自發(fā)清除,Zwolinska等[19]的研究顯示只有KIR 2DL2基因而沒(méi)有KIR 2DL3基因會(huì)讓HIV易感率増加4倍以上,這些結(jié)果與本研究結(jié)論相似。但KIR 2DL3保護(hù)機(jī)體免受病毒感染的具體作用機(jī)制尚未明確,推測(cè)可能與KIR 2DL3與相應(yīng)配體結(jié)合后分泌更多的干擾素有關(guān)[20]。此外,有文獻(xiàn)[8]表明,KIR 2DS2、2DS3是HBV易感基因,能誘導(dǎo)持續(xù)較弱的炎癥反應(yīng)。而KIR 2DS1、3DS1、2DL5可能是保護(hù)基因,可以促進(jìn)HBV的清除。其他研究[21]也表明,KIR 2DS3基因頻率在梅毒、慢性乙型肝炎和丙型肝炎患者中升高。本研究將OBI獻(xiàn)血者與文獻(xiàn)報(bào)道的HBV感染組作比較,KIR 2DS2、2DS3基因頻率降低,而KIR 2DS4、3DL1頻率升高,提示OBI獻(xiàn)血者低病毒載量可能與NK細(xì)胞KIR活化和抑制信號(hào)的平衡關(guān)系有關(guān),也與KIR-配體間相互作用、種族、地域、病毒特征等有關(guān),而不單純?nèi)Q于KIR基因多態(tài)性。
表4 OBI獻(xiàn)血者與不同病種人群、不同地區(qū)健康人群的KIR基因型頻率的比較(%)
KIR 2DS4是攜帶頻率在90%以上的唯一活化性基因,也是單倍型A唯一的激活性KIR基因,提示這一基因在NK細(xì)胞的功能調(diào)控和疾病相關(guān)性中可能發(fā)揮重要作用。KIR 2DS4在第5外顯子缺失22 bp ,產(chǎn)生變異體KIR 1D編碼可溶性分子,編碼蛋白無(wú)法錨定在細(xì)胞膜上導(dǎo)致激活信號(hào)不能傳遞,因此KIR 1D可屏蔽KIR 2DS4或NK細(xì)胞上其他受體的配體或作為清除可溶性HLA的誘導(dǎo)物,干擾NK細(xì)胞功能[22]。 Zhuang等[23]研究結(jié)果顯示,中國(guó)漢族梅毒患者KIR1D 純合子的基因頻率較正常對(duì)照組顯著增高(16.9% vs 6.6%,χ2=4.596,P<0.05),提示KIR 1D 純合子可能與中國(guó)漢族人群的梅毒易感性相關(guān)。在OBI獻(xiàn)血者中同樣觀察到攜帶有KIR 2DS4*del基因的頻率較重慶漢族健康人群升高(45.7 %vs 26.9%,χ2=12.911,P<0.05),顯示出同梅毒人群中的易感性特征。但在普通的HBV感染人群中,Pan等[24]報(bào)道了101例慢性HBV感染患者中有26例攜帶有KIR 1D,明顯低于OBI獻(xiàn)血者的頻率(45.7% vs 25.7%,χ2=8.921,P<0.05)。因此,KIR 2DS4*del可能是HBV感染的一個(gè)易感基因,但也可能是OBI獻(xiàn)血者低病毒載量的一個(gè)有利因素,可能與病毒特征、配體特異性等相關(guān),下一步本研究團(tuán)隊(duì)將就此展開(kāi)研究。
KIR的基因型由2條單倍體構(gòu)成,本研究發(fā)現(xiàn)單倍體A在OBI組、強(qiáng)直性脊柱炎和健康對(duì)照組所占的比例均高于單倍體B,但這兩種單倍體在兩組之間不存在明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明單倍體型分布情況在OBI中的致病作用關(guān)系不大。HLA-Ⅰ類(lèi)基因是KIR的配體,兩者間的相互作用以及HLA和KIR作為人體多態(tài)性最豐富的基因系統(tǒng),造成了某些特定基因人群可能無(wú)法清除低水平的HBV從而產(chǎn)生OBI。因此,探明KIR與HLA-Ⅰ類(lèi)基因組合在OBI感染過(guò)程中的易感性和保護(hù)性作用,進(jìn)一步多地區(qū)、大樣本及深層的免疫學(xué)研究,闡明NK細(xì)胞調(diào)節(jié)HBV感染的機(jī)制是非常必要的。