李迎娟， 冯国和

中国医科大学附属盛京医院 

HBV感染是世界范围的一个公共卫生问题，每年约78万人死于慢性HBV感染相关疾病，肾脏是常见肝外受累器官，8%~20%乙型肝炎患者有肾脏损害［1］。一项临床研究［2］评估了268例没有接受过任何口服抗HBV治疗的HBsAg阳性慢性携带者肾脏异常的患病率，共发现73例(73/113，64.6%)患有肾脏疾病。这表明，在HBsAg阳性患者中，肾功能异常非常普遍。HBV相关肾小球肾炎（HBV-associated glomendonephrits，HBV-GN）的发生机制较为复杂，包括免疫复合物沉积于肾小球、病毒直接感染肾脏、自身免疫反应、免疫缺陷以及宿主和病毒遗传因素等，至今尚不完全清楚，其中免疫复合物沉积是目前普遍认可的主要发病机制。但近年来，肾小管损伤机制在HBV-GN发病中的作用受到广泛关注。本文将HBV感染细胞的关键因素和HBV损伤肾小管细胞的研究进展总结如下，阐述HBV直接感染肾小管细胞的可能机制。

1  肾脏可能是HBV感染的靶器官

1.1肾脏中检测到HBV标志物   既往研究显示，应用免疫荧光法、PCR、原位杂交等可在肾脏细胞中检测到HBV标志物，包括HBsAg、HBeAg、HBV DNA等。但其来源存在争议，肾脏中的HBV标志物可能由病毒直接感染肾脏细胞所致，可能由肾脏细胞吞噬循环中病毒颗粒所致，也可能由整合在染色体上的HBV DNA编码所致。然而，有学者［3］报道，在部分HBV-GN患者中出现血清HBsAg和HBeAg阴性，而肾组织有病毒蛋白沉积，这进一步证明了HBV可以直接感染肾脏。

1.2HBV进入并感染肝细胞的途径   HBV是一种嗜肝DNA病毒，病毒感染细胞的第一步是病毒与靶细胞之间的相互作用。迄今为止，已经发现HBV进入肝细胞可以由硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（heparan sulfate proteoglycans,HSPG）如磷脂酰肌醇蛋白聚糖-5和钠离子/牛磺胆酸共转运多肽（Na+/taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP）［4-5］介导。HBV首先在肝细胞变表面附着于HSPG，然后与NTCP结合，启动HBV进入肝细胞。研究［6］表明，NTCP是HBV感染肝细胞的功能性细胞受体，是一种多跨膜转运蛋白，特异性地在肝细胞基底外侧膜表达，其与HBV preS1脂蛋白结合，介导HBV进入肝细胞。然而，其他表达NTCP的非肝细胞不支持HBV感染后复制，表明HBV在细胞中复制还需要额外的肝细胞特异性因子［7］。HBV在肝细胞中转录受肝脏富含的转录因子调节，如肝细胞核因子（HNF）1、HNF3、HNF4、CCAAT/增强子结合蛋白以及核激素受体（如RXRα和PPARα）［5］。有学者［8］发现，人肝细胞之所以是HBV复制的优先位点，是因为其具有促进HBV进入的特定NTCP受体，并且缺乏进入后细胞内抑制因子Slug和Sox7（其过表达能降低HBV转录），其与HNF4α的激活一起促进HBV的有效转录。因此HBV感染肝细胞需要HSPG、NTCP和肝脏富含的转录因子共同存在，其他可能的关键转录因子及具体作用机制还有待进一步研究发现。

1.3肾脏具备HBV感染关键因素   近年研究发现NTCP［9］和促进HBV RNA转录的转录因子如HNF1、HNF3、HNF4等［10］均在肾脏中表达。HNF4转运体在成人肝、肾和肠中表达最丰富，新生小鼠肾中HNF4在肾近曲小管和远曲小管中强表达，HNF1b直接调节参与肾脏小管形成的肾小管上皮细胞中囊性基因Pkhd1的表达［10］。这表明肾脏具备HBV感染、复制的条件。HBV进入肾小管细胞并在肾小管细胞内复制、转录的方式目前尚不清楚。Yang等［11］通过核激素受体HNF4α、RXRα、PPARα以及NTCP的异位共表达重建了人胚胎肾小管细胞293T细胞中的HBV感染，结果发现293T细胞中可检测到HBV感染标志物（HBsAg、HBeAg、HBV DNA等），表明非肝细胞对HBV的易感性可通过将NTCP、HNF4α、RXRα和PPARα的宿主细胞表达赋予非肝细胞来实现。据此推测HBV可能与肾小管上皮细胞特异性受体结合介导HBV进入肾小管细胞，在关键转录因子存在的情况下，在肾小管细胞中复制、转录，从而导致肾脏损害，参与HBV-GN的发生发展。

2  HBV感染肾小管细胞的可能方式   

病毒可以通过与细胞膜融合或通过受体介导的内吞作用进入宿主细胞，有学者［12］发现表达NTCP的肝癌细胞摄取HBV依赖于肌动蛋白细胞骨架，通过网格蛋白介导的内吞途径进入。这表明HBV进入细胞依赖受体介导的内吞作用，而非融合机制。有学者［13］发现用表皮生长因子刺激能增强细胞对HBV感染的敏感性，表皮生长因子受体（EGFR）在介导HBV-NTCP细胞内化为易感细胞中起关键作用。EGFR表达可随着HBV转录水平的增加而增加［14］，EGFR抑制剂可以显著抑制HBV复制，并适度降低HBV转染的肝癌细胞的病毒抗原合成［15］。而在肾脏,EGFR主要在肾小管上皮细胞、间质成纤维细胞表达。人EGFR2在肾小管损伤中起重要作用。研究［16］显示，人EGFR2在单侧输尿管梗阻引起的肾纤维化、1型和2型糖尿病肾病以及肾纤维化患者的肾活检中显著增加，且主要发生在近端肾小管上皮细胞。因此推测EGFR可能在HBV进入肾小管细胞并造成其损伤过程中发挥重要作用。但是目前EGFR在HBV-GN患者肾组织的表达尚无文献报道，有待于进一步研究。综上，一旦与NTCP、EGFR结合，HBV通过网格介导的内吞作用被内化，并到达内体，内体融合似乎发生在晚期内体中，但引发内体融合的线索尚未完全明确［17］。最近的一项研究［18］表明，EGFR通过其内吞/分选途径驱动与NTCP结合的HBV从细胞表面转移到内体，EGFR激活触发HBV转运到晚期内体。此外，E-钙黏蛋白也被报道作为一种新因子促进HBV进入，其通过影响HBV的功能性受体NTCP的分布在HBV进入中起着关键作用［19］，而E-钙黏蛋白是一种钙依赖性黏附整合素，在上皮组织中大量存在。但HBV是否通过上述过程进入肾小管细胞需要体内及体外试验证实。

3  HBV引起肾小管炎症反应 

肾小管是肾脏的主要组成部分，容易受到包括缺血、蛋白尿、毒素和代谢紊乱等多种损伤。肾小管上皮细胞损伤后，可以合成和分泌多种生物活性分子如促炎细胞因子、趋化因子等，驱动间质炎症和纤维化。HBV-GN患者肾活检中可看到炎性细胞浸润和肾小管间质纤维化，HBV感染可激活肾小管间质免疫细胞，使肾小管细胞成为专业的抗原呈递细胞，并激活炎性免疫反应，参与HBV-GN的发生发展［20］。TNFα和IL-1β与肾脏炎症的发生发展显著相关［21］。IL-1β在肾小管上皮细胞-间充质细胞转分化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）中起重要作用，可导致纤维结合蛋白、血管活性物质和α-平滑肌肌动蛋白水平显著增加，从而促进肾脏纤维化［22］。部分EMT足以诱导肾小管功能损害，触发细胞周期停滞，并促进关键纤维生成细胞因子的释放，造成肾脏纤维化［16］。免疫抑制剂能降低机体免疫反应，用于治疗HBV-GN可有效减轻肾脏炎症。他克莫司是一种免疫调节剂，研究［23］表明，他克莫司联合恩替卡韦能快速诱导HBV-GN患者蛋白尿缓解。

4  HBV诱导肾小管细胞凋亡  

HBV可通过调节细胞周期、激活信号转导通路诱导肾小管细胞凋亡。HBV X蛋白( hepatitis B virus X protein,HBx)是X区编码的产物，是一种多功能调节蛋白，具有广泛的反式激活作用。HBx蛋白不仅在体内被招募到cccDNA中促进HBV复制［24］，还可促进肝癌的发生发展［25］。HBx参与调节HBV复制、细胞转录、信号转导和细胞周期进程［26］，并诱导细胞凋亡［27］，引起炎症反应［28］，在肾小管上皮细胞凋亡中发挥了重要作用。有学者［29］研究发现,HBx转染可显著抑制肾小管上皮细胞凋亡，促进细胞周期从G1期向S期发展，并在S期阻滞细胞周期，表明HBx可通过调节细胞周期蛋白表达影响肾小管上皮细胞周期，调节肾小管上皮细胞凋亡。肾小管上皮细胞凋亡的分子机制十分复杂，有多种凋亡蛋白和信号通路（包括激活NF-κB途径、Toll样受体（TLR）、上调Fas/FasL途径等）参与。

4.1  NF-κB途径  NF-κB是细胞内重要的核转录因子，在调节对感染的免疫应答中起关键作用。HBV可通过激活NF-κB信号通路损伤肾小管细胞。Li等［30］将HBx质粒转染到近端人肾小管上皮细胞中，发现HBx质粒转染显著下调了钙黏蛋白的表达，上调了α-平滑肌肌动蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和纤连蛋白的表达，并以时间和浓度依赖方式增加NF-κB磷酸化，表明HBx可能通过激活NF-κB信号通路促进肾小管EMT，最终导致肾脏间质纤维化。Yang等［31］研究发现HBV-GN患者中肾脏TRAIL受体DR4表达明显升高，且与促炎细胞因子表达呈正相关，并构建了HBV感染肾小管细胞模型，结果表明在促炎因子存在的情况下，HBx通过增强活化，显著上调DR4的表达，从而增加TRAIL诱导的肾小管细胞凋亡。但是TRAIL增加是否通过激活NF-κB途径促进HBV-GN患者肾小管细胞凋亡目前还不清楚，需要进一步研究证实。

4.2  Toll样受体（TLR）  TLR位于NF-κB的上游，能快速识别病原微生物，并介导免疫反应、激活信号通路［32］。TLR4/NF-κB通路是桥接病原微生物免疫、炎性损伤及局部组织坏死的关键通路［33］。研究［34］发现，与非HBV-GN患者相比，HBV-GN患者肾组织中组蛋白赖氨酸特异性脱甲基酶（lysine-specific demethylase 1，LSD1）上调，且其表达与肾脏炎症呈正相关，推断HBV可能通过LSD1-TLR4-NF-kB/JNK信号通路诱导人肾小管上皮细胞炎症释放促炎介质，导致肾小管上皮细胞损伤。替比夫定具有改善肾脏炎症和肾小管间质纤维化的作用，但具体作用机制尚不明确，有学者［35］发现可能与替比夫定拮抗TLR4抑制近端小管上皮细胞的转分化有关。阻断TLR4/NF-κB信号通路中的某一环节来减轻肾脏炎症，这为HBV-GN的治疗提供了新思路。

4.3  Fas/FasL途径   Fas/FasL途径也参与HBV诱导肾小管细胞凋亡。He等［36］发现，用HBx转染NRK-52E细胞（大鼠肾小管导管上皮细胞）可抑制细胞增值，增加凋亡和Fas、FasL及MLK3-MKK7-JNKs信号通路相关蛋白表达；且用MLK3抑制剂处理后，HBx转染组信号通路活性、Fas/FasL表达和细胞凋亡显著降低。结果表明HBx可通过MLK3-MKK7-JNK3-c-Jun信号通路激活Fas/FasL，诱导NRK-52E细胞凋亡。但该实验是体外实验，需要合适的体内模型进一步研究证实。综上所述，HBV可通过调节细胞周期、激活NF-κB等相关信号转导通路诱导肾小管细胞凋亡，导致HBV-GN进展，研究其具体机制有助于新药物研发。

5  小结与展望 

肾小管损伤机制在HBV-GN发病机制中的作用越来越受到重视。肾脏具有迄今发现的HBV在肝细胞中感染、复制的决定因素，可能是HBV感染肝脏外的另一器官，HBV进入肾小管细胞的受体和支持HBV在肾小管细胞中复制、转录的因素有待于进一步研究。HBV可导致肾小管细胞炎症发生，通过激活NF-κB、上调Fas/FasL途径等信号通路引起细胞凋亡损伤肾脏，参与HBV-GN的发生发展，阻断上述途径可能延缓或阻止HBV-GN的进展，起到治疗作用。HBV-GN主要治疗方式是抗病毒治疗，随着HBeAg和HBsAg被清除，患者蛋白尿缓解［37］。有研究［38］表明，通过单一抗病毒治疗，HBV-GN患者尿蛋白缓解伴随HBV复制减少和HBeAg清除率的提高。抑制HBV复制可减少HBV-GN患者尿蛋白排泄、减轻肾脏损伤，增加临床缓解率［39］。但是现有抗病毒药物尚未达到使cccDNA从HBV感染者体内彻底清除［40］。拉米夫定虽然可减少HBV-GN患者的蛋白尿［41］，但因耐药性高，现在不作为首选抗病毒药物。恩替卡韦目前是慢性HBV患者一线药物，有病例报道1例HBV-GN患者应用恩替卡韦后出现了蛋白尿缓解和血清转化［42］，但目前恩替卡韦对于HBV-GN治疗疗效仍缺乏可靠证据，需要进一步大样本研究证实。糖皮质激素［43］和免疫抑制剂［44］可改善疾病预后，但有重新激活病毒和进一步恶化肾功能的风险，其利弊权衡尚缺乏有力的循证医学证据。有病例报道［43］对难治性HBV-GN应用抗病毒药物联合糖皮质激素，可减少肾脏免疫复合物沉积、缓解蛋白尿，因此临床上需经验性应用糖皮质激素。目前临床上尚无作用靶点位于肾脏治疗HBV-GN的药物，研发治疗HBV-GN的特效药面临重大机遇和挑战。HBV损伤肾脏的具体机制和途径的不断发现，为研发具有新作用机制的小分子药物提供了新治疗靶点。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：李迎娟负责资料分析，撰写论文，修改论文；冯国和负责拟定写作思路，指导撰写文章并最后定稿。

引证本文：

LI YJ, FENG GH.  Research advances in infection of renal tubular cells by hepatitis B virus［J］. J Clin Hepatol, 2021, 37(3): 681-684. (in Chinese)

李迎娟， 冯国和. HBV感染肾小管细胞机制的研究进展［J］. 临床肝胆病杂志, 2021, 37(3): 681-684.