编者按
HBV感染是全球性的公共卫生问题，其慢性化进程可导致严重的肝脏疾病，包括慢性乙型肝炎（CHB）、肝硬化和肝细胞癌（HCC）。近年来，随着对HBV生物学特性的深入探索，HBV DNA整合到宿主基因组中的现象引起了广泛关注。这一现象不仅揭示了HBV致病的新机制，还对HBV相关疾病的诊断、治疗和预后评估产生了深远影响。近日，法国里昂大学肝病研究所Fabien Zoulim教授在JOH杂志发表了一篇综述性文章，针对HBV DNA整合的机制、对肝脏疾病进展的影响以及对CHB功能性治愈的影响等进行全面而深入的介绍，以期为CHB的防治提供新的思路和方法。
文章发表封图 （https://doi.org/10.1016/j.jhep.2024.06.037）
HBV DNA整合的机制与动力学HBV是一种部分双链DNA病毒，其基因组通过逆转录过程整合到宿主基因组中是HBV生命周期中的一个重要环节。尽管整合事件并不直接参与病毒的复制，但其频繁发生且早期出现的特点使得整合HBV DNA在HBV致病过程中扮演着不可忽视的角色。整合主要发生在病毒DNA复制过程中产生的双链线性DNA（DSL DNA）阶段，这些DSL DNA通过非同源末端连接（NHEJ）或微同源介导的末端连接（MMEJ）反应插入宿主染色体的断裂位点。
整合事件在HBV感染过程中的积累是一个动态过程。在急性感染阶段，仅有少数肝细胞发生整合HBV DNA，但随着感染时间的延长，整合频率显著增加。在慢性感染患者中，尤其是那些经历长期病毒复制的患者，整合事件几乎遍布整个肝脏，甚至在高达90%的肝细胞中检测到整合HBV DNA。这种积累不仅反映了病毒与宿主基因组之间复杂的相互作用，也揭示了HBV持续感染对宿主细胞基因组稳定性的潜在威胁。
整合HBV DNA对肝脏疾病的影响整合HBV DNA对肝脏疾病的影响是多方面的。首先，整合HBV DNA可以驱动HBsAg和HBx蛋白的表达。HBsAg是HBV感染的主要标志物，其持续表达即使在病毒复制停止后也能维持感染状态，对宿主免疫系统产生持续的免疫压力。HBx蛋白则具有多种生物学功能，包括促进细胞增殖、抑制凋亡和诱导DNA损伤等，这些功能在HBV相关肝癌的发生和发展中起着重要作用。
其次，整合HBV DNA在HCC的发展中扮演着关键角色。整合事件通过激活已知癌基因、引起染色体不稳定性和表观遗传改变等多种机制促进肿瘤细胞的生长和扩散。整合热点如TERT启动子和MLL4基因外显子的识别进一步揭示了整合HBV DNA在HCC发生中的具体作用机制。这些整合事件不仅影响宿主基因的表达调控，还可能通过改变细胞信号通路和代谢途径促进肿瘤的发生和发展。
此外，整合HBV DNA也是HDV持续感染所必需的。HDV是一种缺陷病毒，需要HBV包膜蛋白的支持才能完成其生命周期。在HBV/HDV共感染的患者中，即使HBV复制受到抑制，整合的HBV DNA仍能表达HBsAg和其他包膜蛋白，为HDV的复制和持续感染提供条件。这使得HDV感染的治疗更加复杂和困难。
整合HBV DNA的检测与表征技术随着高通量测序技术的快速发展，多种平台被应用于整合HBV DNA的检测与表征。长读长测序技术如PacBio和Oxford Nanopore能够生成超长的读取序列，覆盖完整的HBV DNA整合体及其上下游宿主基因组序列。这些序列信息对于分析整合位点的分布、整合事件的结构特征以及整合对宿主基因表达的影响具有重要意义。
此外，探针捕获结合短读长测序技术也被广泛应用于整合HBV DNA的研究。通过设计针对HBV序列的特异性探针，可以在复杂的宿主基因组背景中高效富集HBV DNA整合体，并进行高通量测序分析。这种方法不仅提高了检测的灵敏度和特异性，还能够在全基因组范围内识别整合位点，为HBV相关疾病的诊断和研究提供了有力工具。
整合HBV DNA对慢性丁型肝炎（CHD）的影响在CHD患者中，整合HBV DNA对疾病的进展和治疗应答具有重要影响。由于HDV复制依赖HBV包膜蛋白的支持，因此整合HBV DNA在CHD患者肝组织中的表达对于HDV的持续感染至关重要。即使在cccDNA水平下降的情况下，整合HBV DNA仍能维持HBsAg的表达和HDV颗粒的组装与释放。这使得CHD的治疗更加具有挑战性，因为需要同时针对HBV和HDV进行干预。
针对CHD的治疗策略包括抗病毒治疗、免疫调节治疗和直接抗病毒药物的应用等。然而，由于整合HBV DNA的持续表达，传统的抗病毒药物可能无法完全清除HDV感染。因此，开发针对整合HBV DNA的新型治疗方法显得尤为重要。例如，小干扰RNA（siRNA）和基因编辑技术如CRISPR/Cas9等有望通过靶向整合HBV DNA实现HDV感染的清除和功能性治愈。
整合HBV DNA与HCC的诊断与治疗整合HBV DNA在HCC的诊断和治疗中也具有重要意义。整合热点如TERT启动子和MLL4基因外显子的识别不仅有助于HCC的分型和治疗策略的制定，还为HCC的早期诊断提供了新的标志物。通过检测循环肿瘤DNA（ctDNA）中的HBV-宿主基因融合点，可以在HCC发生早期发现肿瘤信号并进行干预治疗。
在HCC的治疗方面，整合HBV DNA也提出了新的挑战和机遇。传统的手术、放疗和化疗等方法虽然能够一定程度上控制肿瘤生长，但难以根除整合HBV DNA引起的持续感染和免疫逃逸。因此，针对整合HBV DNA的新型治疗方法如基因治疗、免疫治疗等有望为HCC的治疗带来新的突破。同时，对整合HBV DNA在HCC发生和发展中的具体作用机制的深入研究也将为HCC的预防和治疗提供更加精准的靶点和策略。
整合HBV DNA对CHB功能性治愈的影响功能性治愈是CHB治疗的重要目标之一，其标志是HBsAg的持续消失和肝脏炎症损伤的长期缓解。然而，整合HBV DNA可持续表达HBsAg，这对CHB功能性治愈的定义和评估提出了挑战。由于整合HBV DNA不依赖病毒复制就能表达HBsAg，因此即使cccDNA被完全清除，HBsAg水平也可能保持在可检测范围内。这使得传统的HBsAg检测方法无法准确反映HBV感染的真正状态。
为了克服这一挑战，研究人员正在开发新的非侵入性生物标志物如循环HBV RNA和HBcrAg等用于评估cccDNA的转录活性。这些生物标志物能够更准确地反映HBV在宿主细胞内的复制状态和治疗应答情况。然而，目前尚缺乏能够直接量化整合HBV DNA负荷和表达水平的生物标志物。因此，进一步研究整合HBV DNA在功能性治愈中的作用机制和开发新的检测方法是实现HBV功能性治愈的关键之一。
总结
综上所述，整合HBV DNA是HBV感染过程中一个复杂而重要的现象。它不仅揭示了HBV致病的新机制，还对HBV相关疾病的诊断、治疗和预后评估产生了深远影响。未来的研究应进一步深入探讨整合HBV DNA在疾病进展和治疗中的作用机制，开发新的检测方法和治疗手段以实现CHB的功能性治愈。
原文链接：Zoulim F, Chen PJ, Dandri M, Kennedy P, Seeger C. Hepatitis B Virus DNA integration: Implications for diagnostics, therapy, and outcome. J Hepatol. 2024 Jul 4:S0168-8278(24)02343-2. doi: 10.1016/j.jhep.2024.06.037. Epub ahead of print.
