联合分析HBV感染相关表达谱和DNA甲基化谱

目前公认HBV感染肝脏疾病的发病机制是与宿主对于HBV发动的免疫应答相关。这种免疫应答由于宿主、病毒等因素影响下存在异质性，而这种异质性是导致HBV感染后不同病情转归和预后的最关键因素。至今为止，针对HBV感染后免疫应答异质性的研究数量巨大，但是针对于一些关键问题，如，急性HBV感染宿主免疫应答有无天然免疫应答成分起作用、成年期和婴幼儿期感染HBV不同病情转归、HBV如何逃逸宿主免疫应答等，还是给不出确切的答案。近10年来，表观遗传学于基因表达的调控作用备受关注，尤其是认为基因启动子区CpG岛甲基化状态与相关基因的表达密切相关。而且HBV可诱导宿主甲基化转移酶的表达而导致宿主和病毒本身DNA的甲基化状态改变。本研究针对HBV感染后处于不同病程的患者，利用全基因组表达芯片和全基因组启动子区CpG岛甲基化芯片方法，联合分析HBV感染相关免疫应答过程，还有其表观遗传学调控因素，试图找出受表观遗传学调控的免疫应答相关的基因、通路。因此本研究主要联合应用全基因组芯片技术和生物信息学分析方法：（1）应用人全基因组表达谱芯片研究HBV感染（急性、慢性和健康对照）相关表达谱。（2）应用人全基因组CpG岛和启动子区甲基化芯片研究HBV感染（急性、慢性和健康对照）相关甲基化谱。（3）联合分析上述表达谱和甲基化谱研究。实验结果如下：（1）急性感染期显著富集Toll样受体通路，尤其在急性期和免疫耐受期比较显著富集，伴随着IFI27，IFI30，IFITM3等一组ISGs高表达。其中TLR6的表达在多个组间差异比较明显，如急性期分别和免疫耐受期、清除期和健康对照相比，其表达显著升高。（2）急性期与慢性感染相比，显著富集白细胞跨内皮细胞通路，富集的基因包括ITGB1，ITGA4，ACTB，VCL，MYL9，NCF1，NCF4，PIK3R5和CDC42，这些基因在急性期的表达均高于慢性感染。（3）FCGRs活化性受体(FCGR1A，FCGR1B，FCGR2A，FCGR3A)的表达在急性期显著高于免疫耐受期，同样免疫清除期也显著高于免疫耐受期。（4）急性期与健康对照相比存在广泛甲基化状态差异，遍布整个基因组。与表达谱结果反向交联之后发现在低甲基化、高表达基因富集于免疫应答过程，其中NFKB2，CTLA4，CD3E，MAPK3和LCK属于T细胞受体通路。（5）慢性期与健康对照间差异甲基化基因，富集了多个癌症相关的通路。在与表达谱结果反向交联之后发现在低表达、高甲基化基因包括尤其是在肝癌有报道的GSTP1、RASSF1A、CDKN2A等基因的异常甲基化。（6）急性期和慢性期见差异甲基化基因主要包括免疫细胞表面抑制性受体、如CTLA4，LILRA1，LILRB1，NCF1等基因的低甲基化、高表达，提示了DNA甲基化有可能参与到免疫应答强度调节过程。本论文是第一个应用全基因组表达谱芯片和全基因组启动子区CpG岛甲基化芯片联合研究HBV感染相关的表达谱和甲基化谱的特点的研究。我们的研究重点体现了HBV感染急性期确实存在天然免疫应答过程起作用，而其主要成分为Toll样受体通路介导的I型IFN通路和相关IFN刺激基因。广泛甲基化状态差异存在于HBV感染急、慢性各阶段，其中在一些反向交联基因的基因发现与癌症，T细胞受体应答过程相关。