Association between response to lamivudine treatment and tumor necrosis factor-α(TNF-α) promoter polymorphism in chronic hepatitis B

Abstract

[한글]만성 B형 간염 치료제로 B형 간염 바이러스(HBV)의 역전사 효소를 억제하는 라미부딘이 가장 많이 사용되고 있다. 최근 연구에서 만성 B형 간염 환자의 cytotoxic T lymphocytes (CTLs)의 기능을 회복시키는 라미부딘의 면역조절 기능이 보고 되었다. HBV 특이적인 CTLs은 tumor necrosis factor-α (TNF-α)의 분비를 통해 HBV의 복제와 유전자 발현을 억제하며, 이러한 면역반응은 효과적으로 HBV를 제거하도록 유도한다. TNF-α는 만성 B형 간염 환자의 간에서 분비량이 증가하며, promoter부위의 유전적 다형성에 따라서 전사 단계와 전사 후 단계에서 TNF-α 분비량이 조절된다. TNF-α promoter -308 부위의 유전적 다형성은 B형 간염의 자연치유와, -238 부위의 유전적 다형성은 B형 간염의 진행성과 관련이 있다고 보고 된 바 있기에, 본 연구는 TNF-α promoter 유전적 다형성에 따른 만성 B형 간염에서 기존의 항바이러스 치료제인 라미부딘 치료반응과의 연관성을 규명하고자 하였다.만성 B형 간염환자 중 라미부딘 장기간 투약 치료(12개월 이상)를 받은 환자 225명을 대상으로, 치료 전과 치료 후 ALT 수치와 HBV-DNA 수치검사, HBeAg의 임상적 결과에 따라 반응 군(responders, 103명)과 비반응 군(non-responders, 122명)으로 분류하였고, 정상 성인 대조군 89명과 비교하였다.TNF-α promoter -308 부위의 G allele은 라미부딘 치료 반응 군에서 96.1%, 비반응 군에서는 97..1%였고, A allele type은 반응 군에서 3.9%, 비반응 군 2.9%로 두 군 간의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. 반면 TNF-α promoter -238 부위의 경우 G allele은 치료 반응 군에서 97.6%, 비반응 군에서 92.2%였다. A allele은 치료 반응 군에서 2.4%, 비반응 군에서는 7.8%로 관찰되어 TNF-α promoter -238 부위의 A allele과 라미부딘 비반응 군 간의 통계적 유의성이 관찰되었다.만성 B형 간염환자에서 라미부딘에 의해 HBV의 항원 인지능력이 증가하여 CTLs 매개 면역 반응이 회복될 수 있지만, TNF-α promoter -238 부위의 유전적 다형성에 의해 TNF-α의 분비량이 감소하게 되면 라미부딘에 대한 치료반응이 어려워질 수도 있다. 따라서 본 연구의 결과는 라미부딘의 치료반응에 TNF-α promoter -238 부위의 유전적 다형성이 영향을 줄 수도 있다는 것을 암시한다. 하지만, 만성 B형 간염 환자의 검체수가 적어 더 많은 환자에 대한 분석과 대상 환자를 통한 TNF-α promoter에 대한 추가적인 연구가 필요하겠다.

[영문]Lamivudine (LMV) is a potent nucleoside analog to inhibit hepatitis B virus (HBV) replication. Recently, it was reported that LMV treatment can restore HBV-specific T-cell mediated immune response in patients with chronic hepatitis B. HBV-specific cytotoxic T-lymphocytes (CTLs) suppress expression and replication of HBV gene through the induction of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). It is well known that TNF-α plays a critical role in HBV immunopathogenesis. In chronic HBV infection, it was reported that TNF-α was activated in the liver and the lack of TNF-α induced impaired proliferation of HBV-specific CTLs in mice. TNF-α secretion is regulated at transcriptional and post-transcriptional level and TNF-α promoter polymorphism influence TNF-α expression. TNF-α promoter polymorphism at -238 and -308 positions is reported to affect the production of TNF-α. Thus, we investigated whether TNF-α promoter polymorphism at -308 and -238 positions affect the response to LMV treatment in patients with chronic hepatitis B (CHB).In this study, we examined 225 patients with CHB. All patients were treated with LMV at least for 12 months and followed up for 6 months after the end of therapy. These patients were classified into two groups according to the response to LMV. Responders were patients who showed normalization of serum ALT level, loss of HBeAg and sustained HBV-DNA negative after therapy, while non-responders had the detection of HBeAg and viral breakthrough during LMV treatment. Genomic DNA was extracted from whole blood and PCR for TNF-α promoter region was performed. The PCR products were purified and analyzed by direct sequencing.Two hundred twenty five patients with CHB were classified into 103 patients of responders and 122 patients of non-responders. TNF-α promoter A allelic polymorphism at position -238 was present in 19 of 122 non-responders and 5 of 103 responders. There was an association between TNF-α promoter A allelic polymorphism at position -238 and response to LMV treatment in patients with CHB (responders vs. non-responders, p=0.009). TNF-α promoter A allelic polymorphism at position -308 was present in 6 of 122 non-responders and 7 of 103 responders. There was no relationship between TNF-α promoter A allelic polymorphism at position -308 and response to LMV treatment in patients with CHB.These results suggest that the non-response to LMV treatment in patients with CHB may be related to TNF-α promoter -238 A allelic polymorphism.