第10章 肝炎病毒
肝炎病毒是指以侵害肝臟為主引起病毒性肝炎(viral hepatitis)的病原體,目前公認(rèn)的人類(lèi)肝炎病毒至少有5種,即甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒和戊型肝炎病毒。近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)一些與人類(lèi)肝炎相關(guān)的病毒,包括庚型肝炎病毒和輸血傳播病毒。病毒性肝炎是目前感染率和發(fā)病率最高的傳染病之一,已成為全球性的嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題,影響近1/4人群的健康,至今仍缺乏特效療法。
1965年,Blumberg等最先在澳大利亞土著人血清中發(fā)現(xiàn)了HBsAg,這是人類(lèi)首次檢測(cè)到肝炎病毒抗原,當(dāng)時(shí)稱(chēng)“澳抗”。1970年,Dane等在電鏡下鑒定出成熟的乙型肝炎病毒(hepatitisB virus,HBV)顆粒,即Dane顆粒。1980年P(guān)rice等首先成功克隆了HBV DNA全基因。之后,HBV的基因組結(jié)構(gòu)、基因變異、流行病學(xué)特征、致病機(jī)制、基因治療和疫苗等研究進(jìn)展非常迅速。
(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)
Dane顆粒 又稱(chēng)大球形顆粒(圖10-2),直徑為42nm,具有雙層衣殼。外衣殼相當(dāng)于包膜,由脂質(zhì)雙層和蛋白質(zhì)組成,鑲嵌有表面抗原(hepatitisB surface antigen,HBsAg)和前S蛋白。用NP40等去污劑處理除去外衣殼后,暴露出電子密度較大、直徑為27nm的20面體核心結(jié)構(gòu),其表面為內(nèi)衣殼,內(nèi)含核心抗原(hepatitisB core antigen,HBcAg)和e抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)。內(nèi)部是HBV的核心,含有DNA和DNA多聚酶(DNApolymerase,DNA-P)等。Dane顆粒是完整的HBV顆粒,具有很強(qiáng)的感染性。血清中Dane顆粒的檢出是肝內(nèi)病毒活躍復(fù)制的標(biāo)志。
圖10-2 HBV形態(tài)結(jié)構(gòu)模式圖
小球形顆粒 為乙型肝炎患者血清中常見(jiàn)的顆粒,含量比Dane顆粒高100~1000倍,顆粒呈球形,直徑22nm,不含核酸及多聚酶,為組裝Dane顆粒時(shí)游離到血液中的過(guò)剩的HBsAg。
管形顆粒 由許多小球形顆粒串聯(lián)而成,長(zhǎng)100~70nm,直徑22nm。
(二)基因組結(jié)構(gòu)與功能
圖10-3 HBV基因結(jié)構(gòu)示意圖
長(zhǎng)鏈(L)為負(fù)鏈,完全閉合。短鏈(S)為正鏈,呈半環(huán)狀,長(zhǎng)度約為負(fù)鏈的50%~100%。負(fù)鏈3'端與正鏈5'端約250~300bp的粘性末端是維持環(huán)狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。粘性末端的兩側(cè)有直接www.med126.com重復(fù)序列(directrepeat,DR),其序列為5'TTCACCTCTGC 3'(11bp)。DR1在負(fù)鏈上的位置是1 824~1 834 nt,DR2在正鏈上的位置是1 590~1600 nt。DR區(qū)在HBV復(fù)制中起重要作用,如果改變2~3個(gè)核苷酸,病毒就可能停止復(fù)制,因此,DR區(qū)是設(shè)計(jì)反義寡脫氧核苷酸、核酶和突變研究的重要靶區(qū)。
HBV DNA的負(fù)鏈含有S、C、X、P4個(gè)開(kāi)放讀碼框架(open reading frame,ORF) ,編碼HBV全部的遺傳信息,并且讀碼框架之間有相互重疊,使HBV基因組的利用率高達(dá)150%~200%(圖10-3),無(wú)內(nèi)含子。
小蛋白、PreS1蛋白和PreS2蛋白都有很強(qiáng)的抗原性,其中HBsAg是目前乙肝疫苗的主要成分。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),PreS1蛋白和PreS2蛋白具有比HBsAg更強(qiáng)的免疫原性,應(yīng)開(kāi)展PreS1和PreS2疫苗的研制。
C基因區(qū) 位于1 814~2 450nt,全長(zhǎng)636bp,可分為preC基因和C基因,5'端有2個(gè)ATG。C基因長(zhǎng)549bp,編碼HBcAg,為核衣殼的唯一結(jié)構(gòu)蛋白。第2個(gè)ATG與第1個(gè)ATG間的序列稱(chēng)為preC基因,由87bp 組成(1 814~1 900nt),編碼的PreC蛋白具有信號(hào)肽(signalpeptide)和核信號(hào)(nuclear signal)功能。
自第1個(gè)ATG編碼的產(chǎn)物稱(chēng)為HBeAg前體蛋白(212aa),信號(hào)肽將該前體蛋白引導(dǎo)到宿主細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上,經(jīng)蛋白酶降解切除包括信號(hào)肽(19aa)在內(nèi)的N端及富含精氨酸的C端的部分序列后,即形成成熟的HBeAg,可分泌到血液中或與球蛋白結(jié)合。HBeAg為血清中能檢測(cè)到的一種可溶性蛋白,HBeAg陽(yáng)性提示HBV正處于復(fù)制狀態(tài)。
P基因區(qū) 位于2 357~1 621nt,全長(zhǎng)2496bp,是HBV DNA最大的ORF,占整個(gè)基因組的75%以上,與S、C及X區(qū)均有重疊。編碼的P蛋白為多聚蛋白(95kDa),具有4個(gè)功能域(domain):引物酶(primease)、間隔區(qū)、逆轉(zhuǎn)錄酶和RNaseH,可被加工成多種分子量較小的產(chǎn)物,其中DNA多聚酶具有依賴(lài)DNA的DNA多聚酶、依賴(lài)RNA的DNA多聚酶、逆轉(zhuǎn)錄酶和RNase H活性。這些基因產(chǎn)物在HBVDNA復(fù)制過(guò)程中起關(guān)鍵性作用,P基因變異可能導(dǎo)致DNA復(fù)制改變,甚至中斷。
X基因區(qū) 位于1 374~1 836 nt,大小約435~462bp,是最小的ORF,是HBV基因組內(nèi)功能重疊最明顯的區(qū)域,包括ENHⅡ(增強(qiáng)子Ⅱ)、Cp(核心啟動(dòng)子)和DR2(順向重復(fù)序列2)。X基因所編碼的X蛋白(hepatitisB X antigen,HBxAg)大小為145~154aa,是一種轉(zhuǎn)錄反式激活蛋白,對(duì)HBV多個(gè)啟動(dòng)子及增強(qiáng)子有激活作用,可反式激活HBV及肝細(xì)胞癌基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件,促進(jìn)HBV復(fù)制和肝細(xì)胞癌變,還可活化多種異源的啟動(dòng)子及增強(qiáng)子,如HIV-1、HSV-TK、RSVLTR、SV40早期轉(zhuǎn)錄區(qū)的增強(qiáng)子及啟動(dòng)子。但X基因不與DNA直接結(jié)合,必須通過(guò)活化其它蛋白因子(如NF-κB)而起作用。
X蛋白可能是病毒的早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,多在復(fù)制活躍或致癌過(guò)程中表達(dá),隨后下降或消失。目前尚未能從血清中純化到HBxAg,它僅出現(xiàn)在病毒持續(xù)復(fù)制和肝細(xì)胞炎癥崩解的患者血清中,常見(jiàn)于慢性乙型肝炎、肝硬化與肝細(xì)胞癌患者。HBxAg抗原性很強(qiáng),可誘發(fā)高水平的特異性抗體,
(三)復(fù)制
當(dāng)乙肝病毒感染宿主肝細(xì)胞后,表現(xiàn)出與其它DNA病毒不同的生活周期。其顯著特點(diǎn)是,在復(fù)制過(guò)程中存在病毒的前基因組形成過(guò)程和逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程(圖10-5)。
閉環(huán)和超螺旋 在HBV DNA聚合酶的作用下,不完整的正鏈DNA以負(fù)鏈DNA為模板,復(fù)制成完整的雙鏈DNA并超螺旋化,形成共價(jià)閉合環(huán)狀DNA(covalentlyclosed circular DNA,cccDNA)。cccDNA可整合至肝細(xì)胞染色體基因組中。因此,可設(shè)計(jì)和尋找阻斷cccDNA合成的藥物用于抗HBV感染。
前基因組的形成 在細(xì)胞RNA多聚酶作用下,以cccDNA為模板轉(zhuǎn)錄形成至少5種長(zhǎng)短不一的RNA。其中,3.5 kb RNA包含HBVDNA序列上的全部遺傳信息,可作為HBV DNA復(fù)制的模板,故稱(chēng)為前基因組(pregenome RNA,Pg RNA),亦可轉(zhuǎn)譯成HBeAg和P蛋白。病毒的前基因組、蛋白引物及DNA多聚酶一起進(jìn)入組裝好的病毒內(nèi)衣殼中;2.1kbRNA可轉(zhuǎn)譯成病毒的外衣殼中蛋白和主蛋白,提供原料供HBV顆粒組裝;2.4kb RNA轉(zhuǎn)譯大蛋白?稍O(shè)計(jì)反義RNA阻斷mRNA的翻譯或核酶降解mRNA,從而干擾HBV增殖。
逆轉(zhuǎn)錄 在病毒DNA多聚酶作用下,以Pg RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄為負(fù)鏈DNA。RNA模板迅速被病毒編碼的RNase H所降解,再以新合成的負(fù)鏈DNA為模板,復(fù)制互補(bǔ)的正鏈DNA?梢(jiàn),抑制DNA多聚酶活性有可能成為治療乙型肝炎的有效途徑。
裝配與釋放 長(zhǎng)短不等的正鏈DNA與完整的負(fù)鏈 DNA形成未閉合環(huán)狀雙鏈HBV DNA,并與外衣殼蛋白裝配成完整的有感染性的顆粒,從而產(chǎn)生出大量HBV顆粒,完成復(fù)制過(guò)程,在一定條件下經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽方式釋放至細(xì)胞外。
(一)基因變異
乙肝病毒DNA復(fù)制的一個(gè)最顯著特點(diǎn)是經(jīng)mRNA中間體進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,在這一過(guò)程中,由于DNA聚合酶缺乏校正功能而容易發(fā)生錯(cuò)配,因此HBV突變率較一般DNA病毒高。研究發(fā)現(xiàn),第1896nt可由TGG變?yōu)門(mén)AG。第1 762nt、1 896nt位點(diǎn)的突變率分別為71%和33%。第1 762nt、1 764nt兩位點(diǎn)上可出現(xiàn)雙突變。這些重要突變的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了HBV基因變異的研究。
HBV變異可發(fā)生在S、C、P、X四個(gè)讀碼框的任何一個(gè)區(qū)域內(nèi),其突變類(lèi)型有點(diǎn)突變、缺失、插入、重排等多種類(lèi)型。這些變異導(dǎo)致HBV生物學(xué)特性、致病機(jī)制、血清學(xué)標(biāo)志物的改變,以及免疫逃避,在病毒感染的臨床表現(xiàn)、診斷、預(yù)后及防治等方面帶來(lái)諸多新問(wèn)題。
S基因變異 S基因變異株的抗原性、免疫原性可發(fā)生相應(yīng)的改變,并可能同時(shí)造成與之重疊的P基因變異而影響病毒的復(fù)制。S基因突變包括S亞型點(diǎn)突變和抗體逃逸突變。
S基因編碼的HBsAg是HBV的主要抗原。HBsAg的抗原性較為復(fù)雜,有4個(gè)主要血清型:adw、adr、ayw和ayr。對(duì)各血清型基因組核苷酸測(cè)序表明,亞型的改變僅取決于個(gè)別堿基差異,因此,HBsAg編碼區(qū)上的細(xì)小變化將可能引起抗原性發(fā)生明顯變化。從免疫學(xué)角度考慮,如果中性的“a”抗原決定簇(aa124~aa147)發(fā)生變化,將會(huì)使常規(guī)免疫產(chǎn)生的抗體作用減弱或喪失。
S基因發(fā)生突變,?蓪(dǎo)致乙肝疫苗保護(hù)失敗。1990年,Carman等首先報(bào)道一種逃避疫苗免疫的變異株。在接種過(guò)乙肝疫苗的兒童中,個(gè)別兒童血清中具有較高的抗-HBs,但HBsAg及HBeAg均為陽(yáng)性。通過(guò)對(duì)感染HBV的患兒及其母親的S基因進(jìn)行序列分析,在患兒體內(nèi)HBVS基因上發(fā)現(xiàn)一個(gè)出現(xiàn)頻率最高的點(diǎn)突變,即位于第587 nt的G→A,導(dǎo)致所編碼的HBsAg第145aa Gly→Arg,這一位置恰好在“a”簇抗原決定簇上。單克隆抗體結(jié)合試驗(yàn)證明,抗-HBs與變異后的HBsAg結(jié)合力顯著降低,導(dǎo)致患者血清中HBsAg陽(yáng)性,而其母親產(chǎn)前血清中HBV DNA無(wú)此突變。
我國(guó)學(xué)者在2例乙肝疫苗接種失敗者中,發(fā)現(xiàn)HBsAg有第145aa及126aa的變異。
C基因變異 HBcAg和HBeAg由C基因編碼,但合成的起始點(diǎn)不同。HBcAg是相對(duì)保守的,而HBeAg則高度變異,也就是說(shuō)C基因突變主要發(fā)生在preC區(qū)。
既往認(rèn)為,HBeAg轉(zhuǎn)陰和抗-HBe的出現(xiàn)表示部分病毒被清除,肝炎癥狀緩解。但實(shí)際上并非所有HBeAg陰轉(zhuǎn)的HBV感染者都趨于好轉(zhuǎn),相反,相當(dāng)部分重型乙型肝炎的發(fā)生與HBeAg陰轉(zhuǎn)存在一定的關(guān)系,而且部分HBeAg陰性患者血清存在高滴度的HBVDNA。究其原因,可能是HBV基因組多個(gè)位點(diǎn)的堿基變異導(dǎo)致患者血清HBeAg陰轉(zhuǎn),其中最常見(jiàn)的是preC基因突變,突變主要位點(diǎn)是第1 896 nt(G→A),使TGG→TAG(終止密碼子),導(dǎo)致HBeAg不能合成和分泌,因而血清中檢測(cè)不到HBeAg,但并不意味著HBV的清除或復(fù)制水平的減低。變異的發(fā)生可能與宿主的免疫反應(yīng)、持續(xù)的慢性感染和干擾素或其他抗病毒藥物治療等因素有關(guān)。
另一個(gè)重要突變是C基因啟動(dòng)子變異,即第1 762 nt A→T,第1 764nt G→A的雙突變,導(dǎo)致HBeAg轉(zhuǎn)錄障礙。該變異可能與暴發(fā)性肝炎、重癥肝炎、肝纖維化、肝硬化和肝癌等有關(guān)。
P基因的突變 P基因編碼HBV DNA多聚酶。在HBV的基因組中,發(fā)現(xiàn)有數(shù)處突變位點(diǎn),其中,P基因的5′端第2798nt A→C,造成前基因組RNA不能正常包裹成核心顆粒,影響HBV DNA的正常復(fù)制。提示P區(qū)5′端為病毒關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)區(qū)域,在這一區(qū)域進(jìn)行定點(diǎn)誘變,可使HBVDNA的復(fù)制停止,為HBV的基因治療提供了一個(gè)重要的靶區(qū)。
X基因突變 X基因所編碼的X蛋白可反式激活宿主細(xì)胞和HBV轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件,在HBV復(fù)制和致病性中起關(guān)鍵性作用。X基因突變可能對(duì)HBV與宿主細(xì)胞相互作用具有重要影響,可增強(qiáng)或阻斷HBVDNA的復(fù)制和表達(dá)。研究表明,在X基因的第1 770~1 777nt有8bp的缺失突變,影響C基因啟動(dòng)子和增強(qiáng)子ENHⅡ產(chǎn)生終止密碼子。X蛋白C末端截去20aa后,可抑制HBV某些抗原的表達(dá),使血清免疫學(xué)標(biāo)記陰轉(zhuǎn)。
(二)基因分型
雖然HBV血清學(xué)分型在診斷和治療中發(fā)揮一定的作用,但HBV各亞型與致病性和病毒復(fù)制的關(guān)系尚不十分清楚。HBsAg是診斷HBV感染的最重要、應(yīng)用最廣泛的血清學(xué)指標(biāo)。HBsAg含有5種不同的抗原表位,分別是a、d、y、w、r,其中a為特異性的共同抗原決定簇。d/y及w/r是2對(duì)亞決定簇,d與y、w與r一般不同時(shí)出現(xiàn)在病毒顆粒中。根據(jù)HBsAg的血清學(xué)反應(yīng),HBV可分成adr、adw、ayw、ayr等4種不同的亞型,另外,還有5種混合型awr1、adwr、adwy、adyr、adwr2。各亞型的分布有明顯的地區(qū)性,中國(guó)人以adr亞型居多。
近年來(lái),人們?cè)噲D在基因水平上對(duì)HBV進(jìn)行分型。通過(guò)比較18株不同血清型的HBVDNA全序列,發(fā)現(xiàn)血清型的區(qū)分并不能真正反映基因組的差異。若將全基因序列差異≥8%定為不同的基因型,則可將這18株HBV分為A(adw)、B(adw)、C(adwadr ayr)、D(ayw)四個(gè)基因型。同一血清型可分布在不同的基因型之中,尤其以adw血清型的核酸序列變異程度最大,可分布在A、B、C三型之中。根據(jù)S基因之間的差異,又發(fā)現(xiàn)2個(gè)新的基因型:即E型(ayw4)和F型(adw4)。因此,HBVDNA可分為A﹏H8個(gè)基因型,并呈一定的地理區(qū)域分布。
根據(jù)不同基因型在某些區(qū)域的公共保守序列設(shè)計(jì)特異性引物,可用于擴(kuò)增HBV DNA,或利用這些基因型在某些位點(diǎn)的差異設(shè)計(jì)探針,可進(jìn)行基因分型。作者采用PCR-微板核酸雜交技術(shù),對(duì)152例不同臨床表現(xiàn)的肝炎患者血清中的HBVDNA的基因型進(jìn)行分型,結(jié)果表明,我國(guó)肝炎患者血清中的HBV DNA的基因型大多屬于B、C和D三種基因型,所占比例分別為28.3%、37.5%、18.4%,并存在一定比例的混合基因型。
HBV基因分型的研究意義在于:①可了解不同基因型的致病性強(qiáng)弱,在某些地區(qū),不同基因型HBV與不同程度的肝炎有明顯的相關(guān)性;②考察抗HBV藥物的療效,確定哪一類(lèi)藥物對(duì)哪些基因型有效;③可觀(guān)察疫苗對(duì)HBV不同基因型的預(yù)防作用。
(一)傳染源與傳播途徑
傳染源是乙型肝炎病人和HBsAg攜帶者。我國(guó)有1.3億無(wú)癥狀HBsAg攜帶者,形成一個(gè)巨大的病毒貯存庫(kù)。傳播途徑主要有:①經(jīng)血液和血制品。急性乙型肝炎患者在HBV感染早期血液中病毒顆?蛇_(dá)1010個(gè)/ml,此時(shí),傳染性最強(qiáng)。人對(duì)HBV極易感,接觸微量污染血即可感染,輸血、注射、外科或牙科手術(shù)、針刺、性行為、器官移植等均可傳播;②母嬰傳播。主要在圍產(chǎn)期感染。
(二)致病性與免疫機(jī)制
乙型肝炎是一種世界性的傳染性疾病,發(fā)病率高,有無(wú)癥狀攜帶病毒、急性肝炎、慢性肝炎和重型肝炎等多種臨床表現(xiàn)。HBV感染的致病機(jī)制尚不完全清楚。雖然有實(shí)驗(yàn)證實(shí),HBV感染的肝細(xì)胞可直接出現(xiàn)病變乃至死亡,但一般認(rèn)為肝細(xì)胞損害并非由HBV直接造成的,而是通過(guò)在肝細(xì)胞內(nèi)表達(dá)HBV抗原誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生免疫應(yīng)答,在識(shí)別抗原和清除病毒的過(guò)程中造成免疫病理?yè)p傷。因此,免疫因素(特別是細(xì)胞免疫)可能是HBV導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷的關(guān)鍵。
HBV侵入機(jī)體后,免疫系統(tǒng)識(shí)別和提呈各種HBV抗原,使T淋巴細(xì)胞致敏,促進(jìn)淋巴細(xì)胞增生,產(chǎn)生特異性抗體,中和游離的HBV及其抗原,并釋放各種細(xì)胞因子,通過(guò)細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)、NK細(xì)胞和抗體依賴(lài)性細(xì)胞毒作用(ADCC)等,清除HBV感染細(xì)胞。
但是,HBV大量增殖后,過(guò)度表達(dá)的HBsAg和HBcAg在肝細(xì)胞內(nèi)聚集,將誘發(fā)一定程度的免疫應(yīng)答超敏反應(yīng),導(dǎo)致明顯的細(xì)胞損傷。同時(shí),HBV可引起肝細(xì)胞膜自身結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,暴露自身抗原如肝細(xì)胞特異性蛋白(liverspecific protein,LSP),誘發(fā)自身免疫損傷。致病機(jī)制可能有:
(1)Ⅱ型超敏反應(yīng):病毒抗原刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生病毒特異性抗體,LSP亦可誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生自身抗體(抗-LSP)?贵w和肝細(xì)胞膜上的相應(yīng)抗原結(jié)合,形成免疫復(fù)合物,繼而激活補(bǔ)體,誘發(fā)補(bǔ)體依賴(lài)性細(xì)胞毒效應(yīng)(CDC),或激活巨噬細(xì)胞、K細(xì)胞引起ADCC效應(yīng),從而引起肝細(xì)胞的損害。
。2)Ⅲ型超敏反應(yīng):HBV抗原(或LSP)與其相應(yīng)抗體形成免疫復(fù)合物,未能被及時(shí)清除,沉積于腎小球血管基底膜或關(guān)節(jié)的滑液囊等部位,激活補(bǔ)體系統(tǒng),導(dǎo)致Ⅲ型超敏反應(yīng),引起關(guān)節(jié)痛、雙側(cè)對(duì)稱(chēng)性小關(guān)節(jié)炎、腎小球腎炎、皮疹、血管炎等肝外損傷。如果沉積在肝內(nèi)小血管,可導(dǎo)致小血管栓塞,引起肝細(xì)胞壞死。
(3)Ⅳ型超敏反應(yīng):HBV在肝細(xì)胞內(nèi)增殖時(shí),細(xì)胞膜表面有大量的HBsAg或HBcAg表達(dá),同時(shí)肝細(xì)胞膜受損暴露出LSP,從而使受染肝細(xì)胞為免疫系統(tǒng)視為異己,引起CTL殺傷靶細(xì)胞和TDTH遲發(fā)型超敏反應(yīng),TDTH釋放淋巴因子,增強(qiáng)和激活其它T細(xì)胞,引起非特異性殺傷,K細(xì)胞發(fā)揮ADCC作用,NK細(xì)胞發(fā)揮自然殺傷作用,導(dǎo)致肝細(xì)胞損害。
許多證據(jù)表明,CTL應(yīng)答在HBV的免疫損傷中發(fā)揮最重要的作用,其靶抗原主要為HBsAg及HBcAg。但是,最早可檢測(cè)到的特異性T細(xì)胞免疫應(yīng)答的靶抗原為PreS1,在肝細(xì)胞出現(xiàn)損傷前1個(gè)月就已出現(xiàn),與血清中HBVDNA幾乎同時(shí)出現(xiàn)。CTL對(duì)靶細(xì)胞的損傷并非以直接殺傷作用為主,主要通過(guò)Fas-FasL、穿孔素和顆粒酶依賴(lài)的細(xì)胞死亡信號(hào),誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡和壞死。
如果宿主受HBV感染的肝細(xì)胞數(shù)量眾多,免疫應(yīng)答水平較高,將有大量的肝細(xì)胞被破壞,常表現(xiàn)為急性乙型肝炎;免疫應(yīng)答水平較低時(shí),宿主不能有效地清除病毒,HBV感染及免疫損傷將在肝細(xì)胞中持續(xù)進(jìn)行,表現(xiàn)為慢性乙型肝炎;而當(dāng)宿主對(duì)HBV無(wú)免疫應(yīng)答時(shí),HBV不被清除,也不會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷,表現(xiàn)為無(wú)癥狀HBV攜帶狀態(tài)。
(三)HBV感染慢性化機(jī)制
HBV得以在人體內(nèi)持續(xù)生存,必須能誘導(dǎo)一種無(wú)效的抗病毒免疫應(yīng)答,或發(fā)展一種策略以逃避其它的有效免疫應(yīng)答?赡軝C(jī)制有:
(1)免疫活性細(xì)胞耗竭:T細(xì)胞受HBV抗原激活后,除發(fā)揮免疫作用外,還可刺激T細(xì)胞受體(TCR)/CD3復(fù)合物,誘導(dǎo)自身Fas及其配體FasL、TNF及其受體等凋亡效應(yīng)因子的表達(dá),通過(guò)配體-受體結(jié)合和細(xì)胞內(nèi)凋亡信號(hào)傳遞,誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡。特異性CTL的耗竭將導(dǎo)致HBV持續(xù)感染。
HBV亦可感染外周血單核細(xì)胞和淋巴結(jié)、脾、骨髓等免疫活性細(xì)胞,并表達(dá)病毒抗原,特異性CTL通過(guò)MHCⅠ類(lèi)分子識(shí)別并殺傷受感染細(xì)胞,未被感染的T細(xì)胞也可和可溶性HBV抗原結(jié)合而被特異性CTL識(shí)別和破壞,從而導(dǎo)致機(jī)體的抗原提呈功能減弱,相關(guān)抗體及免疫活性分子產(chǎn)生不足,致使HBV感染慢性化。
(2)免疫盲區(qū)病毒再釋放:HBV可感染淋巴細(xì)胞不能到達(dá)的組織或不能表達(dá)MHC分子的細(xì)胞,以逃避宿主免疫性清除。這些組織細(xì)胞可免遭免疫介導(dǎo)的組織損傷,成為一個(gè)潛在的病毒庫(kù),可源源不斷地釋放HBV,反復(fù)感染肝細(xì)胞而致感染慢性化。
(3)Th1/Th2型細(xì)胞之間的失衡:Th細(xì)胞可分為T(mén)h1和Th2兩種亞型,前者可產(chǎn)生IL-1、IL-2、IL-12、TNF、IFN-γ等細(xì)胞因子,主要誘發(fā)細(xì)胞免疫反應(yīng),可清除細(xì)胞內(nèi)病原體;后者可分泌IL-4、IL-5、IL-10等,輔助B細(xì)胞分化,產(chǎn)生抗體,主要促進(jìn)體液免疫應(yīng)答。Th1和Th2細(xì)胞之間可通過(guò)所產(chǎn)生的細(xì)胞因子發(fā)揮相互調(diào)節(jié)和制約作用。Th細(xì)胞亞群之間的比例適當(dāng),對(duì)保持機(jī)體正常免疫功能是必須的。
Th1/Th2型細(xì)胞因子不平衡應(yīng)答可能是HBV感染慢性化的重要機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),自限性HBV急性感染者中,Th1型應(yīng)答為主,IL-2和IFN-γ水平明顯升高,存在強(qiáng)烈的特異性CTL反應(yīng)。而在慢性感染者中,IL-4、IL-5、IL-10等Th2型細(xì)胞因子水平升高,從而抑制Th1型細(xì)胞成熟,IL-12、TNF、IFN-γ含量下降。HBeAg可選擇性削弱Th1型細(xì)胞應(yīng)答,使其轉(zhuǎn)向Th2型細(xì)胞免疫。由于Th1型細(xì)胞效應(yīng)降低,Th2型細(xì)胞效應(yīng)增強(qiáng),導(dǎo)致機(jī)體清除HBV的能力下降,HBV感染呈慢性化。可見(jiàn),針對(duì)慢性乙肝患者Th1型細(xì)胞因子的產(chǎn)生不足,可用外源性Th1型因子如IFN增強(qiáng)免疫以清除HBV。
(4)病毒抗原減少或缺失:HBV基因高突變現(xiàn)象可引起病毒復(fù)制和表達(dá)能力下降,使機(jī)體免疫細(xì)胞識(shí)別的抗原減少和缺失。例如,PreC基因突變可導(dǎo)致HBeAg不能合成與分泌,不能誘發(fā)有效的免疫反應(yīng),病毒難以清除,容易發(fā)展為慢性化感染。HBVDNA可與宿主細(xì)胞染色體整合,病毒表達(dá)的免疫原性抗原減少,從而逃避宿主免疫應(yīng)答。
此外,HBV易發(fā)生變異,可能影響T細(xì)胞活化,或不能與抗體有效結(jié)合,使機(jī)體不能有效清除病毒。HBV感染慢性化可能還與宿主遺傳因素有關(guān)。
(四)HBV與肝細(xì)胞癌
HBV感染與肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)密切相關(guān),主要證據(jù)有:①90%肝癌細(xì)胞染色體中有HBVDNA整合現(xiàn)象;②土撥鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)HBV可誘發(fā)肝癌。轉(zhuǎn)基因小鼠實(shí)驗(yàn)亦表明HBV的X基因高水平持續(xù)性表達(dá)可誘發(fā)HCC;③HBV感染者中HCC的發(fā)生率顯著高于非HBV感染者;④HCC患者血清中HBV感染指標(biāo)高于正常人群,HCC患者的HBV標(biāo)志物檢出率高于HCC發(fā)病前;⑤一些HBV感染患者肝組織內(nèi)存在與HCC患者相同的毛玻璃樣癌前細(xì)胞群,既有成熟肝細(xì)胞的形態(tài)與功能,又有胚胎細(xì)胞的特征,可表達(dá)甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP),經(jīng)轉(zhuǎn)化可發(fā)展為癌細(xì)胞。
HBV導(dǎo)致HCC的可能機(jī)制是:
(1)HBV損害DNA修復(fù)系統(tǒng),成為肝細(xì)胞異常增殖的一個(gè)直接或間接的前提。
(2)大多數(shù)HCC患者染色體上有HBV DNA整合,且呈多拷貝,并可能是腫瘤中HBVDNA的唯一存在形式。HBV DNA整合后,可提高整合區(qū)DNA的變異能力,導(dǎo)致DNA發(fā)生突變、缺失、重排、易位等,使某些原癌基因的突變率升高;病毒啟動(dòng)子可啟動(dòng)鄰近細(xì)胞調(diào)節(jié)基因表達(dá);作為一種增強(qiáng)子插入順序,加強(qiáng)癌基因的表達(dá),使某些癌基因激活或某些抑癌基因失活。
(3)X蛋白可能是一種新的癌基因家族,在促進(jìn)HCC形成、維持其早期腫瘤及惡性表型等方面有重要作用,主要依據(jù)有:X基因中含有多個(gè)直接重復(fù)順序,是HBVDNA整合到染色體DNA的位點(diǎn)之一;X蛋白可反式激活一些癌基因,如c-myc、ras等;X蛋白可干擾蛋白酶轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)節(jié)作用,異常激活某些基因表達(dá),損傷肝細(xì)胞;X蛋白可誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)化,在裸鼠中可致癌。
(4)HBV感染肝細(xì)胞后,敏感肝細(xì)胞死亡,耐受細(xì)胞存活并分裂增加。
在臨床上,常用血清學(xué)方法檢測(cè)患者血清中的乙型肝炎病毒抗原和相應(yīng)的抗體。近年來(lái),采用核酸雜交、PCR和基因芯片技術(shù),從基因水平上檢測(cè)HBV DNA,能早期、快速、準(zhǔn)確診斷乙型肝炎,并建立了HBV DNA定量檢測(cè)技術(shù)。
血清學(xué)檢測(cè) 臨床上應(yīng)用最為廣泛的是用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)對(duì)血清中HBV抗原及其相應(yīng)抗體的檢測(cè),習(xí)慣稱(chēng)“兩對(duì)半試驗(yàn)”。
1.HBsAg和抗-HBs HBsAg是診斷乙型肝炎的重要指標(biāo)之一,在乙型肝炎的診斷、治療、預(yù)防和供血者的篩選等方面具有十分重要的意義。在HBV感染者血清中,HBsAg的濃度大多為5ng~600μg/ml。HBsAg陽(yáng)性反映有HBV感染,處于急性肝炎的潛伏期或急性期,一般于病后1~4月內(nèi)可消失。若持續(xù)6個(gè)月以上,可視為有向慢性轉(zhuǎn)變的跡象。一般認(rèn)為HBsAg滴度越高,HBeAg、DNAP和HBVDNA陽(yáng)性的可能性越大,傳染性也越強(qiáng)。
抗-HBs是HBsAg誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的中和抗體,在感染過(guò)程中出現(xiàn)最晚,抗體的滴度與特異性保護(hù)作用呈正相關(guān)性,血清中出現(xiàn)抗-HBs一般提示患者對(duì)HBV的感染已有免疫保護(hù)力。從HBsAg陽(yáng)性到抗-HBs陽(yáng)性有一個(gè)“窗口期”,只有當(dāng)血清中抗-HBs陽(yáng)轉(zhuǎn)及HBsAg陰轉(zhuǎn)后,才說(shuō)明病情向痊愈方向發(fā)展。
注射乙肝疫苗后,一般血清中會(huì)出現(xiàn)抗-HBs單項(xiàng)陽(yáng)性。但臨床中發(fā)現(xiàn)有HBsAg與抗-HBs同時(shí)出現(xiàn)于血清中,其原因可能是HBV出現(xiàn)變異,或存在不同亞型的混合感染,或已存在的抗-HBs對(duì)HBV變異株或亞型無(wú)中和作用。
此外,還發(fā)現(xiàn)接種乙肝疫苗后仍有少數(shù)的接種者對(duì)乙肝疫苗無(wú)應(yīng)答,可能是接種者的B細(xì)胞缺乏合成抗-HBs的能力或免疫細(xì)胞缺乏HBV的特異性抗原受體,使HBV抗原的提呈作用受阻,不能誘發(fā)特異性免疫應(yīng)答。
如果HBsAg和抗-HBs均為陰性,表示未接觸過(guò)HBV,屬于“易感者”,必須接種乙肝疫苗作保護(hù)。
2.HBcAg和抗-HBc HBcAg存在于Dane顆粒核心部位的表面及受染的肝細(xì)胞核內(nèi)。HBcAg在肝細(xì)胞核內(nèi)合成,在胞漿內(nèi)與HBVDNA裝配成核衣殼,以出芽方式釋放時(shí)表面包裹HBsAg,不易在血循環(huán)中檢出游離的HBcAg,故很少作為常規(guī)檢測(cè)。若HBcAg陽(yáng)性,提示HBV在肝內(nèi)處于復(fù)制狀態(tài)并具有強(qiáng)傳染性。
HBcAg抗原性強(qiáng),在HBV感染早期即可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗-HBc,較抗-HBs的產(chǎn)生早得多。機(jī)體首先產(chǎn)生抗-HBcIgM,隨后產(chǎn)生抗-HBc IgG?-HBc IgG在血清中可持續(xù)多年,是既往感染過(guò)HBV的血清學(xué)指標(biāo)。抗-HBc IgM高滴度說(shuō)明HBV在體內(nèi)復(fù)制,未檢出抗-HBcIgM可以排除急性乙肝?-HBc IgM消失表示乙肝康復(fù)或轉(zhuǎn)為慢性。抗-HBc不是保護(hù)性抗體,不能中和乙肝病毒。
3.HBeAg和抗-HBe HBeAg是一種可溶性抗原。當(dāng)乙肝病毒內(nèi)衣殼裂解時(shí),HBcAg被蛋白酶水解,釋放出HBeAg。HBeAg的檢出是HBV在體內(nèi)復(fù)制及血清具有傳染性的一個(gè)標(biāo)志。在HBV感染早期,DNA的復(fù)制比較活躍,HBeAg與HBVDNA及HBsAg往往同時(shí)陽(yáng)性,并與Dane顆粒出現(xiàn)的時(shí)間相吻合。提示患者具有高度的傳染性。HBeAg陰性的患者,并不一定意味著病毒復(fù)制的終止。HBV慢性感染時(shí),HBeAg常為陰性,表示病毒復(fù)制不活躍,傳染性較弱。
HBeAg可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗-HBe,抗-HBe對(duì)HBV感染有一定的保護(hù)作用。抗-HBe陽(yáng)性則表示傳染性小,病毒復(fù)制不活躍?-HBe出現(xiàn)于HBV急性感染的恢復(fù)期,持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),此時(shí)HBV幾乎不復(fù)制,ALT降為正常,肝病趨向靜止,是預(yù)后良好的標(biāo)志。
“乙肝兩對(duì)半試驗(yàn)”敏感性及特異性都較好,操作簡(jiǎn)便,結(jié)果易于觀(guān)察,適合于臨床大規(guī)模檢測(cè),主要用途有:診斷乙型肝炎,判斷傳染性,判斷預(yù)后和評(píng)價(jià)抗病毒藥物的療效,篩選供血者,確定是否需要接受乙肝疫苗預(yù)防接種,開(kāi)展流行病學(xué)調(diào)查(表10-1)。
表10-1 乙肝兩對(duì)半試驗(yàn)的結(jié)果分析
HBsAg | 抗-HBs | HBeAg | 抗-HBe | 抗-HBc IgM IgG | 結(jié) 果 分 析 |
+ + + + - - - + - | - - - + + + - - | + + + - - - - - - | - - - + + - - - - | - + 。 - 。 。 - + + - - - | 急性肝炎潛伏期或早期 急性肝炎(傳染性強(qiáng),“大三陽(yáng)”) 慢性肝炎(傳染性強(qiáng),“大三陽(yáng)”) 急性肝炎趨向恢復(fù)(“小三陽(yáng)”) 急性肝炎恢復(fù)期 既往感染過(guò)乙肝病毒 既往感染過(guò)乙肝病毒或接種過(guò)乙肝疫苗 無(wú)癥狀乙肝病毒攜帶者 未感染過(guò)乙肝病毒,為易感者 |
PCR技術(shù) 通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)(PCR),可使極微量或單拷貝的HBV DNA在體外擴(kuò)增到上百萬(wàn)倍,大大增加了對(duì)HBVDNA檢驗(yàn)的敏感性,已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)和臨床研究。值得注意的是,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格操作,加強(qiáng)對(duì)PCR試劑盒的質(zhì)量控制,以避免假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果。
核酸雜交技術(shù) HBV DNA 是診斷HBV 感染最直接的標(biāo)志,因此,可采用核酸雜交技術(shù)直接檢查血清中的HBVDNA。
1.膜雜交技術(shù) 將血清標(biāo)本變性、轉(zhuǎn)移并固定于硝酸纖維素濾膜上,經(jīng)過(guò)預(yù)雜交封閉非特異位點(diǎn),然后與HBV DNA探針進(jìn)行雜交。通過(guò)放射自顯影或顯色分析,判斷結(jié)果。該方法最大特點(diǎn)是簡(jiǎn)便,可不需提取核酸,特異性高,但靈敏度偏低,適合于HBV的基礎(chǔ)研究。
2.PCR-微板雜交技術(shù) 首先通過(guò)PCR擴(kuò)增HBV特異性DNA片段,然后通過(guò)固定于96孔微板(microplate)的捕獲探針與待檢的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的某一區(qū)域特異性雜交,使HBVDNA吸附在微孔板上。最后,將非放射性信號(hào)探針與HBV DNA的另一區(qū)域雜交,漂洗后顯色,經(jīng)酶標(biāo)儀判斷結(jié)果(圖10-6)。該方法用兩個(gè)特異探針夾心雜交HBVDNA,特異性高于用一個(gè)探針雜交,雜交信號(hào)檢測(cè)方便,顯色反應(yīng)類(lèi)似于臨床常規(guī)應(yīng)用的ELISA,使用酶標(biāo)儀,配合計(jì)算機(jī),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。在微孔板上可同時(shí)檢測(cè)數(shù)十份標(biāo)本,操作簡(jiǎn)便、快速,便于大規(guī)模檢測(cè)臨床標(biāo)本。
(PCR)
PCR產(chǎn)物
捕獲探針 待測(cè)病原DNA
A
顯色探針
96孔微板 B(地高辛) 顯色底物
(核酸雜交)
地高辛抗體 堿性磷酸酶 顯色
(ELISA)
圖10-6 PCR-微板雜交原理示意圖
3.基因芯片(gene chip)技術(shù) 通過(guò)設(shè)計(jì)不同的探針微陣列(micro array),固3.基因芯片(gene chip)技術(shù) 通過(guò)設(shè)計(jì)不同的探針微陣列(micro array),固定于硅片支持物上,然后與熒光標(biāo)記的HBV樣品進(jìn)行雜交,通過(guò)檢測(cè)雜交信號(hào)的強(qiáng)弱判斷樣品中HBV的存在和含量。該技術(shù)可將許多不同類(lèi)型的探針同時(shí)固定于支持物上,因此一次可對(duì)大量的HBV樣品進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)分析,從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術(shù)復(fù)雜、自動(dòng)化程度低、檢測(cè)HBV樣品數(shù)量少、效率低等不足,而且還可以用于HBV的基因分型、基因表達(dá)、基因突變和序列分析等,具有廣闊的應(yīng)用前景。
定量檢測(cè)技術(shù) 核酸雜交、PCR等技術(shù)能反映HBV DNA存在與否,但無(wú)法檢測(cè)病人血清中HBV DNA的含量。在乙型肝炎的臨床檢測(cè)和治療中,不僅需要敏感地判斷HBVDNA的存在,更需要了解HBV DNA在患者體內(nèi)的數(shù)量變化,以便判斷患者傳染性的強(qiáng)弱,考察療效。
1.分支鏈DNA(bDNA)信號(hào)擴(kuò)增技術(shù) 將磷酸化的捕獲探針以共價(jià)鍵的形式結(jié)合在固相載體上,再加入樣本HBV DNA和懸掛有上百個(gè)支鏈的信號(hào)探針進(jìn)行雜交,每個(gè)支鏈DNA結(jié)合有信號(hào)放大分子(如每個(gè)核苷酸結(jié)合3個(gè)堿性磷酸酶),最后通過(guò)化學(xué)發(fā)光檢測(cè)核酸的含量。該法作為HBVDNA直接定量檢測(cè)技術(shù),特異性好,但成本較高,不利于推廣應(yīng)用。
2.自動(dòng)化熒光PCR擴(kuò)增技術(shù) 該擴(kuò)增體系所采用的引物除具有退火、延伸功能外,還包含2個(gè)額外基因,一是信號(hào)基因,單獨(dú)存在時(shí)可以發(fā)光;另一個(gè)是抑制基因,可抑制信號(hào)基因的功能,不產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在HBV DNA擴(kuò)增時(shí),由于Taq酶具有一定的5′外切酶活性,可將引物上的信號(hào)基因切下,信號(hào)基因失去了抑制基因的抑制作用而產(chǎn)生熒光。每擴(kuò)增一次,引物退火、延伸一次,整個(gè)體系就會(huì)增加一個(gè)單位的熒光。該擴(kuò)增技術(shù)在每一次擴(kuò)增循環(huán)結(jié)束后都通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別熒光并記錄下來(lái),由此可得出每一次擴(kuò)增結(jié)束后的動(dòng)態(tài)產(chǎn)物量,用于DNA定量檢測(cè)。不過(guò),DNA定量檢測(cè)技術(shù)尚需逐步完善。
我國(guó)是HBV感染的高發(fā)區(qū)。據(jù)估計(jì),乙肝病毒表面抗原攜帶者占總?cè)巳旱?0%(約1.3億人)。每年有80~100萬(wàn)人患急性肝炎,約1/4患者轉(zhuǎn)化為慢性肝炎患者,有75~150萬(wàn)女性HBsAg攜帶者通過(guò)母—嬰傳播使60~100萬(wàn)新生兒受HBV感染。更為嚴(yán)重的是,我國(guó)每年有30萬(wàn)人死于與乙肝相關(guān)的肝硬化及肝癌。
(一)預(yù)防
預(yù)防的關(guān)鍵在于切斷傳播途徑和保護(hù)易感人群。對(duì)于急性患者,應(yīng)早發(fā)現(xiàn),早隔離,早治療。對(duì)公用餐具及茶具等應(yīng)經(jīng)常消毒;颊邞(yīng)盡量少接觸公用食品、水源及避免從事幼托工作等,并處理好排泄物。對(duì)高危人群應(yīng)進(jìn)行宣傳教育,使之了解預(yù)防HBV的有關(guān)知識(shí),減少感染和傳播的機(jī)會(huì)。提倡使用一次性注射器具,對(duì)血液及血制品要嚴(yán)格篩選,以減少輸血后乙型肝炎的發(fā)生率。對(duì)高危人群應(yīng)采取以下特異性預(yù)防措施。
主動(dòng)免疫 注射乙肝疫苗是最有效的預(yù)防方法。早在1984年,WHO呼吁應(yīng)對(duì)嬰兒及學(xué)齡前兒童進(jìn)行廣泛的乙肝疫苗接種,在全世界范圍內(nèi)控制HBV感染和降低乙型肝炎死亡率。1981年血源性乙肝疫苗在美國(guó)首先用于人群,并陸續(xù)推廣到全世界。1986年在酵母中表達(dá)并純化了HBsAg。隨后,在其他載體系統(tǒng)中亦成功表達(dá)HBsAg;蚬こ桃呙缰苽浜(jiǎn)單,易于大量生產(chǎn),高效、安全,價(jià)格便宜,適合于大規(guī)模接種。
新生兒疫苗接種常用方案為“0-1-6”,即產(chǎn)后24h內(nèi)、1個(gè)月及6個(gè)月分別接種一次,接種后有效的免疫保護(hù)力可維持多年。三角肌注射的效果優(yōu)于臀部肌肉注射,皮內(nèi)注射所需劑量少(約為肌肉注射的1/10),抗體的產(chǎn)生速度快,適用于大規(guī)模的免疫接種,但其免疫保護(hù)力明顯低于肌肉注射者。隨著年齡增長(zhǎng),對(duì)乙肝疫苗的免疫應(yīng)答率及強(qiáng)度均逐漸下降,以?xún)和瘧?yīng)答率最高、應(yīng)答強(qiáng)度最強(qiáng),而老年人最差。
我國(guó)是HBV高流行區(qū),隨著乙肝疫苗的廣泛接種,特別是使<10歲兒童廣泛接種疫苗,可使HBV感染率得到有效控制。我國(guó)現(xiàn)在已控制使用或淘汰血源性疫苗,大規(guī)模使用基因工程乙肝疫苗,并且加強(qiáng)PreS疫苗、抗原抗體復(fù)合物型疫苗、HBeAg合成肽疫苗、DNA疫苗和活載體疫苗等研究與開(kāi)發(fā)。
被動(dòng)免疫 對(duì)于HBsAg陽(yáng)性母親所生的新生兒、意外的醫(yī)源性接觸者、與HBV感染者有性接觸者、受乙肝患者照料的不滿(mǎn)1歲的兒童等,應(yīng)及時(shí)注射乙型肝炎免疫球蛋白(hepatitisB immunoglobulin,HBIG)進(jìn)行被動(dòng)免疫,兩個(gè)月后需再重復(fù)注射一次,最好配合注射乙肝疫苗,可獲得較好的保護(hù)效果。
(二)治療
盡管乙肝疫苗的廣泛使用在一定范圍內(nèi)對(duì)乙型肝炎起到有效的預(yù)防,但仍然存在少數(shù)無(wú)應(yīng)答和不良反應(yīng)等問(wèn)題,而現(xiàn)有的患者和病毒攜帶者的治療也是今后幾十年中重大課題,因此,迫切需要尋找安全、有效的抗HBV藥物。
抗病毒藥物治療 HBV治療的首要任務(wù)是減少患者體內(nèi)病毒載量,減慢慢性病變的進(jìn)程。高效抗病毒藥物選擇性抑制HBV復(fù)制的作用靶點(diǎn)有2個(gè):HBVDNA多聚酶及病毒轉(zhuǎn)錄后水平。目前對(duì)乙型肝炎的治療尚無(wú)特效藥。
1.干擾素(interferon,IFN) 作用于HBV DNA轉(zhuǎn)錄后水平,具有廣譜的抗病毒作用(參見(jiàn)第12章),是迄今治療乙肝最有效的藥物之一。HBV感染后,患者的免疫系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂,IFN產(chǎn)生不足,給予外源性IFN的替代治療可獲得良好療效,其中以IFN-α的療效最好。目前使用較多的、最經(jīng)濟(jì)、副作用最小和效果較好的治療方案為“500萬(wàn)單位/次,3次/周,療程4~6周”。IFN治療三個(gè)月后,10%~15%患者出現(xiàn)HBsAg陰轉(zhuǎn)。HBsAg消失后,75%~90%患者出現(xiàn)抗-HBs,但一般水平較低。不過(guò),IFN對(duì)母-嬰傳播引起的HBV感染療效更低,甚至無(wú)效。
2.核苷類(lèi)似物 可迅速抑制HBV復(fù)制,已成為目前抗HBV藥物的熱點(diǎn),但停藥后感染復(fù)發(fā)率高。
拉米夫定(lamivudine,3TC)是一種脫氧胞苷類(lèi)似物,進(jìn)入肝細(xì)胞內(nèi)形成三磷酸衍生物,可能通過(guò)抑制DNA聚合酶活性,干擾病毒逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,終止前基因組的合成,阻止HBV DNA復(fù)制。
據(jù)臨床應(yīng)用反映,幾乎所有的乙肝患者適宜使用拉米夫定治療。拉米夫定抗HBV治療較安全,不良反應(yīng)輕微,無(wú)明顯的毒副作用,耐受性良好。但是,拉米夫定對(duì)肝細(xì)胞核內(nèi)cccDNA合成無(wú)作用,故對(duì)已進(jìn)入肝細(xì)胞的HBV無(wú)效,以致停藥后易復(fù)發(fā)。使用拉米夫定治療后,部分患者出現(xiàn)耐藥性突變。耐藥性的產(chǎn)生與多聚酶基因(polymerasegene,P gene)變異有關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)P基因變異主要見(jiàn)于拉米夫定治療的患者,變異是多位點(diǎn)的,但相對(duì)集中于P基因Tyr-Met-Asp-Asp(YMDD)區(qū)域。
泛昔洛韋(famciclovir)作用與拉米夫定類(lèi)似,具有阻礙HBVcccDNA的產(chǎn)生,抑制DNA多聚酶,干擾逆轉(zhuǎn)錄作用,從而使未成熟的DNA鏈合成中斷。在臨床上具有良好的抗HBV療效,適于不宜用IFN治療和IFN治療失敗的患者、重癥肝炎患者和肝硬化患者,但也可誘發(fā)HBVDNA突變。拉米夫定和泛昔洛韋聯(lián)合用藥和序貫用藥可以提高抗病毒效果和推遲耐藥性的產(chǎn)生。
蘇拉明(suramin)具有抗逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用,可抑制HBV DNA聚合酶活性,從而抑制HBV的復(fù)制。
無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷(acyclovir,ACV)對(duì)HBV DNA有抑制作用,與IFN聯(lián)合治療效果更好,去氧無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷能口服,但吸收較慢。
3.中草藥 中草藥是祖國(guó)醫(yī)學(xué)的瑰寶。從中草藥中提煉出有效成分,尋找抗HBV 的高效、無(wú)明顯副作用、無(wú)耐藥性的綠色藥物是治療乙型肝炎的一個(gè)發(fā)展方向,也是祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)發(fā)展的一次機(jī)遇。黃芪、五味子、山豆根、柴胡、一枝花、白術(shù)、茯苓、地黃、板藍(lán)根、苦味葉下株、垂盆草、華蟾素等對(duì)HBV有一定療效。病毒學(xué)指標(biāo)觀(guān)察,經(jīng)中藥和成藥治療后,血清中的HBsAg和HBeAg陰轉(zhuǎn)率可達(dá)30%~50%,肝功能有所改善。
基因治療 將具有某種表達(dá)功能的基因?qū)塍w細(xì)胞內(nèi),使轉(zhuǎn)錄或翻譯的產(chǎn)物發(fā)揮治療作用,包括反義寡核苷酸(antisense oligonucleotides,ASON)技術(shù)和核酶(ribozyme)技術(shù)等(參見(jiàn)第12章),其抗病毒作用發(fā)生在病毒蛋白產(chǎn)生在前的基因水平。
1.反義寡核苷酸 包括反義DNA和反義RNA,可利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則而選擇性抑制特定基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄或翻譯。ASON可對(duì)HBV 的poly(A)信號(hào)序列、preC基因、C基因、S基因的翻譯起始點(diǎn)表現(xiàn)出明顯的抑制作用?舍槍(duì)HBV基因及其轉(zhuǎn)錄物的結(jié)構(gòu)和功能及復(fù)制的主要環(huán)節(jié),選擇合適的靶位點(diǎn),設(shè)計(jì)和合成特異的ASON,阻斷HBV基因表達(dá),為HBV的治療開(kāi)辟新的途徑。
當(dāng)將ASON以不同的藥物濃度加入到HBV DNA轉(zhuǎn)染的肝癌細(xì)胞系中,發(fā)現(xiàn)ASON片段能明顯抑制DNA復(fù)制和表達(dá),并且HBsAg的分泌表達(dá)水平顯著下降。實(shí)驗(yàn)還證實(shí),S基因AUG及其附近的核苷酸區(qū)域,是反義治療的敏感靶位區(qū),其抑制效果較強(qiáng)。采用ASON進(jìn)行抗病毒治療的不足之處是ASON難以大量制備,用于全身用藥。
2.核酶 是一類(lèi)具有酶催化作用,與特異性RNA以堿基配對(duì)方式結(jié)合而裂解靶RNA的RNA小分子。研究人員已對(duì)反義ASON各種修飾和未修飾型分子、單靶位核酶和多靶位核酶RNA分子都有較系統(tǒng)的研究,可望為抗肝炎病毒治療提供新的可能性。
免疫治療 乙型肝炎慢性化的主要原因是HBV感染所形成的免疫功能不全,體內(nèi)高濃度病毒載量及對(duì)感染細(xì)胞的免疫耐受狀態(tài)。因此,打破HBV感染后的免疫耐受狀態(tài)將是治療乙型肝炎的關(guān)鍵所在。
1.以治療性疫苗為基礎(chǔ)的免疫治療 HBV治療性疫苗可通過(guò)增強(qiáng)抗原提呈,誘導(dǎo)多種淋巴因子釋放等途徑來(lái)彌補(bǔ)或激發(fā)機(jī)體的免疫反應(yīng),特別是CTL的殺傷活性,并可克服機(jī)體對(duì)HBsAg的無(wú)應(yīng)答狀態(tài),最終消除體內(nèi)存在的病毒。
將PreS1第21~47位aa抗原肽的基因與HBsAg基因融合而成的重組質(zhì)粒,免疫HBV轉(zhuǎn)基因小鼠,可誘導(dǎo)高滴度的抗-PreS1和抗-HBs,并產(chǎn)生較強(qiáng)的HBsAg特異性CTL反應(yīng)。高滴度的抗-PreS1的存在,將有利于清除慢性HBV攜帶者血清中的Dane顆粒,在治療慢性HBV感染中發(fā)揮重要作用。
HBV DNA與細(xì)胞因子基因的重組DNA疫苗可較長(zhǎng)時(shí)間刺激免疫細(xì)胞,改變機(jī)體對(duì)HBV各種抗原特異性Th細(xì)胞應(yīng)答,例如,HBVDNA與IL-12、GM-CSF或IFN-α基因聯(lián)合的疫苗明顯促進(jìn)Th1型免疫應(yīng)答,對(duì)HBV CTL應(yīng)答增強(qiáng),而與IL-4基因聯(lián)合的HBV DNA疫苗則明顯促進(jìn)Th2型細(xì)胞應(yīng)答,有利于機(jī)體清除病毒,打破對(duì)HBV的免疫耐受。
2.以抗原提呈為基礎(chǔ)的免疫治療 APC是機(jī)體免疫反應(yīng)的首要環(huán)節(jié),能否進(jìn)行有效的抗原提呈直接關(guān)系到免疫激活或免疫耐受的誘導(dǎo)。樹(shù)突狀細(xì)胞是機(jī)體免疫應(yīng)答的始動(dòng)者,在免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)中具有獨(dú)特的地位。用HBV抗原多肽體外沖擊致敏樹(shù)突狀細(xì)胞,或用IL-4、GM-CSF活化骨髓來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞,然后將之回輸至宿主中進(jìn)行免疫治療,可打破免疫耐受狀態(tài),誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生HBV特異性CTL反應(yīng)。
3.高效抗病毒藥物與免疫調(diào)節(jié)劑的聯(lián)合使用 應(yīng)用細(xì)胞因子糾正機(jī)體Th1/Th2型細(xì)胞失衡對(duì)治療HBV感染十分重要。免疫調(diào)節(jié)劑主要有干擾素、病毒唑(ribavirin)和胸腺素,它們具有免疫調(diào)節(jié)作用,能增強(qiáng)機(jī)體CTL和NK細(xì)胞功能,或促進(jìn)受感染肝細(xì)胞表面HLAⅠ類(lèi)抗原表達(dá),從而提高細(xì)胞免疫介導(dǎo)的肝細(xì)胞-病毒“共滅活”反應(yīng)。左旋咪唑是一種非特異性細(xì)胞免疫促進(jìn)劑,能提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,誘生內(nèi)源性干擾素。免疫調(diào)節(jié)劑還有轉(zhuǎn)移因子、LAK/IL-2、豬苓多糖、免疫核糖核酸、香菇多糖等,均可用于HBV感染的治療。
但是,細(xì)胞因子或核苷類(lèi)似物的單一治療都不能徹底清除cccDNA,停藥后大多數(shù)病例出現(xiàn)HBVDNA反跳,而且長(zhǎng)期使用還可出現(xiàn)HBV毒株的突變,易形成耐藥性。因此,可先用核苷類(lèi)似物或干擾素減低體內(nèi)病毒載量,恢復(fù)機(jī)體對(duì)細(xì)胞因子的免疫反應(yīng)性,再輔以細(xì)胞因子治療,提高特異性免疫功能應(yīng)答,特異性破壞HBV感染細(xì)胞,使殘留于肝細(xì)胞內(nèi)的HBVcccDNA降解,達(dá)到徹底根治HBV感染的目的。
1987年,WHO將非甲非乙型肝炎(non-A non-Bhepatitis,NANBH)分成兩類(lèi),其中一類(lèi)為輸血或血制品傳播的NANBH,即丙型肝炎。1989年,Choo等首次從NANBH黑猩猩血液標(biāo)本中克隆了NANBH基因片段5-1-1,相應(yīng)的病原體被命名為丙型肝炎病毒(hepatitisC virus,HCV),次年,獲得HCV的全基因克隆。1991年,國(guó)際病毒命名委員會(huì)把HCV歸入黃病毒科。近年來(lái),HCV通過(guò)輸血或血制品、血液透析、器官移植、手術(shù)等多種途徑傳播,具有高變異性,流行廣泛,危害嚴(yán)重,目前又無(wú)理想的防治手段,因此倍受關(guān)注。
(一)形態(tài)結(jié)構(gòu)與抵抗力
HCV顆粒呈球形,直徑約30~62nm,由包膜、衣殼和核心三部分組成。包膜來(lái)源于宿主細(xì)胞膜,其中鑲嵌有病毒包膜蛋白E1和E2。衣殼主要由核心蛋白(C蛋白)構(gòu)成。核心為一單正鏈RNA。
HCV在體內(nèi)的存在形式有:①完整的HCV顆粒;②不完整的HCV顆粒(如核心顆粒);③與免疫球蛋白或脂蛋白結(jié)合的顆粒;④由感染細(xì)胞釋放的含HCV成分的小泡。
HCV對(duì)各種理化因素的抵抗力較弱,對(duì)酸、熱均不穩(wěn)定。用1:1000的甲醛37℃作用4d、加熱100℃5min或60℃10h后,均可使HCV失去感染性。血液或血制品經(jīng)60℃30h后可完全滅活HCV。氯仿等有機(jī)溶劑對(duì)HCV有較強(qiáng)的滅活作用。
(二)基因結(jié)構(gòu)與功能
HCV全基因組長(zhǎng)約9 379~9 481bp,基因組的排列為:5’UTR(非編碼區(qū))-C-E1-E2/NS1-NS2-NS3-NS4A-NS4B-NS5A-NS5B-3’UTR(圖10-7)。編碼區(qū)占基因組全長(zhǎng)的95%,為單一開(kāi)放讀碼框,編碼一個(gè)由3010~3033 aa組成的多聚蛋白前體(precursor polyprotein),在宿主細(xì)胞的信號(hào)肽酶及HCV本身編碼的蛋白酶的作用下,裂解成10多種HCV功能性多肽,其中C蛋白、E蛋白為結(jié)構(gòu)蛋白,NS2~NS5為非結(jié)構(gòu)蛋白。各型HCV開(kāi)放閱讀框長(zhǎng)度有所差異,主要是由于E2及NS5基因的插入或缺失突變所致。
5'非編碼區(qū) 位于HCV基因組第1~341nt,變異率低。5'UTR含有3~5個(gè)AUG密碼子,可形成穩(wěn)定的二級(jí)結(jié)構(gòu),其中最靠近5'端的AUG在所分離的HCV分離株中均高度保守,對(duì)HCV的翻譯調(diào)控最為關(guān)鍵。HCV5'UTR無(wú)帽狀結(jié)構(gòu),但含有“內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)”(internai ribosomal entry site,IRES)。在轉(zhuǎn)錄啟始時(shí),核糖體依靠IRES的不依賴(lài)“帽”結(jié)構(gòu)的機(jī)制,直接與未“戴帽”分子結(jié)合來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。
核心蛋白區(qū) C基因位于第342~914nt之間,所編碼的C蛋白具有包裹病毒核酸、維持病毒外形、調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)錄及表達(dá)等作用,是導(dǎo)致病毒持續(xù)感染及肝細(xì)胞癌變的關(guān)鍵因素。C蛋白具有很強(qiáng)的抗原性,可誘發(fā)高水平的特異性體液免疫及細(xì)胞免疫應(yīng)答,在丙型肝炎疫苗研究中具有重要意義。幾乎所有的丙型肝炎患者血清中都可檢測(cè)到抗-C抗體,且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),有助于HCV感染的確診。
包膜蛋白區(qū) E1基因位于HCV基因組第915~1 490nt之間,表達(dá)產(chǎn)物為E1蛋白(gp35)。E2基因位于第1491~2 768nt,表達(dá)產(chǎn)物為E2(gp70)。E1與E2蛋白通過(guò)非共價(jià)鍵相連形成異源二聚體,構(gòu)成HCV完整的膜蛋白。E2蛋白在介導(dǎo)HCV吸附并進(jìn)入肝細(xì)胞過(guò)程中可能起有重要作用。肝細(xì)胞膜上的低密度脂蛋白受體和CD18可能是HCV受體。
E區(qū)為HCV基因組中變異最大的部位,在不同的分離株中核苷酸差異可高達(dá)30%以上。在E2蛋白中,有2個(gè)高度變異區(qū)(highvariable region,HVR),其中HVR-1長(zhǎng)為27aa。HVR-1編碼基因的長(zhǎng)度僅占整個(gè)基因組的8%左右,其變異率卻占整個(gè)基因組的30%~47%。因此,在免疫系統(tǒng)選擇壓力的作用下,HVR可發(fā)生快速突變,導(dǎo)致HCV不斷逃避宿主的免疫應(yīng)答,引起持續(xù)性感染?-E抗體可協(xié)助機(jī)體清除HCV,尤其是HVR是表面抗原激發(fā)中和抗體最強(qiáng)的表位,因此,E蛋白是丙型肝炎疫苗的重要靶抗原之一,但其本身的高度變異性也給疫苗的研制帶來(lái)巨大困難。
非結(jié)構(gòu)蛋白區(qū) 由NS2~NS5基因組成,至少編碼7種蛋白,其中NS3及NS5的功能較為明確。
NS2基因位于第2 772~3 419nt,編碼的NS2蛋白可被加工處理為NS2a和NS2b,重組NS2稱(chēng)為p23蛋白。NS2在病毒復(fù)制中可能起著金屬蛋白酶的作用,可裂解NS2~NS3前體蛋白。
NS3基因位于第3 420~5 312nt,表達(dá)多功能蛋白NS3(p72),其N(xiāo)端前1/3部分具有絲氨酸蛋白激酶功能,其發(fā)揮作用需要NS4A及NS2作為協(xié)同因子,各種非結(jié)構(gòu)蛋白的產(chǎn)生都與之相關(guān)。由于絲氨酸蛋白激酶在病毒多聚蛋白前體的加工及各蛋白的成熟過(guò)程中發(fā)揮重要作用,故可作為抗病毒藥物設(shè)計(jì)和篩選的重要靶點(diǎn)。NS3蛋白的后2/3具NTPase和RNA解螺旋酶活性。NS3蛋白的抗原性和免疫原性相對(duì)較強(qiáng),是檢測(cè)HCV感染的主要抗原之一,在誘導(dǎo)機(jī)體的抗病毒免疫方面有重要意義。
NS4基因位于第5 313~6 257nt,編碼的NS4可被NS3蛋白激酶裂解成NS4A及NS4B。NS4A可穩(wěn)定和增強(qiáng)NS3絲氨酸蛋白激酶活性,并能介導(dǎo)NS4B、NS5A、NS5B一起形成與病毒復(fù)制有關(guān)的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
NS5基因位于第6 258~9 374nt,編碼的NS5可由NS3蛋白激酶裂解成NS5A及NS5B。NS5A可能與HCV的轉(zhuǎn)錄和翻譯,以及NS5蛋白在細(xì)胞內(nèi)的定位相關(guān)。NS5A的第2 209~2 248aa的變異與干擾素(IFN)的療效有關(guān),該區(qū)稱(chēng)為干擾素敏感決定區(qū)(interferonsensitivity determining region,ISDR)。NS5B可能主要編碼RNA依賴(lài)性RNA多聚酶,參與指導(dǎo)HCV RNA的復(fù)制,但無(wú)特異性。NS5B含有一種與HCV復(fù)制相關(guān)的特征性序列GDD,是多聚酶識(shí)別RNA模板的序列。NS5B還具有外周核定位功能,提示HCV的復(fù)制位于核周?chē)膬?nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。
3'非編碼區(qū) 早期研究認(rèn)為,3'UTR長(zhǎng)27~55bp,末端有一個(gè)poly(A)或poly(U)尾,對(duì)HCV RNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的維持及病毒蛋白的翻譯有重要功能。后來(lái)的研究證實(shí),3'UTR包括4個(gè)部分:①一個(gè)短的約40bp的可變序列,其后有終止密碼子;②一個(gè)同源poly(U)序列;③一個(gè)主要由U、少數(shù)C組成的多聚嘧啶序列;④一個(gè)高度保守的98bp的異源多聚序列,其3'末端有一個(gè)46bp的序列可形成穩(wěn)定的莖環(huán)結(jié)構(gòu),對(duì)HCV負(fù)鏈RNA復(fù)制的起始可能具有重要意義,而無(wú)該序列的HCV基因組則無(wú)感染性。
變異是生物適應(yīng)環(huán)境以及進(jìn)化的重要方式,其結(jié)果可導(dǎo)致自然免疫、藥物敏感性、致病機(jī)制及組織嗜性的改變等。準(zhǔn)毒株(quasispecies)是由優(yōu)勢(shì)株及一群密切相關(guān)但又有所差異的突變株構(gòu)成的RNA病毒群體,也稱(chēng)類(lèi)似株、相似株、準(zhǔn)種等。多次輸血或使用血制品是血友病丙型肝炎患者體內(nèi)HCV準(zhǔn)毒株較多的主要原因。
(一)基因變異
不同地區(qū)的不同個(gè)體、同一個(gè)體的不同時(shí)相、同一樣品的不同克隆之間,HCV序列都存在差異性。同一患者處于不同的感染狀態(tài)時(shí),體內(nèi)的準(zhǔn)毒株數(shù)量也有差異,并隨病情的加重而增多,如慢性丙型肝炎準(zhǔn)毒株數(shù)低于肝硬化,肝硬化又低于肝細(xì)胞癌。隨著病程的延續(xù),體內(nèi)原先存在的某些準(zhǔn)毒株逐漸消失,出現(xiàn)一些新的優(yōu)勢(shì)準(zhǔn)毒株。
HCV RNA的突變率是原核和真核DNA復(fù)制突變率的106倍,達(dá)10-3~10-4nt/堿基位點(diǎn)·年,因此很難見(jiàn)到序列完全相同的2個(gè)HCV分離株。不同型的HCV核苷酸有20%~35%的差異,同一型的不同亞型,核苷酸及氨基酸的差異一般多在5%~8%及4%~5%。在肝炎的活動(dòng)期,氨基酸及核苷酸的變異率可高達(dá)10%,而在靜止期則較少發(fā)生變異。HCV變異以點(diǎn)突變?yōu)橹,多為轉(zhuǎn)換,顛換較少見(jiàn)。
HCV具有高度的變異性,產(chǎn)生機(jī)制主要有:①HCV的復(fù)制不需逆轉(zhuǎn)錄酶的參與,直接在RNA多聚酶指導(dǎo)下進(jìn)行復(fù)制,而RNA多聚酶缺乏5’→3’校正功能,病毒復(fù)制可發(fā)生隨機(jī)突變,復(fù)制中的錯(cuò)誤摻入無(wú)法被校正,最終導(dǎo)致HCV的高度變異;②由于宿主免疫選擇壓力的作用,導(dǎo)致能有效激活宿主免疫應(yīng)答的基因的變異率高于其它基因?-HCV抗體一方面具有阻止HCV與肝細(xì)胞的粘附作用,另一方面又迫使體內(nèi)產(chǎn)生不同的準(zhǔn)毒株以逃逸機(jī)體的免疫應(yīng)答,使本來(lái)處于劣勢(shì)的HCV準(zhǔn)毒株被正選擇成優(yōu)勢(shì)種群。
(二)基因分型
不同HCV分離株的核苷酸及氨基酸同源性有較大的差異,因此對(duì)HCV進(jìn)行分型有助于了解各地區(qū)HCV的流行及進(jìn)化情況,為HCV的診斷、治療、預(yù)防等提供理論基礎(chǔ)。但HCV分型尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止,HCV至少可分為6個(gè)主要的基因型、40多個(gè)亞型及2~6個(gè)血清型。
傳染源和傳播途徑 HCV主要的傳染源是患者和隱性感染者。傳播途徑多種多樣,其中以吸毒、輸血或血制品、血液透析、器官移植、手術(shù)傳播、密切接觸、垂直傳播等為主。發(fā)達(dá)國(guó)家中不明原因的HCV感染占多數(shù),吸毒者及性濫交者是HCV感染的主要傳染源。我國(guó)由于血液及血制品HCV標(biāo)志物篩選的敏感性稍差以及衛(wèi)生習(xí)慣、觀(guān)念等因素的制約,輸血及血制品仍是HCV感染的最主要途徑。
HCV損傷肝細(xì)胞機(jī)制 HCV感染的潛伏期平均約7周,只有少部分發(fā)展為急性丙型肝炎,其臨床表現(xiàn)與其它病毒性肝炎相似,但癥狀較輕,主要表現(xiàn)為消化道癥狀,可出現(xiàn)黃疸、肝腫大、肝痛等。HCV感染后呈不同的感染狀態(tài),表現(xiàn)為隱性型、亞臨床型、普通型、慢性型、暴發(fā)型等5種不同的臨床類(lèi)型。
HCV的致病機(jī)制尚不完全清楚,推測(cè)主要與HCV對(duì)肝細(xì)胞的直接損傷及宿主免疫損傷有關(guān),自身免疫及細(xì)胞凋亡機(jī)制等也可能參與HCV的發(fā)病過(guò)程,其中以宿主的免疫損傷作用最為重要。
1.直接損傷作用 肝細(xì)胞是HCV復(fù)制的主要場(chǎng)所,HCV本身及其表達(dá)產(chǎn)物可直接對(duì)肝細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用,HCV的復(fù)制也干擾了肝細(xì)胞內(nèi)生物大分子的正常合成,增加溶酶體膜的通透性而改變肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,從而引起肝細(xì)胞病變,導(dǎo)致肝細(xì)胞腫脹、皺縮、核固縮等病理改變。
2.免疫病理?yè)p傷 HCV感染肝細(xì)胞后,可刺激宿主產(chǎn)生特異性及非特異性免疫應(yīng)答,誘發(fā)特異性的免疫保護(hù)力,抵御HCV的再次攻擊。但宿主在清除HCV的同時(shí),也不同程度地破壞了自身細(xì)胞及組織,導(dǎo)致肝內(nèi)外的一系列病理改變。
免疫介導(dǎo)的肝組織損傷可能模式為:HCV感染宿主后,抗原提呈細(xì)胞對(duì)HCV感染細(xì)胞進(jìn)行處理,隨后提呈給Th細(xì)胞并激活Ts/Tc細(xì)胞,通過(guò)CTL(Tc)效應(yīng)直接殺傷表面表達(dá)有HLAⅠ類(lèi)分子的受HCV感染的肝細(xì)胞。抗原提呈細(xì)胞也將抗原提呈給B細(xì)胞,誘發(fā)產(chǎn)生特異性抗-HCV抗體,通過(guò)補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(CDC)或/及抗體依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)等效應(yīng)清除HCV感染的肝細(xì)胞。
CTL對(duì)受HCV感染肝細(xì)胞的殺傷作用,可能是通過(guò)Fas介導(dǎo)的肝細(xì)胞調(diào)亡。受染肝細(xì)胞可表達(dá)Fas,帶有FasL的CTL通過(guò)MHC、FasL和肝細(xì)胞表達(dá)的Fas結(jié)合,誘導(dǎo)肝細(xì)胞調(diào)亡,以有效清除HCV。如果某些因素引起肝細(xì)胞Fas過(guò)度表達(dá),則可導(dǎo)致大量肝細(xì)胞死亡,形成暴發(fā)性肝炎。
HCV感染慢性化機(jī)制 國(guó)外報(bào)道的慢性肝炎中,60%~70%為慢性丙型肝炎,20%~30%慢性丙型肝炎患者可發(fā)展為肝硬化和/或肝細(xì)胞癌。急性丙型肝炎的慢轉(zhuǎn)率約50%,甚至高達(dá)85%,但慢性化感染機(jī)制尚未完全清楚,可能原因有:
(1)HCV高度變異,逃避機(jī)體的免疫清除。HAV-1準(zhǔn)種變異可能是HCV感染慢性化的一個(gè)原因。HVR-1含有抗體中和表位,但由于HVR-1高度變異,原HVR-1特異性抗體不能中和HVR-1變異株,使病毒逃避機(jī)體清除而在體內(nèi)持續(xù)存在。
(2)HCV在肝組織及血液中含量低及誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性的抗原性弱,導(dǎo)致免疫耐受,病毒不易被清除。
(3)機(jī)體免疫功能紊亂,尤其是Th1/Th2型細(xì)胞失衡。研究發(fā)現(xiàn),在急性自限性HCV感染和慢性HCV感染的炎癥活動(dòng)期以Th1型細(xì)胞占優(yōu)勢(shì),IL-2、IFN-γ等細(xì)胞因子分泌較多,促進(jìn)細(xì)胞免疫,有利于病毒的清除,但導(dǎo)致肝細(xì)胞損害。慢性HCV攜帶狀態(tài)及炎癥靜止期則以Th2型細(xì)胞免疫為主,IL-4、IL-10等細(xì)胞因子水平較高,Th1型細(xì)胞免疫應(yīng)答低下,導(dǎo)致HCV長(zhǎng)期持續(xù)感染。
(4)HCV可感染肝外組織如外周血單個(gè)核細(xì)胞、腎組織等,使之成為可能的儲(chǔ)存庫(kù),為肝組織反復(fù)感染提供病毒來(lái)源,造成感染慢性化。
(5)病毒顆粒與低密度脂蛋白或抗體緊密聯(lián)接,導(dǎo)致抗原決定簇被掩蓋。
(6)HCV感染者體內(nèi)CTL由于功能相對(duì)不足,不能有效地清除HCV感染的肝細(xì)胞。
HCV與肝細(xì)胞癌 由于HCVRNA不能整合到宿主基因組中,因而HCV所表達(dá)的蛋白質(zhì)可能是引起肝細(xì)胞癌變的重要因素。
1.原癌基因和抑癌基因的改變 研究發(fā)現(xiàn),HCV C蛋白具有增強(qiáng)或抑制細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄作用。C蛋白與癌基因ras協(xié)同作用可使大鼠胎纖維母細(xì)胞表現(xiàn)腫瘤基因表型。C蛋白還可激活原癌基因C-myc的啟動(dòng)子活性。p53具有抑制細(xì)胞癌變作用,當(dāng)DNA發(fā)生損傷,p53可與DNA損傷部位結(jié)合,促進(jìn)損傷修復(fù)。HCV的C蛋白和NS3蛋白可抑制p53基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子的活性,肝細(xì)胞的DNA損傷不能修復(fù),積累后最終導(dǎo)致惡性生長(zhǎng)。
2.細(xì)胞凋亡的作用 人類(lèi)腫瘤的發(fā)生不僅涉及細(xì)胞異常增殖和分化,也與細(xì)胞凋亡的異常有關(guān)。腫瘤細(xì)胞的自發(fā)凋亡是機(jī)體抗腫瘤的一種保護(hù)機(jī)制,也是清除致腫瘤病毒的重要方式。HCVC蛋白可激活細(xì)胞內(nèi)NF-κB,抑制TNF-α或Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和阻止caspase-8活化(參見(jiàn)第4章),可延長(zhǎng)受HCV感染細(xì)胞的生存,有利于病毒的持續(xù)感染和肝細(xì)胞癌的發(fā)生。
3.機(jī)體免疫力受到抑制 研究發(fā)現(xiàn),肝癌組織中Fas表達(dá)減少,而FasL表達(dá)增強(qiáng)。高表達(dá)FasL mRNA的肝癌細(xì)胞常與淋巴細(xì)胞相鄰,并使之發(fā)生凋亡,腫瘤細(xì)胞得以逃脫免疫系統(tǒng)的攻擊。淋巴毒素β受體(LT-βR)與外周淋巴器官的發(fā)育以及淋巴器官的生發(fā)中心的形成過(guò)程有關(guān),HCVC蛋白可與LT-βR結(jié)合,導(dǎo)致宿主免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂。HCV E抗原(尤其是HVR)在病毒復(fù)制過(guò)程中發(fā)生快速的變異,對(duì)T細(xì)胞受體介導(dǎo)的細(xì)胞免疫具有顯著的抑制作用。
4.持續(xù)感染及細(xì)胞因子的作用 HCV持續(xù)感染引起肝細(xì)胞壞死、再生,多次反復(fù)導(dǎo)致肝硬化,在此基礎(chǔ)上發(fā)生癌變。在肝細(xì)胞增殖亢進(jìn)的狀態(tài)下,染色體的不穩(wěn)定性增加,基因突變率增高,從而啟動(dòng)肝細(xì)胞癌變。同時(shí),HCV持續(xù)感染可造成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)失調(diào),出現(xiàn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)基因過(guò)度表達(dá),而IFN-γ表達(dá)相對(duì)低下。TGF-α和IGFⅡ與細(xì)胞轉(zhuǎn)化有關(guān)。HCVC蛋白可抑制IFN-β啟動(dòng)子,干擾IFN-β抑制HCV復(fù)制及抗腫瘤作用。
干擾素可誘導(dǎo)產(chǎn)生依賴(lài)RNA蛋白激酶(RNA-dependentprotein kinase,PKR),使真核細(xì)胞翻譯起始因子2(elF-2)磷酸化,從而干擾病毒蛋白的合成,發(fā)揮抗病毒和抗腫瘤作用。然而,HCVNS5A干擾素敏感決定區(qū)與PKR結(jié)合,抑制PKR抗病毒和抗腫瘤作用。同時(shí),NS5A在肝細(xì)胞內(nèi)可發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活化功能,影響細(xì)胞正常生長(zhǎng),出現(xiàn)細(xì)胞過(guò)度增殖。
丙型肝炎的確診主要依靠肝功能檢測(cè)、抗-HCV抗體、HCV RNA、肝組織HCV抗原的檢測(cè)等,其中以前兩者最常用。
抗-HCV檢測(cè) 抗-HCV是臨床診斷HCV感染最重要、最常用的指標(biāo)之一,主要包括放射免疫法(RIA)、酶免疫法(EIA)或酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、重組免疫印跡法(RIBA)等酶標(biāo)記技術(shù)。用于檢測(cè)抗-HCV抗體的EIA先后出現(xiàn)了4代,隨著包被抗原及多肽的增加,其敏感性及特異性都明顯提高?-HCVIgM對(duì)HCV感染的早期診斷、病情預(yù)測(cè)、療效分析等有重要的意義,而抗-HCV IgG的診斷價(jià)值低于HCV RNA檢測(cè)。我國(guó)自行研制的EIA試劑盒的質(zhì)量基本達(dá)到國(guó)際上第二代EIA水平,但仍有約10%的漏診率。
HCV RNA檢測(cè) HCV RNA是HCV感染的直接證據(jù),HCV RNA檢測(cè)對(duì)HCV的流行病學(xué)、致病機(jī)制、病情和傳染性判斷、療效考察、預(yù)后預(yù)測(cè)等具有重要意義。檢測(cè)HCVRNA的方法主要有逆轉(zhuǎn)錄-PCR(RT-PCR)、巢式RT-PCR、單管單酶PCR等,但因缺乏標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化,技術(shù)要求較高,不利于推廣應(yīng)用。
V抗原檢測(cè) 丙型肝炎患者血清中HCV抗原(HCAg)水平很低,常規(guī)的免疫學(xué)、病毒學(xué)方法檢測(cè)難以獲得陽(yáng)性結(jié)果,而肝組織中則易于檢測(cè)到HCAg。HCAg檢測(cè)方法包括免疫組化法、Westernblot、熒光酶免疫法、免疫PCR法等,其中以免疫組化最為常用,而熒光酶免疫法的檢出率最高。HCAg的檢測(cè)有助于直觀(guān)評(píng)價(jià)HCV抗原在細(xì)胞中的表達(dá)情況、HCV致細(xì)胞病變及機(jī)體抗病毒的免疫機(jī)制等。
HCV感染呈世界性分布,丙型肝炎的發(fā)病率約7.1/10萬(wàn),目前全世界的HCV感染者超過(guò)1.7億人,其中我國(guó)約占4000萬(wàn)。根據(jù)不同地區(qū)、種族、年齡、性別的人群HCV流行率,可分為:①低流行區(qū):感染率<0.5%,主要分布于加拿大、北歐、瑞士、澳大利亞等地區(qū);②中流行區(qū):感染率在0.2%~2%間,主要分布于美國(guó)、西歐、南歐等地區(qū);③高流行區(qū):感染率>2%,如日本、東歐為2%~3%,非洲為2%~10%,我國(guó)屬于HCV的高流行區(qū)。
(一)疫苗研究
接種丙型肝炎疫苗是預(yù)防HCV感染的理想途徑。HCV的包膜蛋白是宿主攻擊的主要靶標(biāo),是疫苗研制的首選抗原。
蛋白質(zhì)疫苗 1994年,有學(xué)者將HCV重組痘苗病毒載體轉(zhuǎn)染Hela細(xì)胞,表達(dá)E1-E2蛋白,分別于第0、1、7月三次免疫7只黑猩猩,誘發(fā)出高水平的體液免疫應(yīng)答。在最后一次抗體高峰來(lái)臨之前的2~3周,用同種HCV分離株攻擊后,5只黑猩猩獲得保護(hù),另2只抗體滴度較低的黑猩猩感染了HCV,其中1只為一過(guò)性急性丙型肝炎。對(duì)照組4只黑猩猩全部感染上HCV,血清抗-HCV陽(yáng)轉(zhuǎn)。以上結(jié)果表明,HCV的包膜蛋白抗體具有一定的中和能力。
作者曾在HCV基因組中優(yōu)選了5個(gè)高度保守的具有良好免疫原性的T/B細(xì)胞表位,組合成一個(gè)HCV多表位抗原,免疫小鼠、家兔、恒河猴、志愿者后,誘發(fā)了高水平的特異性免疫應(yīng)答,初步試驗(yàn)證實(shí)具有一定的保護(hù)性。HCV多表位疫苗的研究,可望發(fā)展一種能針對(duì)不同型、不同HCV分離株的有效的丙型肝炎疫苗,解決HCV的變異難題。
核酸疫苗 與蛋白質(zhì)疫苗相比,DNA疫苗能在體內(nèi)表達(dá)與天然構(gòu)象相似的抗原,誘導(dǎo)全面的免疫應(yīng)答,特別是CTL效應(yīng),其最大的優(yōu)點(diǎn)是可為高度變異的病原微生物(如HCV、HIV、流感病毒等)感染提供保護(hù)作用。
研究發(fā)現(xiàn),將C基因重組質(zhì)粒經(jīng)肌肉注射BALB/c小鼠2~3次后,于第6周可檢出較高水平的抗-C抗體。有學(xué)者構(gòu)建了一系列HCV DNA疫苗表達(dá)載體,靶基因包括C、E1、E2、E1-E2、C-E1-E2及缺失HVR區(qū)的E2,這些重組載體免疫動(dòng)物后,只有含C區(qū)基因重組DNA疫苗才能誘發(fā)特異性CTL免疫應(yīng)答,但體液免疫應(yīng)答和Th細(xì)胞的增殖作用較弱;而以E2為靶抗原的DNA疫苗誘導(dǎo)高滴度中和抗體,故E蛋白在DNA疫苗研究中倍受重視。
細(xì)胞因子可通過(guò)不同的作用環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)和增強(qiáng)HCV核酸疫苗的免疫效應(yīng)而發(fā)揮佐劑作用。HCV E基因與GM-CSF或IL-2基因的融合質(zhì)粒免疫小鼠后發(fā)現(xiàn),與僅含E基因的DNA疫苗相比,所誘導(dǎo)的抗體反應(yīng)和淋巴組織增殖反應(yīng)均大大增強(qiáng),并且可產(chǎn)生針對(duì)異型HCV的抗體。
丙型肝炎/乙型肝炎嵌合核酸疫苗 HBV及HCV感染率都很高,感染途徑類(lèi)似。在體內(nèi),HCV與HBV可相互抑制,也可協(xié)同作用導(dǎo)致更為嚴(yán)重的肝損害,因此構(gòu)建HBV/HCV嵌合疫苗具有重要意義。將C-E2全基因或部分基因與HBsAg基因融合后,構(gòu)建成HBV/HCV重組質(zhì)粒,免疫后可誘發(fā)特異性抗-C及抗-E2抗體反應(yīng),以及針對(duì)HCV及HBV的CTL效應(yīng)。HBV/HCV聯(lián)合疫苗的研究及推廣應(yīng)用,符合今后疫苗發(fā)展的方向。對(duì)于一些低免疫原性的多肽,插入到其它蛋白質(zhì)中則可能誘發(fā)理想的免疫應(yīng)答。
丙型肝炎疫苗遲遲未能開(kāi)發(fā)成功的主要原因有:HCV的快速變異,抗-HCV抗體的無(wú)中和作用,缺乏穩(wěn)定的HCV體外細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)及理想的小動(dòng)物模型等。研制對(duì)各型HCV有保護(hù)作用的高效、價(jià)廉、多價(jià)、安全的丙型肝炎疫苗,是預(yù)防HCV感染最為迫切的難題。繼續(xù)尋找HCV保護(hù)性B細(xì)胞及T細(xì)胞表位,闡明HCV的致病機(jī)制及其與宿主之間的相互作用,建立HCV感染的細(xì)胞模型及動(dòng)物模型,將是制備有效丙型肝炎疫苗的基礎(chǔ)。口服活菌苗、植物疫苗將可能是研制丙型肝炎疫苗的新途徑,也必將受到關(guān)注。
(二)抗病毒治療
丙型肝炎的臨床癥狀往往不如乙型肝炎典型,但慢轉(zhuǎn)率高,發(fā)展為肝硬化及肝細(xì)胞癌的比例大,因此治療上比乙型肝炎更為困難,更為重要。丙型肝炎患者往往需要進(jìn)行早期、綜合、長(zhǎng)期治療等才能獲得較好的效果。
干擾素治療 IFN治療丙型肝炎的療效肯定,患者血清ALT、AST恢復(fù)正常,HCVRNA及抗-HCV陰轉(zhuǎn)或滴度降低,肝組織學(xué)明顯改善,可延緩慢性丙型肝炎向肝硬化及肝細(xì)胞癌發(fā)展。但是,IFN治療持續(xù)應(yīng)答率約20%~30%,原因在于某些HCV毒株具有抗IFN-α作用,主要機(jī)制是HCVNS5A蛋白破壞依賴(lài)RNA的蛋白激酶(PKR)。
中醫(yī)藥治療 中藥治療丙型肝炎的療效肯定,價(jià)格低廉,不良反應(yīng)小,復(fù)發(fā)率低,適于推廣應(yīng)用。中醫(yī)治療丙型肝炎宜化瘀解毒、疏肝理氣、補(bǔ)益肝腎等,單味藥及其有效成分、方劑等都有確定的療效,目前應(yīng)用較多的有五味子、小柴胡湯等。中醫(yī)藥聯(lián)合IFN、病毒唑等療效較好。因此,尋找合適的方劑、在中藥中提取治療丙型肝炎的有效成分、探討中西藥聯(lián)合治療等應(yīng)受到高度重視。
其它藥物治療 目前已發(fā)現(xiàn)一些藥物,如病毒唑、熊去氧膽酸(UDCA)、胸腺素等對(duì)丙型肝炎有一定的療效。病毒唑、UDCA與IFN聯(lián)合治療可望提高抗病毒能力。
基因治療 HCV所致的病理改變最根本的原因是HCVRNA的存在,因此,從破壞HCV RNA的角度入手,徹底抑制HCV的轉(zhuǎn)錄及表達(dá),是根治HCV感染的一條誘人的途徑,以反義抑制治療的研究最為成熟。HCV生活周期的任何步驟都可被人為阻斷,與病毒復(fù)制或表達(dá)顯著相關(guān)的組分是基因治療的理想靶基因,例如,針對(duì)HCVC蛋白編碼區(qū)的核酶有希望成為抗HCV感染的一種治療途徑。亦可設(shè)計(jì)包含有多個(gè)保守HCV抗原表位的多價(jià)融合抗原基因的治療性疫苗,可以在人群的不同個(gè)體中誘發(fā)對(duì)不同HCV基因型和分離株有交叉反應(yīng)性的T細(xì)胞免疫應(yīng)答。
甲型肝炎病毒(hepatitis A virus,HAV)為一種單正鏈無(wú)包膜的球形RNA病毒,直徑為27~32nm,20面體對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),屬于小RNA病毒。1973年,F(xiàn)einstone等用免疫電鏡技術(shù)從病人大便中首次發(fā)現(xiàn)HAV顆粒。HAV基因組長(zhǎng)7478bp,由5’非編碼區(qū)、編碼區(qū)和3’非編碼區(qū)組成。HAV只有1個(gè)血清型,但各分離株間同源性有一定差異,至少可分為7個(gè)基因型。HAV在80℃下10min仍不能完全滅活,對(duì)化學(xué)消毒劑有較強(qiáng)的耐受性。
甲型肝炎的傳染源主要是急性期甲肝患者及隱性感染者,傳播途徑以糞-口途徑為主,即通過(guò)污染的水源和食物傳播,少數(shù)經(jīng)血液、尿液和密切接觸等傳播。絕大部分HAV感染者為亞臨床感染。HAV主要在發(fā)展中國(guó)家流行,而在發(fā)達(dá)國(guó)家則呈下降趨勢(shì)。
我國(guó)HAV感染發(fā)生率高于70%,且有上升的趨勢(shì),有些地區(qū)甚至居傳染病首位,農(nóng)村的感染率高于城市。1988年,上海市暴發(fā)流行甲型肝炎,4個(gè)月內(nèi)患者多達(dá)31萬(wàn),死亡47例,病死率為15.3/10萬(wàn),成為我國(guó)建國(guó)以來(lái)最大的一次甲型肝炎流行,在世界甲型肝炎流行史上也是前所未有的。經(jīng)流行病學(xué)調(diào)查證實(shí),HAV感染的毛蚶是這次流行的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
對(duì)甲型肝炎的治療無(wú)特效藥,目前應(yīng)用于臨床的HAV治療藥物有2,4-二氯嘧啶、板蘭根等。甲型肝炎為一種自限性疾病,預(yù)后良好,經(jīng)適當(dāng)?shù)男菹⒓白o(hù)肝治療,一般可痊愈。抗-HAV是獲得特異性免疫力的一個(gè)重要標(biāo)志,在抗-HAV陽(yáng)性率超過(guò)50%的群體中不易發(fā)生HAV大流行。
1979年,HAV首次在細(xì)胞中培養(yǎng)成功。1992年開(kāi)始使用HAV疫苗接種。目前我國(guó)已經(jīng)能大量生產(chǎn)減毒活疫苗H2株、F’株,廣泛用于免疫接種,并獲得理想的預(yù)防效果。
1977年,意大利學(xué)者Rizzetto在檢測(cè)乙肝患者組織切片時(shí),除觀(guān)察到HBcAg外,還發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)稱(chēng)為δ抗原的新抗原。1980年,從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中檢測(cè)到完整的病毒顆粒。1984年,δ因子被更名為丁型肝炎病毒(hepatitisD virus,HDV)。
HDV為一單負(fù)鏈RNA病毒,長(zhǎng)約1678~1 683bp,核酸以環(huán)狀或線(xiàn)狀兩種形式存在,共含有9個(gè)ORF。ORF5能編碼特異性抗原HDAg和大HDAg(HDAg’),前者可反式激活HDVDNA的復(fù)制,后者則通過(guò)顯性失活的反式調(diào)節(jié)作用,抑制HDV DNA的復(fù)制。后來(lái)證實(shí),HDV為一種缺陷的衛(wèi)星病毒,必須在嗜肝DNA病毒輔助下才能復(fù)制。
丁型肝炎的傳染源是慢性丁型肝炎患者,經(jīng)輸血或血制品、密切接觸和母-嬰途徑傳播。HDV的組裝依賴(lài)HBsAg的合成,故HDV的流行病學(xué)與HBV相似,HDV的感染往往合并HBV的感染。HDV的致病機(jī)制尚不清楚,可能與HDAg的直接損傷和免疫因素等有關(guān)。
對(duì)丁型肝炎尚無(wú)特效治療藥物,IFN、磷酸三鈉等對(duì)HDV/HBV感染有一定的療效。反義RNA、核酶等對(duì)HDV的復(fù)制有抑制作用,具有潛在的治療價(jià)值。HDV與HBV感染密切相關(guān),因此HDV的預(yù)防應(yīng)先預(yù)防HBV感染。乙肝疫苗的廣泛接種及血液的嚴(yán)格篩查可降低HDV的感染率。
1968年,Goldfield等發(fā)現(xiàn)約10%的輸血后肝炎患者并無(wú)HAV、HBV感染的血清學(xué)標(biāo)志,認(rèn)為還有其它類(lèi)型肝炎病毒存在,并把這類(lèi)致病因子引起的疾病稱(chēng)為非甲非乙型肝炎(NANBH)。1987年,WHO將NANBH病毒分為2種:一是經(jīng)輸血或血制品傳播,即丙性肝炎病毒;另一是經(jīng)消化道傳播,即戊型肝炎病毒(hepatitisE virus,HEV)。
HEV屬于杯狀病毒科(Calicividae),為球形顆粒,直徑為27~34nm,無(wú)包膜,表面有鋸齒狀突起。病毒顆粒有2種不同的形態(tài),一種是內(nèi)部完整的致密顆粒,另一種是有缺陷的內(nèi)部透明的不完整顆粒。HEV為長(zhǎng)約7.5kb的單正鏈RNA病毒,基因組由5'NCR、ORF、3'NCR組成。
HEV的敏感宿主為人和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物等。傳染源是潛伏末期和急性早期戊型肝炎患者及亞臨床感染者,傳播途徑有糞—口途徑和密切接觸等,主要通過(guò)污染的水源而導(dǎo)致大規(guī)模暴發(fā)流行。HEV傳播有明顯的季節(jié)性,多發(fā)生于雨季或洪水后。
人感染HEV后主要表現(xiàn)為臨床型及亞臨床型感染兩類(lèi)。該病為自限性疾病,于發(fā)病后6周可自然恢復(fù)。戊型肝炎患者一旦病愈,則獲終生免疫。本病無(wú)特異性預(yù)防措施,應(yīng)保護(hù)水源,防止糞便的污染,注意食品衛(wèi)生。雖然HEV主動(dòng)免疫可誘發(fā)高水平的抗體反應(yīng),但抗體效價(jià)很快降低,且無(wú)中和保護(hù)作用,因此難以制備有效的疫苗。
利用免疫學(xué)及分子生物學(xué)等檢測(cè)手段可將肝炎病毒分為甲、乙、丙、丁、戊5種,但仍有10%~20%的肝炎病原體不能檢測(cè)和分型,提示還存在其它未明的肝炎致病因子。
1995年,Simon等采用代表性差異分析法(representationaldifference analysis,RDA),從接種病人血清的狷猴中獲得3個(gè)肝炎相關(guān)序列:GBV-A、GBV-B和GBV-C。1996年,Linnen首先克隆了HGV全序列。之后,王海濤、戚中田等分別報(bào)道中國(guó)株和日本株HGV的全長(zhǎng)cDNA。由于GBV-與HGV同源性很高,因此現(xiàn)在更趨向把GBV-C與HGV統(tǒng)稱(chēng)為庚型肝炎病毒(hepatitisG virus,HGV)。
HGV屬于黃病毒科,為單正鏈RNA病毒,顆粒直徑<100nm。HGV全基因約9.1~9.4kb,編碼的多聚蛋白分為結(jié)構(gòu)蛋白及非結(jié)構(gòu)蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白位于N端,包括E1及E2蛋白;非結(jié)構(gòu)蛋白位于C端,包括NS2、NS3、NS4A/4B、NS5A/5B蛋白。NS3含有絲氨酸蛋白酶、解旋酶,NS5編碼RNA聚合酶等,其蛋白裂解位點(diǎn)與HCV多聚蛋白相似。
庚肝病毒感染呈世界性分布,傳染源多為庚型肝炎患者,主要經(jīng)輸血等腸道外途徑傳播。由于庚型肝炎病毒和HBV、HCV具有共同的傳播途徑,所以也存在HGV和HBV、HCV合并感染的現(xiàn)象。
1997年,Okamoto和Nishizawa等應(yīng)用代表性差異分析法,發(fā)現(xiàn)了一種可能與輸血后肝炎相關(guān)的病毒,由于該病毒首先從一姓名字首為T(mén)T的患者血清中分離得到,且該患者有大量輸血史,故稱(chēng)為輸血傳播病毒(transfusiontransmitted virus,TTV)。
TTV為單鏈環(huán)狀DNA病毒,無(wú)包膜,基因組全長(zhǎng)3739bp,有2個(gè)開(kāi)放讀碼框,其中,ORF1位于第589~2 898nt,編碼由770aa組成的蛋白質(zhì),ORF2位于第107~712nt,編碼非結(jié)構(gòu)蛋白(202aa)。采用套式PCR擴(kuò)增和測(cè)序后,已證實(shí)TTV首尾兩端連成環(huán)狀,中間有113bp,富含GC,比例達(dá)90%,其中還有一個(gè)TATA盒。因此,TTV是迄今發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)人類(lèi)環(huán)狀病毒(humancircovirus)。
TTV基因具有很大程度的異質(zhì)性。有學(xué)者對(duì)78株TTV病毒標(biāo)本進(jìn)行測(cè)序,將TTV分為2種基因型,型間核苷酸差異大于30%,每型還可分成2個(gè)亞型。亦有人對(duì)93份來(lái)自不同地區(qū)的TTV標(biāo)本進(jìn)行基因序列分析,認(rèn)為T(mén)TV可分為6個(gè)基因型。1999年,有人證實(shí)了這6種基因型的存在,同時(shí)又發(fā)現(xiàn)一種新的基因型。
TTV在各類(lèi)人群中均有較高的感染率。TTV除了經(jīng)輸血傳播外,也可經(jīng)糞—口途徑傳播。駱抗先認(rèn)為,TTV可能是另一種腸道傳播型肝炎病毒,引起非甲非庚型病毒性肝炎。性病高危人群亦是TTV感染的高危人群,性接觸是TTV感染的重要途徑之一。TTV從膽汁中高濃度排入腸道,并經(jīng)大便排出體外,可以導(dǎo)致糞—口傳播,這與甲肝、戊肝消化道傳播的途徑極為相似。TTV是否引發(fā)急、慢性肝炎,TTV是否與肝癌的發(fā)生有關(guān),目前尚未定論。
2000年,Takahashi等報(bào)道了一種新的肝炎病毒—TTV類(lèi)似小病毒(TTV-like mini virus,TLMV)。TLMV是一種類(lèi)似TTV和CAV的人類(lèi)病毒,無(wú)包膜,全長(zhǎng)2 860bp,比TTV(3 739bp)短,比CAV(2317bp)長(zhǎng),環(huán)狀DNA,顆粒直徑小于30 nm。其基因組結(jié)構(gòu)類(lèi)似TTV和CAV,具有DR結(jié)構(gòu)。TLMV的親緣關(guān)系介于TTV和CAV之間,與其它環(huán)狀病毒有很大不同。
綜上所述,各種肝炎病毒的生物學(xué)特征、致病機(jī)制、臨床表現(xiàn)和預(yù)治等存在著一定的差異(表11-2)。人類(lèi)與肝炎病毒的斗爭(zhēng)仍在不斷進(jìn)行中,至今為止,世界范圍內(nèi)的不明原因的肝炎仍占8%~10%,導(dǎo)致這些肝炎的病原體及其致病性不十分清楚,仍需繼續(xù)尋找新的肝炎病毒。
表11-2 各種肝炎病毒主要指標(biāo)的比較
指標(biāo) | HAV | HBV | HCV | HDV | HEV | HGV |
分類(lèi) | 微小RNA 病毒科 | 嗜肝DNA 病毒科 | 黃病毒科 | 衛(wèi)星病毒科 | 杯狀病毒科 | 黃病毒科 |
直徑(nm) | 27 | 42 | 30~62 | 36 | 27~32 | ? |
核酸 | 線(xiàn)狀正鏈RNA | 環(huán)狀雙鏈 DNA | 線(xiàn)狀正鏈 RNA | 環(huán)狀負(fù)鏈 RNA | 線(xiàn)狀正鏈 RNA | 單正鏈RNA |
大小(kb) | 7.8 | 3.2 | 9.4 | 1.7 | 8.5 | 9.1~9.4 |
ORF | 1 | 4~6 | 11 | 9 | 3 | 1 |
包膜 | - | + | + | + | - | + |
抗原 | HAAg | HBsAg HBcAg HBeAg | HCAg | HDAg | HEAg | ? |
抗體 | 抗-HAV | 抗-HBs 抗-HBc 抗-HBe | 抗-HCV | 抗-HDV | 抗-HEV | 抗-HGV |
潛伏期(d) | 15~45 | 30~160 | 14~180 | 28~140 | 15~75 | 21~140 |
起病 | 多急性 | 多緩慢 | 多緩慢 | 多緩慢 | 多急性 | 緩慢 |
好發(fā)年齡 | 兒童 | 成年/兒童 | 成人 | 成人 | 青壯年 | 兒童 |
傳播方式 | 糞-口 | 腸道外傳播 性接觸 母嬰傳播 | 輸血 性接觸 | 腸道外傳播 性接觸 母嬰傳播 | 糞-口 | 輸血 注射 接觸 |
流行性 | 散發(fā)/流行 | 散發(fā) | 散發(fā) | 散發(fā) | 流行/散發(fā) | 散發(fā) |
季節(jié)性 | 秋冬季 | 無(wú) | 無(wú) | 無(wú) | 雨季 | 無(wú) |
慢性化(%) | 0 | 3~10 | 50~70 | 2~70 | 0 | ? |
致癌危險(xiǎn) | - | ++ | + | + | - | ? |
預(yù)防重點(diǎn) | 水糞管理 飲食衛(wèi)生 | 疫苗接種 | 控制醫(yī)源性感染 | 控制醫(yī)源性感染 | 水糞管理 飲食衛(wèi)生 | ? |
(萬(wàn)成松 黃建生 第一軍醫(yī)大學(xué))