HBeAg阴性乙型肝炎与前C_BCP区变异的相关性 戴海梅
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HBeAg阴性乙型肝炎与前C/BCP区变异的相关性
戴海梅1
,韦
嘉2
(1昆明医科大学,昆明650000;2昆明医科大学第四附属医院感染-肝病科,昆明
650000)摘要:通过对HBV基因的研究表明,HBeAg阴性慢性乙型肝炎(CHB)与HBVDNA中前C(PC)、基本核心启动子(BCP)区的基因突变相关,并指出PC/BCP区的突变不仅影响血清HBeAg的表达,也与机体内HBVDNA的低复制、疾病的进展和抗病毒治疗的应答反应密切相关,使得CHB的治疗变得更为复杂。
就HBeAg阴性CHB目前治疗现状、HBVPC/BCP区基因的结构与变异、变异对HBeAg阴性CHB疾病进展以及对乙型肝炎抗病毒治疗的影响进行综述。
关键词:
肝炎,乙型,慢性;突变;肝炎e抗原,乙型;综述中图分类号:R512.62 文献标志码:A 文章编号:
1001-5256(2019)04-0879-04AssociationbetweenHBeAg-negativechronichepatitisBandpreC/BCPmutation
DAIHaimei,WEIJia.
(KunmingMedicalUniversity,Kunming650000,China)
Abstract:
StudiesontheHBVgenehaveshownthatHBeAg-negativechronichepatitisB(CHB)
isassociatedwithgenemutationsinthe
pre-C(preC)
andbasiccorepromoter(BCP)
regionofHBVDNA,
anditispointedoutthatthemutationinthepreC/BCPregioncanaf fecttheexpressionofserumHBeAgandiscloselyassociatedwiththelowreplicationofHBVDNAinthebody,theprogressionofdiseases
,
andtheresponsetoantiviraltherapy,
whichmakesthetreatmentofCHBmorecomplicated.ThisarticlereviewsthecurrentstatusofthetreatmentofHBeAg-negativeCHB,structureandmutationofHBVpreC/BCPregion,andtheinfluenceofmutationontheprogressionof
HBeAg-negativeCHBandtheeffectofantiviraltherapyforhepatitisB.
Keywords:
hepatitisB,chronic;mutation;hepatitisBeantigens;
review
doi:10.3969/j.issn.1001-5256.2019.04.038
收稿日期:2018-11-08;修回日期:2018-12-17。
基金项目:云南省第二人民医院病毒性肝炎及相关肝病研究省创新团队项目(2015HC019)作者简介:戴海梅(1992-),女,主要从事肝脏疾病的相关研究。
通信作者:韦嘉,电子信箱:wejia@aliyun.com。
据世界卫生组织公布相关数据[1
]统计,全世界约有20亿人曾感染HBV,每年约有65万人死于因HBV感染引起的肝衰竭、肝硬化和肝细胞癌。
而据统计[2-4
],我国慢性HBV感染者约有9300万例,慢性乙型肝炎(CHB)患者约2千万例,由HBV感染引起的肝硬化和肝细胞癌的比例分别为60%和80%;其中HBeAg阴性CHB患者的比例为30%~50%,并有上升的趋势。
尽管HBeAg阳性CHB患者HBVDNA、AST、ALT水平通常较HBeAg阴性CHB患者高[5
],近来有不少研究[6-7
]表明HBeAg阴性CHB患者更易进展为重症肝炎、肝硬化及肝癌。
在对HBVPC区基因的研究中发现,前C(PC)/基本核心启动子(basiccorepromoter,BCP)区变异与HBeAg阴性CHB以及乙型肝炎疾病进展、HBV复制活跃情况均具有相关性,同时也影响HBV对抗病毒药物及干扰素(IFN)治疗的应答反应。
通过对PC/BCP区变异的进一步研究,探讨变异对HBeAg阴性CHB疾病进展以及对乙型肝炎抗病毒治疗的影响,对CHB的治疗具有一定的指导性。
1 HBeAg阴性CHBHBeAg是HBV在人体内复制过程的一个主要产物,由HBVPC区(nt1814-1901)编码并由BCP区(nt1742-1849)调控。
HBeAg不
参与HBV的复制过程,它是一种分泌性蛋白,曾被认为是HBV复制程度及传染性的重要标志[8
]。
HBeAg阳性
表示
HBV在体内大量复制,具有很强的传染性。
HBeAg由阳性转阴性,若伴抗-HBe阳性,往往表示病毒复制停止,肝炎活
动基本停止,病情逐渐好转。
但有部分HBeAg阴
性或阴转后的患者HBV复制仍活跃,存在病毒血症,肝炎仍处于活动期,这时便称为HBeAg阴性CHB。
可见HBeAg阴性CHB与乙型肝炎治疗过程中HBeAg阴转意义不同,HBeAg的这种变异与
HBVPC/BCP区基因发生变异有关[9
]。
并且HBeAg阴性
CHB较HBeAg阳性患者对核苷酸类似物抗病毒药物及IFN的应答率均较差。
我国《慢性乙型肝炎防治指南(2015年更新版)》[4
]提出HBeAg阴性CHB患者无论是单用核苷类似物还是联合IFN治疗,治疗时间均应比后者长,以获得更持久的免疫应答,
而前者停药后复发率也较后者高。
Alestig等[10
]研究表明,
HBeAg阴性CHB发生慢加亚急性肝衰竭、转氨酶水平升高、组织学异常的比例较HBeAg阳性CHB患者高,导致肝硬化进展的速度也比后者快。
2 HBVPC/BCP区基因结构与变异HBV属嗜肝DNA病毒,其基因组长约3.2kb,为部分双链
环状DNA。
HBV基因组主要包括四个开放阅读框,即前S/S
区、PC/C区、P区和X区,其中PC区编码HBeAg,C区编码HBcAg,调控序列位于PC及BCP区,这些区域一旦发生变异,常有重要的生物学改变[11
]。
HBV复制过程中利用蛋白聚合酶及逆转录酶反转录成负链DNA,这些多聚酶本身缺乏校正功能,因而HBV较其他病毒更易产生变异。
此外在宿主的免疫
9
78戴海梅,等.HBeAg阴性乙型肝炎与前C/BCP区变异的相关性
压力和抗病毒药物等作用下,其相关基因也可不断出现各种变异,以确保其生物学优势,其中PC及BCP区是最常见的基因变异区[12]。
2.1 PC区变异 PC区最常见的变异是1896位点的变异。
通常1896位点的碱基与1858位点的碱基相对互补匹配而保持二
级结构的稳定,而1858位点的碱基与基因型有关[10]。
A基因型在核苷酸(nucleotide,nt)1858位点上的碱基为C,和nt1896的碱基G相对,相互匹配而稳定,但B、D、E基因型及多数C基因型中的1858位点碱基是T,为获得更稳定结构,PC区1896位点碱基易发生G→A的变异。
T-1858主要存在于非A基因型中;C-1858除了存在于A基因型,也可存在C基因及F基因型的病毒株中,但不存在于B、D、E基因型中。
也就是说,
ntG1896A点变异多发生在非A基因型中,Cui等[13]研究也表明,PC/BCP区的突变在基因型B和C中比在基因型A中更常
见。
而Lin等[14]则指出基因型C和D比基因型A和B具有更高的突变频率。
但无论HBV基因型如何,BCP和PC区突变都会增加病毒复制能力,并降低体外对核苷类似物的抗病毒敏感性[13]。
变异株PC区的ntG1896A点变异,使PC区该位点上原本编码色氨酸的密码子TGC变异为终止密码TAG,终止了前C蛋白的翻译,导致HBeAg不能合成,血清HBeAg水平下降甚至检测不到。
但HBeAg并非结构蛋白,不参与病毒复制,对HBV复制无明显影响,最终形成HBeAg阴性CHB[15]。
2.2 BCP区变异 BCP区是HBV基因组中具有重要作用的区域核心启动子,可转录出两种3.5kbmRNA,即翻译核心和P
蛋白以及基因组复制的前基因组mRNA(pregenomicRNA,
pgRNA)和表达HBeAg的前CmRNA[16-18]。
故BCP是病毒转录、反转录和正链合成的起点,该区域也是多种细胞因子结合
位点,对pgRNA的转录起重要作用[12]。
BCP区内的变异以nt
Al762T/ntGl764A双突变最为常见,也是目前研究最多的变异[19],该变异可引起编码蛋白质130位的亮氨酸变为蛋氨酸,
131位从缬氨酸变为亮氨酸,使位于BCP上的内核受体结合位点转为肝细胞核因子1的结合位点。
由于转录因子结合的改
变,使得PC区mRNA的转录降低,最终导致HBeAg水平下降。
但变异株的HBV复制力增强[19-20],甚至可高于野生株,李金娥等[12]对BCP研究现状进行分析,HBV复制力增强的原因可能有两方面:(1)由于肝细胞核因子1结合位点的增加,使得
pgRNA转录及HBcAg合成增强,上调核心蛋白的表达和下调前C蛋白的表达,使病毒衣壳强化,导致病毒复制增加;(2)
BCP区基因突变可能改变由1742-1847位点碱基形成的
pgRNA二级结构,使其形成的茎襻结构松散,在逆转录中容易打开,更有利于病毒的复制。
近来多项研究[5,21]也表明,BCP
变异组比野生型组HBeAg含量减少而HBV复制能力增强。
BCP区还存在C1653T、T1753C/A/G、C1766T/T1768A变异及碱基的缺失、插入突变[19]。
碱基缺失或插入可能减弱启动
子或增强子的作用,影响前CmRNA或pgRNA合成及HBV的复制,导致HBeAg分泌减少或消失。
3 PC/BCP区变异引起HBeAg阴性CHB的机制
HBeAg与HBcAg都是由PC/C区基因编码,约70%序列是相同的,在B淋巴细胞和T淋巴细胞有共同表位[8]。
血清中HBeAg可看作是HBcAg的分泌型,转移细胞毒性T淋巴细胞对表达HBeAg或HBcAg决定簇的受染肝细胞的免疫攻击,诱导
机体对HBV感染的免疫耐受,使HBV逃避免疫清除而长期存在[12]。
在非活动性携带者,血清分泌型HBeAg是HBV引起免疫无应答的重要原因。
另外学说[8]是,HBeAg能对HBVDNA的复制有调节作用,当PC基因超表达时,病毒复制会被抑制。
所以HBVPC/BCP区的变异导致HBeAg的合成减少或停止、血清HBeAg水平下降或消失,而HBV的复制能力却增强。
由于失去了HBeAg的免疫调节,表达HBcAg的肝细胞受增强的细胞毒性T淋巴细胞的细胞毒作用,激发或加重机体免疫反应,破坏细胞因子水平的平衡,从而导致肝细胞的损伤进一步加重,进一步引起乙型肝炎慢性化或者病情加重。
Wang等[22]研究100例陕西省某医院的CHB患者PC/BCP区突变与疾病相关指标的关系发现,相比HBeAg阳性患者,PC区突变在
HBeAg阴性患者中明显增多,而BCP突变在两者间的差异无统计学意义,这些突变并不会导致HBVDNA的复制增加,而是增
加了肝功能受损情况,进一步说明这些变异可能是导致肝炎进一步加重或肝炎慢性化的重要原因。
邓拥军等[23]对不同病程阶段患者的突变研究也表明,HBeAg阴性的慢性HBV感染者
PC/BCP区的突变率均较HBeAg阳性的患者高,并且BCP的突变率高于PC区突变率,差异有显著意义。
4 PC/BCP区变异对CHB疾病进展的影响
HBVPC/BCP区变异形成HBeAg阴性CHB,可导致病情加重,或反复发生的活动性肝炎导致肝脏纤维化,最终发展为肝
硬化和肝细胞癌[24]。
有研究[25]表明,PC/BCP区变异的CHB患者较野生型CHB患者发生肝硬化、肝细胞癌的几率更高,已知的与肝癌发生相关的突变位点有G1613A、C1653T、T1753V、
A1762T、G1764A、A1846T、G1896A和G1899A[26]。
Wei等[27]通过Meta分析总结G1896A、A1762T、G1764A和A1762T/G1764A
基因突变与肝细胞癌风险增加有关,Malik等[28]报道的相关位点还有T1753V、C1914G位点变异。
王淼等[29]比较44例乙型肝炎原发性肝癌患者和76例慢性HBV感染患者的X区基因(nt1374-1835),发现HBX基因区T1674C、BCP区T1753C及A1762T/G1764A突变在肝癌患者中的发生率高于慢性HBV感染者。
该研究还将患者分为
HBeAg阴性及HBeAg阳性2组,发现T1674C位点突变在2组发生率分别为19.67%(12/61)和9.09%(5/55),无统计学差
异(P=0.108),而T1753C位点突变、A1762T/G1764A双突变在HBeAg阴性组发生率分别为26.23%(16/61)和60.66%(37/61),明显高于HBeAg阳性组的9.09%(5/55)和41.82%(23/55),差异均有统计学意义,推测T1753C、A1762T/G1764A位点的变异可能会抑制HBeAg的水平。
而陈飞等[30]在对204例HBeAg阴性患者BCP和PC区测序比较后指出,在HBeAg阴性患者中,PC区A1896变异是非肝硬化肝癌发生的危险因素。
Elizalde等[31]则通过研究HBV亚型突变株诱导的细胞凋亡发现,病毒亚型F1b和F4的A1762T/
G1764A和G1896A突变株诱导的细胞凋亡水平高于野生型(wt)病毒,这种诱导凋亡与线粒体凋亡通路中调节Bcl-2家族
蛋白表达相关,通过PC/BCP突变的诱导凋亡推测HBeAg可能对机体肝细胞有抗凋亡作用。
邓拥军等[23]的研究也表明,PreC
088临床肝胆病杂志第35卷第4期2019年4月 JClinHepatol,Vol.35No.4,Apr.2019
区1896、BCP区1762/1764变异在HBV携带者、CHB和CHB肝硬化患者中的变异率依次升高,并推测可以通过检测HBVPC区/BCP区突变率来预测慢性HBV感染者病情的发展程度。
乙型肝炎发病的原因并不是因为HBV直接损伤肝细胞,而是由于病毒所激发机体产生的免疫应答和免疫病理反应对肝细胞的损害。
最近的许多研究发现,PC/BCP区变异与机体细胞因子的变化也有关。
HBeAg是HBV感染过程中重要的调节免疫功能蛋白,PC/BCP区变异使HBeAg表达降低,影响免疫细胞因子的水平,进而加重肝脏的免疫损伤,导致肝炎进展。
韩亚萍等[32]通过用重组的HBeAg体外刺激辅助性T淋巴细胞(Th)1/Th2型细胞因子时发现,HBeAg可以明显抑制Th1型细胞因子IFNγ的产生,而刺激Th2型细胞因子IL-6和IL-10的分泌,相反的,PC/BCP区变异引起HBeAg降低,细胞因子分泌水平相应变化。
蒋孝华等[33]研究也指出,CHB患者G1896A和A1762T/G1764A变异与IFNγ和IL-10水平升高有关,提示
HBVPC/BCP区变异可能通过细胞因子介导改变机体免疫应答。
但郭威[34]在对40例重型CHB患者的研究中发现,变异组
血清IFNγ、IL-2水平升高,而IL-4、IL-10水平与未变异组无差异。
2项研究细胞因子改变的不同,可能与肝炎病程中Thl型细胞因子和Th2型细胞因子之间相互作用时何者占优势有关。
而高海兵等[35]通过检测HBV相关慢加急性肝衰竭患者调节性T淋巴细胞(Treg)、Th17水平发现,HBVBCP区A1762T/
G1764A双突变和G1896A突变的患者Treg、Th17水平均高于野生型,表明HBVBCP区变异与Treg及Th17变化有关,并且这2
种细胞水平与HBV相关慢加急性肝衰竭进展相关。
5 PC/BCP区变异对抗病毒治疗的影响
对于PC/BCP变异与IFN抗病毒治疗的关系存在不同的观点。
早期的许多观点认为,BCP变异可提高IFN治疗应答。
但近期大量相关的临床研究指出,PC/BCP区变异可降低IFN抗病毒治疗的疗效。
另外,近来有关研究[36]发现,PC/BCP区变异可降低核苷酸类似物抗病毒治疗的疗效,治疗前PC及BCP变异的CHB患者可能更易发生停药后的复发。
如前文提及的
Cui等[13]对不同基因型的CHB患者进行抗病毒药物敏感性检测发现,无论是哪种基因型,PC/BCP区突变都增加了HBV的
复制,并降低了体外对核苷酸类似物抗病毒药物的敏感性。
而
Song等[37]对66例拉米夫定耐药患者接受阿德福韦单药治疗效果与C区变异关系的研究发现,治疗前的BCP区突变是病毒
学突破的危险因素。
也有相关报道[38]称,PC/BCP变异与抗病毒耐药无相关性,但该报道仅检测埃塞尔比亚地区HBV合并HIV感染患者耐药情况。
6 小结
综上所述,对于HBeAg阴性的CHB患者,其HBeAg阴性形成的原因包括:(1)免疫清除期HBeAg阴转;(2)PC/BCP区基因变异引起的HBeAg阴性。
前者是HBV感染的CHB患者机体免疫处于活跃状态,对HBV进行清除引起病毒复制降低甚至停止,从而使病毒复制的标志HBeAg的水平降低、或由阳性转为阴性,标志着病情好转的现象。
而后者是指由于PC/
BCP区基因位点突变,HBeAg低表达或不表达,但病毒复制仍较高水平,机体免疫功能未被激活,病毒对免疫逃逸,机体无法
对病毒进行清除,病情仍会进展,并通过影响细胞因子分泌水平,加重肝炎的进展,降低药物抗病毒治疗的敏感度。
故临床上需结合HBeAg及HBVDNA的水平评估患者病情,及时尽早进行抗病毒治疗,更好地控制病情进一步进展。
通过HBVPC/
BCP区变异与CHB疾病发展的相关性得到启发,可以通过检测HBVPC区/BCP区突变率来预测慢性HBV感染者病情的发
展程度,这对临床病情监测和控制具有重要意义。
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(本文编辑:朱 晶)
288临床肝胆病杂志第35卷第4期2019年4月 JClinHepatol,Vol.35No.4,Apr.2019。