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山东大学第二医院 感染/肝病科

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学术前沿

乙型肝炎病毒的变异极其临床意义

发表者:张立新 5836人已读

乙型肝炎病毒具有高变异性,原因是由于乙型肝炎病毒在复制中有逆转录复制过程,缺乏校正功能,容易发生变异,而HBV在感染过程中受人体免疫压力和抗HBV药物的影响,是引起HBV变异的诱因。HBV发生变异后,造成免疫逃逸,病毒不易清除;同时病毒变异后,可引起耐药,降低抗病毒的疗效。现对近年来乙型肝炎病毒常见的基因变异极其临床意义进行归纳。山东大学第二医院感染/肝病科张立新

一、S基因的变异

S区核苷酸序列第587位碱基发生了G→A的变异,导致HBsAg第145位甘氨酸被精氨酸替代,其次为141位赖氨酸被谷氨酸替换,这两种变异可以引起HBsAg “a”决定簇的抗原性发生改变,导致免疫逃避及疫苗接种失败等现象,或者血清中同时出现HBsAg和抗HBs 。

此外S基因编码的第122-124位氨基酸之间出现插入变异,则发生HBsAg阴性的HBV变异株感染。

二、HBV前C/C基因变异

1、前C区基因变异:最常见的部位是1896位碱基,由G 突变成A,使密码子TGG变成终止密码子TAG,于是HBeAg合成受阻,病人HBeAg阴性,但其病毒复制并不受影响,故可检测到HBVDNA。由于HBcAg与HBeAg有交叉免疫原性,虽HBeAg呈阴性,却仍可引起宿主持续的抗HBe应答。

这种变异常见于HBV基因B,C,D和E型,而少见于基因A和F型。这是因为基因A、F型在1858位碱基是C,HBV 复制形成二级结构的前基因包装茎襻区中1858-C易与1896-G配对形成稳定结构,因而不容易发生变异;而基因B,C,D和E型型1858位是T,容易于1896位变异后的A形成稳定的结构。

2.C区基本启动子(BCP)变异:出现在1762位碱基,(由A变成T  )和1764位(由G变成A),这种变异减少了前C区mRNA的转录,从而减少了HBeAg的合成。

前C区变异常见于地中海地区,而C区启动子变异更常见于亚洲。

3、HBV前C/C基因变异的意义

(1)与HBeAg阳性的慢乙肝比较,HBeAg阴性患者血清HBVDNA水平较低,转氨酶水平更容易持续升高或持续波动。

(2)HBV由于免疫压力而发生前C区及C区启动子变异后,其毒力是否增加,是否更容易发生纤维化及重症肝炎,目前尚没有定论。

(3)HBeAg阴性的慢性乙型肝炎病人,应用干扰素和拉米夫定进行抗病毒治疗,治疗效果与HBeAg阳性者似乎没有显著性差异。

三、P区的变异

过去,HBV P区氨基酸序列的位置命名是从P基因的起始密码子开始的。由于不同基因型P基因编码的聚合酶氨基酸长度不一致,导致HBV 聚合酶氨基酸位置的命名一直较为混乱。如A基因型HBV的P基因编码845个氨基酸,而B和C基因型的P基因编码843个氨基酸,D基因型的P基因编码842个氨基酸。这样就导致了同一个氨基酸在不同的基因型中的命名位置不一致,不利于相互交流。如YMDD基序中的M,在A基因型中位于552位,而在B和C基因型中为550位,在D基因型为539位,在E和G基因型为549位。为了消除这种基因型之间的差异,有学者重新对HBV 聚合酶进行了命名,命名原则如下:不同的HBV毒株P基因TP(末端蛋白)和间隔区在不同基因型中长度不一致,而所有HBV毒株的RT区长度均为344个氨基酸,并起始于一个保守序列EDWGPCDEHG。基于这样一个特点,对HBV 聚合酶 RT区进行单独命名已成为可能(见表)。
              表New Numbering System for HBV Pol RT Domain

HBV基因型

RT区首个氨基酸

RT的B区 FCV、LMV相关的变异

RT的C区 LMV相关的变异

旧的

新的

旧的

新的

旧的

新的

A

349

1

L528M

L180M

M552V/I

M204V/I

B/C/F

347

1

L526M

L180M

M550V/I

M204V/I

D

336

1

L515M

L180M

M539V/I

M204V/I

E/G

346

1

L525M

L180M

M549V/I

M204V/I

         注:LMV=Lamivudine; FCV=Famiciclovir

1、YMDD变异

(1)   拉米夫定的作用机理:

拉米夫定为一种口服的核苷类药物,全称2’,3’-双脱氧-3’-硫胞嘧啶核苷,简称3TC。因其对逆转录酶的活性具有抑制作用,最先用艾滋病的抗病毒治疗。3TC抑制HBV复制的作用机理,系药物在细胞内经磷酸化后,与脱氧胞嘧啶核苷(dCTP)竞争,进入合成中的DNA链,使其不能继续延伸而终止复制。这一反应不仅在合成负股HBVDNA的逆转录过程中,同样也可在合成正股HBVDAN的转录过程中实现。但是拉米夫定不能抑制及清除肝细胞内病毒的超螺旋结构cccDNA,因此停药后可能病毒再度复制,故需长期服用,以取得持久效果。

(2)拉米夫定的耐药机理

HBV产生YMDD耐药变异的机理系因其多聚酶基因C区发生点突变所致。多聚酶C区的YMDD基序(Y酪氨酸-M蛋氨酸M-D天门冬氨酸-D天门冬氨酸)是HBV进行逆转录的活性部位,也是拉米夫定干扰HBV复制的结合位点。研究证明,YMDD中的第204位的蛋氨酸可被缬氨酸(V)或异亮氨酸(I)取代,生成 YVDD或YIDD,导致亚结构域的空间构型改变,从而妨碍了与拉米夫定的结合。

YIDD变异可单独存在;而YVDD则常伴有多聚酶B区第180位的亮氨酸(L)由蛋氨酸(M)取代。

(3)YMDD耐药变异后的特点

初次拉米夫定治疗1年时YMDD突变发生率为14%~32%,2年、3年、4年发生率分别为38%、49%、66%。

变异后的HBV对拉米夫定的敏感性显著下降,与野毒株比较,降低程度轻者20-100倍,重者可超过1万倍。YMDD变异株复制活力较野生株低,停用拉米夫定后野生株很快恢复为优势株。未达血清转换病人发生耐药多在停药3~4个月后突变株逐渐减少,野生株恢复为优势株。

HBV YMDD变异株的复制能力并不都是减弱的。国外的研究发现,YMDD变异伴“a”决定簇内变异时,病人可出现病情恶化,体外研究结果显示,这种联合变异可使病毒的复制能力明显增强。YMDD基序之外变异可补偿HBV YMDD变异株的复制缺陷,使HBV的复制增强。

由于HBV P基因的读码框架和S基因完全重叠,HBV聚合酶RT区变异可同时引起S基因变异。最近,国外已有研究发现,拉米夫定相关HBV变异株HBsAg与抗HBs的结合力明显降低,尤其是伴“a”决定簇内变异时,HBsAg与抗HBs的结合力的降低更明显。当HBsAg与抗HBs的结合力明显降低时,可成为免疫逃避变异株,导致乙肝疫苗接种失败。

发生YMDD突变后最初表现为突破感染,即血清HBV DNA水平下降或阴转后继续治疗时阳转或明显上升。部分病人可无临床症状、ALT正常,类似免疫耐受;也有部分病人出现肝炎发作,ALT水平升高,可能由于突变株激发的免疫反应所致。但也有少数病人,特别是肝脏储备下降的病人如肝硬化及肝功能失代偿者,在继续拉米夫定治疗时病情加重,应引起临床重视。病毒耐药突变与病情加重之间的因果关系尚未阐明,肝脏病变基础和肝功能的代偿能力可能是重要的影响因素。

出对临床表现轻微的病人继续拉米夫定治疗大多数仍可获益。现耐药突变后伴有病情加重时,建议在加强综合治疗措施同时,采取积极有效的抗病毒方法,如改用或联合阿德福韦治疗。
  2、L180M变异

即多聚酶B区第180位的亮氨酸(L)由蛋氨酸(M)取代,是泛昔洛韦的耐药位点,也是YMDD变异(M204V)常伴随的变异位点。

泛昔洛韦(Famciclovir)是另一类的核苷类抗HBV药物,它通过活性代谢产物-喷昔洛韦三磷酸盐抑制HBV DNA聚合酶。泛昔洛韦病人耐受性好,能有效抑制HBV复制,但抗病毒作用比拉米夫定差,可因出现L180M突变而产生耐药性,与拉米夫定存在交叉耐药。体外试验证实,rtL180M变异株可导致HBV复制功能的下降,对Famciclovir产生抗药性。

  3、阿德福韦相关的变异:A181V和N236T

阿德福韦酯 (adefovir dipivoxil) 是可以口服的阿德福韦前体药,口服后在体内转化为有抗病毒活性的二磷酸阿德福韦。后者可抑制 DNA 多聚酶和逆转录酶的活性、与三磷酸腺苷竞争性掺入病毒 DNA 链,终止其合成;从而抑制病毒 DNA 的合成。阿德福韦从肾脏以药物原型排出,中、重度肾功能损害 ( 血肌酐清除率 <50ml/min) 患者须减量服用。

应用阿德福韦 48 周,尚未发现有 HBV P 基因区的变异。治疗 96 周后,可有多个位点的突变,常为多聚酶 D 区 N236T(N 为门冬酰胺, T 为苏氨酸 ) 的突变,发生率为 1.7%~2.5% 。但体内和体外试验的研究表明,出现 rtN236T 突变的病毒株,对拉米夫定敏感。因此,阿德福韦和拉米夫定在控制耐药突变上,可能有互补作用

4、恩替卡韦耐药突变:存在rtM204V+rtL180M拉米夫定耐药突变基础上,出现184、202、250位点的变异,才发生恩替卡韦的耐药,因此,恩替卡韦有较高的基因耐药屏障,在核苷酸类似物中耐药率最低。

5、替比夫定耐药突变位点为rtM204I或rtM204V+rtL180M

 

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发表于:2010-10-01 00:19

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