张星鑫 郭津生
慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染是给全球带来健康威胁和挑战的重大疾病之一。全世界约有2亿5千万人是慢性HBsAg携带者,在不同地区患病率从低(<2%)到高(>8%)不等[1]。尽管截止2006年我国国内HBV患病率已降至7.18%,仍有约77~97百万人是慢性HBV感染者,其中至少20~30百万人有活动性肝病,7百万人有发生肝硬化和肝细胞性肝癌(HCC)的风险亟需治疗[2]。慢性HBV感染的自然病程是个动态的过程,宿主的免疫系统针对感染的肝细胞周期性活化以清除病毒,但这一过程常常同时导致疾病恶化以及进展性肝纤维化,最终发展为肝硬化[3]。未治疗的慢性HBV感染者约8%~20%在5年内会进展至肝硬化,5年累积发生失代偿风险约20%,而代偿期肝硬化及失代偿期肝硬化患者5年内死亡率分别为15%和>60%[4]。同时,慢性HBV感染者中HCC的发生风险比无感染者高15~20倍,尤其是长期病毒血症者及肝硬化患者[5],其中肝硬化患者每年HCC发生风险约为2%~5%。过去20年内,乙肝肝硬化和/或乙肝相关HCC的死亡率明显升高,每年超过50万人因此死亡[1]。现阶段乙肝抗病毒药物治疗已能实现长期抑制HBV DNA复制水平的主要终点, 减少乙肝相关肝硬化和HCC的发生[4-6],但对于HBeAg阳性慢性乙型肝炎(CHB)患者大部分仍不能实现HBeAg消失(伴或不伴抗-HBe血清学转换);对于有HBV DNA复制的CHB或肝硬化患者也极少能实现HBsAg阴转的理想治疗终点。患者仍存在停药后复发、长期治疗中发生耐药或发生药物副作用,也不能完全去除肝癌发生风险,特别是已发生肝硬化的患者[7]。因此,临床仍需关注对HBV感染患者的监测管理,并开发新的抗HBV治疗策略。本综述主要简介目前对于慢性HBV感染的认识,慢性HBV感染监测、诊断、治疗、预防的原则,以及可能的新型治疗策略、手段。
HBV是一类嗜肝的DNA病毒, 含有病毒颗粒的血液、体液接触破损皮肤进入血液循环,到达肝细胞——HBV的唯一靶细胞。HBV的入胞过程由包膜蛋白介导,其中pre-S1是病毒与肝细胞膜上受体结合的重要结构,通过特异性地与肝细胞膜受体牛磺胆酸钠共转运多肽(NTCP)不可逆结合介导病毒颗粒入胞,病毒基因组由此转运至肝细胞核从而达到有效感染肝细胞[8]。在肝细胞核内,HBV利用宿主的DNA修复系统经过多步骤过程将疏松环状DNA(relaxed circular DNA,rcDNA)转变为超螺旋的共价闭环双链DNA(covalently closed circular DNA,cccDNA)。cccDNA作为肝细胞核内HBV病毒基因组,在被感染肝细胞核内形成稳定的微染色质结构,从而持续存在,是慢性HBV感染的特点[9]。在HBV感染的肝细胞内病毒DNA亦可整合到宿主基因组内,通过以下机制诱导肝细胞肝癌的发生:1)插入性突变;2)顺式或反式作用影响HCC相关基因的表达; 2)使宿主基因组稳定性下降;3)持续整合状态下表达致病性HBV整合蛋白[10-11]。
慢性HBV感染的自然病程是由病毒和宿主免疫系统之间的复杂相互作用决定的[3]。依据乙型肝炎e抗原(HBeAg)或e抗体(HBeAb)存在情况、血清HBV DNA和转氨酶水平、以及肝脏炎症是否存在可划分为五个阶段[3-4]。第1阶段为HBeAg阳性的慢性HBV感染,既往称之为免疫耐受期,其特征是血清HBeAg阳性、很高载量HBV DNA的病毒血症,但血清转氨酶保持正常范围,肝组织学变化小。此期可发生HBV的整合,并具有传染性。第二阶段为HBeAg阳性的免疫活动性CHB,其特征为血清HBeAg存在、高载量病毒血症和丙氨酸氨基转移酶(ALT) 升高,病理表现中度或重度肝组织坏死、炎症,肝纤维化进展加速。多数患者实现HBeAg血清转换,进入HBeAg阴性阶段,又可分为1)HBeAg阴性慢性HBV感染(第3阶段),既往称之为"非活动携带状态",其特征是无或低水平的病毒复制,HBeAb阳性,转氨酶正常范围,肝组织损害程度和活动度低;或2)HBeAg阴性CHB(第4阶段),其特征是持续或波动性中-高水平的HBV DNA复制、反复或持续ALT升高、肝组织学活动状态的肝脏炎症、坏死和纤维化,一般HBeAb呈阳性。大多数患者具有前C区基因或基本核心启动子区域的HBV变异株,导致HBeAg表达受损或受阻。第5阶段为HBsAg阴性阶段,以血清HBV表面抗原(HBsAg)阴性和HBV核心抗体(HBcAb)阳性为特征,可或检测不到HBsAg的抗体(HBsAb);此阶段的患者ALT处于正常范围内,通常(但并非总是)检测不到血清HBV DNA。HBsAg和HBV DNA转阴的患者(自然发生或经过抗病毒治疗)一般预后较好。但如果HBsAg血清转换发生在50岁以后的男性患者、HBsAg丢失发生在已发生肝硬化的患者,仍然有HCC发生风险,需持续监测。
隐匿性 HBV 感染(OBI) 定义为HBsAg阴性而血清和/或肝内HBV DNA阳性的状态,概念上与上述第五阶段HBsAg血清转换有部分重叠。HBsAg基因的preS1、preS2和S区域变异可导致HBsAg检测不出。OBI的临床意义是患者可能进展发生肝硬化、HCC和需要肝移植,可能混淆其他共有的肝病(如HCV/HIV共感染),通过供血或血液透析等传染他人,以及在接受免疫抑制治疗时发生再激活,甚至发生危及生命的肝衰竭[12]。
HBV感染主要引起急、慢性肝脏损伤和终末期肝病,也可引起肝外器官受累和功能异常。
(一)肝硬化及肝细胞性肝癌 慢性感染HBV时宿主免疫系统的抗病毒反应常常引起反复肝损伤、坏死、炎症、氧化应激、细胞外基质重构和疤痕修复反应,导致肝纤维化发生,最终进展为失代偿期肝硬化和门脉高压,出现一系列终末期肝病并发症[13]。慢性HBV 感染是HCC发生的重要危险因素,除可整合至宿主基因组外,还通过引起肝脏炎症和纤维化反应、诱导遗传和表观遗传改变、表达活性病毒编码蛋白等机制促进HCC的发生[11]。
(二)肝外表现 除影响肝脏外,HBV感染常常伴有肝外表现,包括血清病样综合征、结节性多动脉炎、急性坏死性血管炎、HBV相关性肾病(常见膜性肾小球肾炎)、小儿丘疹性肢端皮炎等[14]。这些肝外表现可能由免疫反应介导,患者可有自身抗体升高、自身免疫疾病的表现。其他机制还包括循环免疫复合物的生成、病毒诱导的自身抗体介导的免疫反应、以及病毒对肝外组织的直接毒性。
乙型肝炎疫苗可以有效预防HBV感染。1992年,中国政府开始推广全国性的HBV疫苗接种项目,至2005年所有新生儿均可免费接种HBV疫苗,明显降低了我国儿童中HBsAg阳性率,从而降低了人群的患病率。1992年我国全国流行病学血清检验HBsAg阳性率9.75%,而2006年1~60岁人群HBsAg阳性率为7.18%,对比之下有明显的下降。疫苗的全面应用使得我国由原来的“肝炎大国”转变为HBV感染中等甚至是低流行区[15]。
但疫苗接种仍有很多问题存在,包括疫苗经济负担、非规范接种(包括接种者的服从性低)、疫苗无应答、HBV突变导致疫苗无效等[16]。
大量临床试验和荟萃分析结果显示及时有效的抗病毒治疗不仅改善患者的肝病预后,也可缓解肝外器官损伤。通过抗病毒治疗抑制了病毒复制的患者大多数肝脏炎症、坏死及纤维化进展获得改善, HCC的发生风险降低,生存期和生活质量[提高4-6,17-19]。肝硬化失代偿期患者经过有效抗病毒治疗有望获得临床代偿,减少肝移植的需求。有报道约35%的患者经过治疗可以从肝移植名单上除名,其中Child-Pugh评分≥2者中的改善率达到40%~50%[6,18]。
然而慢性HBV感染患者治疗的理想目标应该是病毒的根除,意味着血清中HBsAg清除和肝细胞中cccDNA(共价闭合环形DNA)的清除[20-22]。但这个目标很少能通过现有的抗HBV药物实现,一个更现实的目标是持续抑制HBV复制和维持ALT正常水平;从而在大多数患者中通过抑制HBV活动防止肝纤维化进展。
(一)抗HBV治疗药物 目前,慢性乙型肝炎的两类主要治疗药物分别是口服抗病毒药物核苷类似物(NAs)以及α干扰素(IFN-α)[4,6,19,23-24]。NAs被划分为较少产生耐药突变(高耐药屏障)的抗病毒药物如恩替卡韦(ETV)、富马酸替诺福韦酯(TDF)、替诺福韦艾拉酚胺(TAF)及易产生耐药突变的抗病毒药拉米夫定(LAM)、替比夫定(TBV)。NAs通过抑制HBV DNA的合成达到有效且快速地控制HBV复制,从而缓解肝脏炎症免疫反应,阻止肝纤维化的进展。但NAs的长期使用易出现病毒的耐药突变,停药后也易出现HBV的复发。IFN-α具有双重效应,可直接抑制病毒复制,并间接强化宿主的抗病毒免疫反应,在约1/3的患者中可实现对HBV复制的持续性抑制;但使用疗程受其副作用影响而有限[22]。理论上,NAs与IFNα的联合使用可同时获得强效的抑制病毒复制效应和宿主的免疫功能调节效应,增强抗HBV的治疗效果,但目前尚无肯定的临床证据。
(二)抗病毒治疗的起始指征 何时开始治疗的决定应结合患者病毒复制水平(HBV DNA)、肝功能(ALT)、肝脏炎症(肝脏活检结果)、肝纤维化程度(肝活检结果和/或肝脏弹性成像Fibroscan)、有无肝硬化和/或肝癌等临床特征做出个体化的决策,同时,一些特殊情况如HBV相关肝移植、孕产妇、接受免疫抑制治疗或化疗、共感染(如HCV、HIV等)、肝外表现、严重急性乙型肝炎等,也需考虑使用抗病毒药物[4,19-20,23-25]。
(三)治疗终点 HBeAg阴性CHB仍可能出现病情进展,且Peg-IFNα或NAs治疗停止后HBV可能重新出现复制,因此,HBeAg血清转换不能作为停药指征,继续NAs治疗到HBsAg转阴是一个替代策略[22,25]。HBsAg的清除,即功能性治愈,是目前最佳治疗终点,但在大多数患者中无法实现。应该注意的是即使在自发HBsAg转阴的人群中,仍有HCC发生的风险(年发生率0.55%)[26]。临床上亟待能实现HBV清除和乙肝治愈效果的新药和治疗方法,使患者获得更好的长期预后,并免于长期用药。
(四)HBV再激活问题 经暴露于HBV感染者,无论是否为慢性HBV感染的状态(即HBsAg阳性,血清HBV DNA阴性或阳性),终身都有HBV再激活的风险[27-28]。HBV的再激活定义为在免疫抑制剂、生物制剂、化学治疗等情况下,HBV DNA水平的突然而急剧的上升(HBV DNA较基线值升高100倍以上,或既往HBV DNA检测不出,而再次可检测出有复制)[27-28]。HBV再激活可导致持续性肝损伤甚至急性肝衰竭。因此,有过HBV暴露史的患者,包括慢性HBV感染患者及HBsAg阴性/抗HBc阳性患者,在接受免疫抑制剂(如B细胞耗竭治疗药物利妥昔单抗、皮质激素)、生物制剂(如肿瘤坏死因子?抑制剂英夫利西单抗)、化学治疗(如蒽环类衍生物阿霉素、表阿霉素)等治疗前,需完善HBV感染的基线状态、评估化学治疗/免疫抑制治疗下HBV再激活的风险,接受强效NAs的治疗或预防,治疗应持续至化学治疗/免疫抑制治疗停止后持续至少 12 个月 (利妥昔单抗治疗下应持续至治疗结束至少18个月)[27-29]。
(五)抗HBV治疗中NAs的耐药问题 NAs通过选择性抑制HBV DNA聚合酶阻止病毒DNA的合成[18]。HBV耐药株P区(编辑HBV DNA聚合酶的基因)发生突变,影响了NAs对HBV DNA聚合酶的抑制作用[18]。在药物选择下HBV出现耐药株后,即使停止药物治疗,耐药株仍会持续存在,对接下来的单药治疗可能产生交叉耐药。HBV药物耐药的种类和后续补救抗病毒治疗策略不一相同。目前认为针对HBV耐药株强效低耐药药物 TDF或TAF联用ETV能更为安全地预防TDF耐药,但考虑抗病毒效能、TDF耐药的低风险及经济学效益,TDF/TAF单药作为针对耐药HBV的主要补救性治疗被目前临床指南推荐[4,19,23,25,29]。
尚不符合抗病毒指征的慢性HBV感染者应接受监测,定期评估ALT、HBV DNA以及肝纤维化程度(通常通过非侵入性检查如瞬时弹性扫描评估)[27]。HBeAg阳性的慢性HBV感染者应至少每3个月接受一次ALT检测,每6~12个月进行一次HBV DNA检测,每12个月评估一次肝纤维化程度[27]。HBeAg阴性的慢性HBV感染者应至少每6~12个月进行ALT检测,每2~3年进行定期HBV DNA和肝纤维化检测。
慢性HBV感染的功能性治愈要求实现HBsAg转阴,而目前的治疗很少能达到这一目标;HBV病毒的根除要求肝细胞内cccDNA得到清除,目前临床治疗手段无法达到这一要求。理论上,理想的治疗策略需结合有效抑制病毒复制的治疗(以保护未受感染的肝细胞)与恢复细胞毒性T细胞(CTL)针对HBV的特异性应答的治疗(以清除受感染的肝细胞)[30]。前者可通过现有的NAs实现,而后者可通过治疗性疫苗来增强对HBV相关的宿主免疫应答[16]。
治疗HBV的新策略包括:1)激活抗HBV的适应性免疫反应:如治疗性疫苗、刺激抗病毒效应细胞(T、B细胞和树突状细胞)、抢救慢性乙肝病毒感染下的T细胞衰竭。2)小分子靶向药物抑制和破坏HBV生命周期的不同靶点:如抑制HBV入胞、核心蛋白合成、HBV蛋白质合成、病毒形成和释放。3)siRNA(小干扰RNA)选择性沉默HBV基因。4)清除cccDNA:如通过增加肝细胞复制进行cccDNA消耗;药物降解、表观修饰、裂解cccDNA以达到清除目的[31-32]。CRISPR/Cas9技术可望应用于HBV DNA的清除,CRISPR/Cas9是细菌内部天然存在的系统,Cas9核酸酶与质粒和噬菌体 DNA互补的特异性的指导RNA (gRNA) 结合,可破坏导入的遗传物质,为细菌提供获得性免疫。体外试验通过将Cas9与定向HBV cccDNA的保守区域的gRNA结合,可显著减少cccDNA和所有HBV蛋白[31]。这些治疗手段目前仍在研究阶段,未来可能需要多种治疗手段的联合以实现对HBV感染的清除[31-32]。
慢性HBV感染是全球性的健康负担,可引起肝硬化失代偿和HCC。因此,慢性HBV感染需要健康管理,包括合理的监测、诊断、治疗、预防。虽然随着乙肝疫苗接种的普及以及抗病毒治疗药物的应用,慢性HBV感染将在人群中得到逐代控制。2016年WHO发布了“2016-2021全球卫生部门病毒性肝炎战略”,提出全球到2030年消除乙型肝炎的倡议和目标。然而,依据我国国情,基数大,现存感染者人数多,诊断与治疗的覆盖率不高,流行病学调查显示要达到WHO 2030目标面临较大挑战[33]。同时,现有乙肝抗病毒治疗的药物虽已能实现长期抑制HBV DNA复制的主要终点, 但对于HBeAg阳性CHB患者大部分仍不能实现HBeAg消失(伴或不伴抗-HBe血清学转换);对于有HBV DNA复制的CHB或肝硬化患者也极少能实现HBsAg阴转的理想治疗终点。患者仍存在停药后复发、长期治疗中发生耐药和发生药物副作用(如高肌酸激酶血症、乳酸酸中毒、肾功能损害等),也不能完全去除肝癌发生风险,特别是已发生肝硬化的患者。临床上亟待能实现HBV清除和乙肝功能性治愈效果的新药和治疗方法,使患者获得更好的长期预后,并免于长期用药。目前,基础研究正在探索抗HBV治疗的新的靶点,未来HBV的根除可能依赖于多种治疗手段的联合应用。