乙型肝炎疫苗突破性感染與乙型肝炎病毒S基因變異關系研究進展*

李 甜，覃 英 綜述，胡 渝 審校（重慶市人民醫(yī)院 400014）

乙型肝炎病毒（HBV）傳播途徑包括母嬰垂直傳播、性接觸傳播、血液制品輸注傳播等。我國約有攜帶者約有HBV攜帶者9 300萬人，占總人口數(shù)的7.18%，是HBV感染高流行區(qū)[1?2]。接種乙型肝炎（簡稱乙肝）疫苗是阻斷HBV傳播的常用方法。然而，疫苗接種誘導產生的中和抗體可誘發(fā)病毒變異。因此，監(jiān)測乙肝疫苗突破性感染患者病毒變異株，對制定免疫預防、治療策略和研發(fā)新的檢測方法具有重要意義。

1 乙肝疫苗突破性感染

乙肝疫苗突破性感染通常是指已接種疫苗但仍然發(fā)生HBV感染，免疫反應表現(xiàn)為乙型肝炎表面抗體（HBsAb）為陽性或陰性，而乙型肝炎核心抗體（HB-cAb）和（或）表面抗原（HBsAg）呈陽性。目前，乙肝疫苗突破性感染還沒有廣泛性的統(tǒng)一定義。2011年，病毒性肝炎預防理事會（VHPB)定義的乙肝疫苗突破性感染應包括以下特征：注射疫苗后不能產生HBsAb，導致HBV感染，或疫苗接種后不明原因出現(xiàn)HBV感染[3]。乙肝疫苗突破性感染在中國山東、臺灣地區(qū)發(fā)病率分別為3.15%、1.00%[4?5]，在伊朗為3.53%[6]。乙肝疫苗突破性感染原因尚未完全明確，有研究認為可能與母體內病毒載量高、胎兒宮內感染、免疫抑制、病毒變異及疫苗延遲接種等因素有關[1，4]。一項研究發(fā)現(xiàn)，在乙肝疫苗突破性感染病例中，57.1%的病例免疫應答低下，42.9%的存在病毒變異[7]。VALATS等[8]認為，乙肝疫苗突破性感染主要由HBV E基因型病毒引起，而不同基因型HBV可誘導機體產生親和力不同的抗體。另有研究顯示，母親若感染HBV C基因型病毒，則其下一代感染HBV B基因型病毒，繼而發(fā)生乙肝疫苗突破性感染的風險較母親更高[9]。VALATSA等[10]研究表明，乙肝疫苗誘導產生HBsAb水平較低者（＜10 mU/mL）B細胞功能一般較弱，這也可能與疫苗突破性感染有關。

2 HBV S基因變異

HBV變異的原因包括人體免疫力和疫苗接種后的免疫壓力誘導變異，長期慢性感染出現(xiàn)的自然變異或藥物誘導變異[11]。HBV變異后，抗原性發(fā)生變化，使之不能被免疫系統(tǒng)識別，進而無法被清除。

2.1 B淋巴細胞表位變異 HBsAg由HBV S基因表達，包含T淋巴細胞和B淋巴細胞的識別表位，是誘導人體產生抗體的主要部分。其主要親水區(qū)包括第124～149位氨基酸，屬于變異高發(fā)生區(qū)，被稱為“a”決定簇?！癮”決定簇誘導機體產生的抗體可特異性識別HBsAg并產生中和作用，從而使機體免受病毒感染，但若發(fā)生變異則可能使HBsAg蛋白構型、抗原性發(fā)生改變，使病毒逃避免疫清除，最終影響疫苗接種的效果。“a”決定簇變異主要包括 G145R/A[12?14]、P120S/E[15?16]、I126A/N/S[14，17?19]、D144A/E[17，20]、M133L[20?21]、Q129H/R[20?22]、S143L/M[21，23]，少見的有 M125T、T127P[22]、K141E[20]、P142S[17]等，多種變異往往同時存在，且變異類型可隨時間的延長發(fā)生變化，如G145R曾被認為是主要變異，但近年來報道更多的是G145A變異[24?25]。與診斷逃逸有關的變異包括 T126S、P120T、Q129H、S143L、G130N、G145A/R、D144A；參與疫苗逃逸及導致治療失敗的變異包括120、126、129、130、133、134、137、140、143、144、145位點變異[26]。并且，HBV S基因“a”決定簇變異有一定的地域分布特征，因此區(qū)域性研究更有價值[20]。乙肝疫苗接種也可影響HBV變異位點，如MENDY等[21]發(fā)現(xiàn)，乙肝疫苗突破性感染患者HBV變異更易發(fā)生于第140～149個氨基酸[21]；發(fā)生在“a”決定簇第1個環(huán)（第124～137個氨基酸）的變異率低于第2個環(huán)(第139～149個氨基酸）[27]。

“a”決定簇外區(qū)域也是HBV變異高發(fā)區(qū)域，也可通過誘導HBsAg表達及免疫反應親和力的變化而導致疫苗突破性感染[28?29]；并且，在第118～123個氨基酸區(qū)域最容易發(fā)生錯義突變，導致病毒免疫原性改變[28?29]。

2.2 T淋巴細胞表位變異 病毒與宿主之間的長期相互作用可導致免疫表位的變異，S基因錯義突變更會改變人體免疫反應，MHCⅡ類限制性Th細胞識別率下降，進而產生免疫逃避[30]。T淋巴細胞識別表位的變異能改變CD4+Th和B淋巴細胞的相互作用，使HBsAb結構或功能變化[31]，因此T淋巴細胞表位變異影響T淋巴細胞對抗原的識別[32]。

T淋巴細胞的識別是產生HBsAg抗原有效抗體的前提，因而若HBsAg區(qū)域中MHCⅡ類限制性CD4+Th細胞表位生變異，將影響抗體的產生[33]。TANJA等[32]在30例疫苗接種者中發(fā)現(xiàn)了26個變異的Th細胞表位（其中6個變異引起細胞免疫缺失或降低），主要發(fā)生在P1（第16～33個氨基酸)和P4(第213～216個氨基酸)，導致T淋巴細胞活化受到限制。MHCⅠ類限制性CD8+CTL細胞對HBV感染也具有限制作用。另一項研究發(fā)現(xiàn)5例臺灣地區(qū)乙肝疫苗接種后HBsAg陽性者（其中4例為HBcAb陽性），均同時伴有HBV S207N、S45T/A、I194V、N131T變異，提示這些變異可導致病毒免疫原性的改變，誘發(fā)乙肝疫苗突破性感染[32]。

3 乙肝疫苗突破性感染與HBV S基因變異相關性研究

病毒變異導致乙肝疫苗突破性感染的機制包括：（1）S基因變異使病毒免疫抗原性改變，因而病毒不能被免疫系統(tǒng)識別及清除；（2）N-糖基化位點變異使S蛋白結構和抗原性改變，已經產生的HBsAb不能和HB-sAg結合[22]；（3）S基因突變誘導機體產生的無效中和抗體不具備保護作用[22]。暴發(fā)性及急性乙肝與HBeAg缺失密切相關，HBV慢性感染則與HBsAg表位變異密切相關。然而，也有研究者有不同發(fā)現(xiàn)。HSU等[34]發(fā)現(xiàn)在1例母親為HBV攜帶者但嬰兒發(fā)生暴發(fā)性肝炎的病例中，HBV發(fā)生T126A變異且4 d后轉為G145R變異，并且與感染母親的HBV基因型差異顯著，其原因可能為病毒在嬰兒體內的免疫壓力下發(fā)生變異。MONICA等[22]在1例具備保護性HBsAb但發(fā)生突發(fā)急性乙肝的患者中發(fā)現(xiàn)M125T、T127P、Q129H變異。MICHLER等[23]在2例暴發(fā)性肝炎患者中也發(fā)現(xiàn)了S基因的變異(S143M、S143L)。MING等[35]在接種乙肝疫苗的人群中，發(fā)現(xiàn)了8例HBV DNA陽性感染者中5例發(fā)生了S基因變異(L22R、A126T、132L、P173T等）。其他已發(fā)現(xiàn)的乙肝疫苗突破性感染患者HBV變異包括T126S、P120T、S143L/M、Q129H、G145A/R、D144A等[13?23]。不同HBV基因型病毒變異頻率差異顯著，A、B、C、D基因型病毒變異率較高。因此，在疫苗設計、診斷及治療等方面均應高度關注不同基因型的HBV[26]。

4 乙肝疫苗突破性感染患者S基因變異監(jiān)測

采用分子流行病學的方法可分析病毒變異頻率及地理分布特征，了解疫苗逃逸株的潛在模式，從而分析HBV S基因變異所產生的危害。常用監(jiān)測方式為：選擇接種了乙肝疫苗而HBsAg和（或）HBcAb陽性者，對其體內HBV DNA進行檢測，若為DNA陽性進一步檢測S基因變異。該監(jiān)測方式適用于血液捐獻者、乙肝疫苗突破性感染患者、攜帶HBV的母親和其他高危人群（包括毒品使用者、性行為混亂者等）等。

HBV變異對感染病情進展速度、臨床實驗室診斷可靠性及治療成功率產生較大的影響[34]。目前普遍采用的乙肝疫苗對病毒產生選擇性壓力，導致變異性病毒蔓延。監(jiān)測乙肝疫苗突破性感染患者HBV變異，對控制乙肝疫苗突破性感染具有重要意義，對新型、高效乙肝疫苗研制和HBV檢測方法更新也提供了新思路。在各種乙肝疫苗突破性感染患者HBV“a”決定簇變異中，HONORATI等[27]的研究顯示20%發(fā)生在T126A/S，27%發(fā)生在G145R，而發(fā)現(xiàn)已S136L、L109P、S117R、M103I、F134I變異為主。在乙肝疫苗接種20年后，并未發(fā)現(xiàn)S基因變異率的顯著變化，在感染人群中未發(fā)現(xiàn)變異株病毒普遍流行，因而認為變異株是通過母嬰傳播流行的。

5 結 語

乙肝疫苗接種減少了HBV攜帶者，但也促使了S基因變異率的增長，尤其是G145R/A、T126A/S變異。這2種變異雖然對目前的疫苗具有免疫作用，但缺乏大數(shù)據(jù)研究的支撐。因此，對乙肝疫苗突破性感染相關S基因變異進行監(jiān)測十分必要，對臨床意義明顯的變異基因型，更應當進一步分析其發(fā)生頻率及分布特征。因此，對乙肝疫苗突破性感染制定針對性的預防、診斷及治療策略是全面控制HBV感染及傳播的保證。