HBV基因型的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討

武甜甜，張 翔

目前，HBV傳播仍然是一個(gè)嚴(yán)重的世界性公共衛(wèi)生問題[1]。感染HBV可導(dǎo)致肝臟疾病的發(fā)生，慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B, CHB）是其中的一種，隨著病情的遷延，部分CHB患者可發(fā)展為肝硬化（liver cirrhosis, LC）、肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC），并出現(xiàn)相應(yīng)的并發(fā)癥，進(jìn)而威脅患者的生命。不同基因型的HBV在耐藥性、致病力及基因突變頻率等方面存在一定差別，導(dǎo)致不同基因型HBV感染者的藥物治療反應(yīng)和最終結(jié)局不同。本文對(duì)近年來有關(guān)不同基因型HBV的分布情況、突變頻率及對(duì)抗病毒藥物的反應(yīng)等相關(guān)研究作一綜述，以期有助于臨床醫(yī)生對(duì)HBV感染者制定最佳治療方案，使其獲得較好的臨床結(jié)局，并為HBV感染的流行病學(xué)研究提供參考。

1 HBV基因型的發(fā)現(xiàn)與分布

1.1 HBV基因型的發(fā)現(xiàn) 早在1988年，Okamoto等[2]就對(duì)18株不同血清亞型的HBV全基因組序列進(jìn)行了兩兩比較，首次提出了HBV基因型的概念，并初步建立了HBV基因型分型標(biāo)準(zhǔn)，即不同HBV基因型的全基因組差異應(yīng)≥8%，共發(fā)現(xiàn)了A、B、C、D 4種基因型。隨后各國研究者又相繼發(fā)現(xiàn)了E～J基因型及多種基因亞型。

1.2 HBV基因型的分布 不同國家和地區(qū)的HBV基因型分布存在一定差異。A基因型廣泛分布于中非、印度、北美、北歐和西歐[3]；B和C基因型在亞洲最常見，尤其是東南亞地區(qū)；D基因型在歐洲、印度和非洲國家占優(yōu)勢[4]；G基因型主要分布在美國、德國和法國；H基因型常見于美洲大陸；I基因型近期在越南[5]和老撾[6]有報(bào)道。另外，日本某些島嶼發(fā)現(xiàn)了以往少見的J基因型。有研究發(fā)現(xiàn)感染途徑可能對(duì)HBV基因型的地理分布有影響。例如，B、C基因型更常見于以母嬰垂直傳播為主的地區(qū)[7]，其他基因型則主要出現(xiàn)在以水平傳播為主的地區(qū)[8]。

Li等[9]研究發(fā)現(xiàn)，中國東北部、北部和東部地區(qū)，HBV以C基因型居多，其次為B基因型，也出現(xiàn)過極少數(shù)的A和D基因型；在中部和南部地區(qū)，B基因型占優(yōu)勢，其次是C基因型、I基因型和C/D重組基因型；而在西北部地區(qū)，C/D重組基因型占優(yōu)勢[10]。另外，近期在國內(nèi)還首次發(fā)現(xiàn)了D3亞型[11]。由于HBV反轉(zhuǎn)錄酶不具有校對(duì)功能，因此特定HBV基因型內(nèi)存在顯著多樣性，導(dǎo)致其進(jìn)一步分出基因亞型[12]，如A：A1-A7、B：B1-B10、C：C1-C16、D：D1-D11、F：F1-F4、I：I1-I2等[13-14]；另外，HBV核苷酸序列存在2%～5%的差異是“準(zhǔn)種”的特點(diǎn)[15]。統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，HBV基因亞型在中國大陸地區(qū)分布存在不一致性：B基因型中，B2亞型是我國的主要基因型，其次是B6亞型；C基因型中C2亞型占大多數(shù)，其次是C1和C12亞型[16]。此外，中國大陸地區(qū)I基因型的主要亞型是I1亞型[17]。

同樣的，不同基因型HBV在不同種族和民族間的分布也存在差異[18]。感染B和C基因型的主要是亞洲的黃種人，其次為北美地區(qū)的白種人；感染E基因型的主要是黑人；對(duì)F基因型易感的則大多為居住在南美和中美的印第安人。我國各民族之間的HBV優(yōu)勢基因型也存在差異。漢族主要感染B、C基因型。Shen等[19]通過對(duì)中國西部這一多民族地區(qū)的HBV感染者進(jìn)行大范圍的基因型檢測發(fā)現(xiàn)，維吾爾族人主要感染D基因型，彝族人主要感染C基因型。同時(shí)還有研究表明，C/D重組基因型主要在藏族人群中流行[20]。這些差異很可能與人群自身基因特征、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件等有關(guān)[10]。

目前國內(nèi)外尚缺乏關(guān)于HBV基因型在不同民族及環(huán)境因素之間存在差異的機(jī)制研究，但是有許多學(xué)者對(duì)其他疾病在種族及環(huán)境間的差異進(jìn)行了研究探討，從側(cè)面證明了人群自身基因特征及自然環(huán)境可對(duì)HBV基因型的分布產(chǎn)生一定影響。自然環(huán)境可同時(shí)影響著病毒與宿主，通過改變宿主的生理狀態(tài)使宿主對(duì)某一特定基因型的易感性發(fā)生變化。張軍峰等[21]通過對(duì)缺氧-特異性基因表達(dá)體系進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)某些在非缺氧組織中低表達(dá)甚至不表達(dá)的靶基因，進(jìn)入缺氧組織時(shí)表達(dá)能力大大提升。這證實(shí)了某些自然環(huán)境可以在基因?qū)用嬗绊懠膊〉陌l(fā)生發(fā)展。不同種族在肺癌[22]、前列腺癌[23]、乳腺癌[24]等癌癥的發(fā)病及預(yù)后情況上也均被證實(shí)存在差異?？涤耒萚25]通過對(duì)IgA腎病易感基因所有相關(guān)位點(diǎn)的遺傳危險(xiǎn)度進(jìn)行計(jì)算和評(píng)分，最終證實(shí)IgA腎病易感基因遺傳多態(tài)性在歐洲人與亞洲人間存在差異，中國人相較歐洲人有更高的遺傳風(fēng)險(xiǎn)，說明亞洲人群中IgA腎病的高患病率具有一定遺傳基礎(chǔ)。這也為證實(shí)HBV基因型在不同種族和民族間的分布存在差異提供了新的研究方向，我們也許可以通過研究HBV易感基因的相關(guān)位點(diǎn)，來探究基因型在種族和民族間差異分布的機(jī)制?？傊琀BV基因型這種相對(duì)集中的分布特點(diǎn)，可能是為了適應(yīng)特定環(huán)境，不斷突變進(jìn)化的結(jié)果，反映了遺傳因素對(duì)HBV易感性的影響。由于同一人種不同民族其遺傳因素也有不同，因此導(dǎo)致了不同民族間HBV感染的差異性。

2 HBV基因型的檢出率

HBV的不同基因型和基因亞型對(duì)血清學(xué)檢測靈敏度的影響迄今為止很少受到關(guān)注。Limeres等[26]對(duì)A和F基因型（特別是F1b和F4）的病毒顆粒在免疫測定中對(duì)抗-HBs抗體的反應(yīng)進(jìn)行的研究結(jié)果表明，采用ELISA檢測HBsAg時(shí)，F(xiàn)1b和F4基因亞型的HBsAg檢出率分別比A基因型低55.1%和31.7%，而采用膠體金法檢測HBsAg時(shí)，上述2種F亞型的HBsAg檢出率分別比A基因型低59.5%和高17.9%。這說明不同基因型的檢出率不同，并且同一種病毒基因型與不同試劑盒的反應(yīng)性不同，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是由于不同基因型所產(chǎn)生的HBsAg二級(jí)和三級(jí)蛋白結(jié)構(gòu)表征不同[27]，而同一試劑盒只對(duì)一種蛋白結(jié)構(gòu)敏感，因此針對(duì)不同基因型或變異特點(diǎn)進(jìn)行診斷可提高HBV感染的檢出率。

目前，國內(nèi)針對(duì)不同HBV基因型、基因亞型和突變體的診斷試劑盒還不夠完善，并且有關(guān)HBsAg篩查試驗(yàn)對(duì)不同基因型的檢測敏感性報(bào)道很少。因此應(yīng)致力于開發(fā)新的診斷試劑盒，有效檢測HBV的所有基因型，提高HBV的檢出率，從而使HBV感染者盡早得到治療。

3 HBV基因型與基因突變

由于病毒逆轉(zhuǎn)錄酶具有高自發(fā)錯(cuò)誤率，且缺乏校對(duì)機(jī)制，HBV基因組與其他DNA病毒相比，具有較高的突變率[28]，大多數(shù)與臨床相關(guān)的突變主要與特定基因型有關(guān)，主要包括前S/S區(qū)基因突變、病毒逆轉(zhuǎn)錄酶（reverse transcriptase, RT）區(qū)的突變和基底核心啟動(dòng)子（basal core promoter,BCP）/前C（pre-C, PC）區(qū)的突變[28]，這些突變影響著HBV感染者的臨床表現(xiàn)、診斷結(jié)果和治療反應(yīng)。

HBsAg由HBV的S編碼區(qū)編碼合成，包含1個(gè)跨越數(shù)十個(gè)氨基酸，且高度保守的抗體中和表位簇，稱為“a”決定簇。若S區(qū)發(fā)生突變使HBsAg構(gòu)象變化，可導(dǎo)致HBV在診斷試驗(yàn)中無法被檢出，還可使病毒逃避由疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的HBsAb的保護(hù)或影響某些抗HBV免疫球蛋白對(duì)疾病的治療[29]。另外，S編碼區(qū)發(fā)生突變還可引起HBsAg分泌障礙，導(dǎo)致大部分HBsAg積聚于細(xì)胞內(nèi)，而分泌到血清中的HBsAg量極少，使得在HBV感染者血清中檢測不到HBsAg，但卻可以檢測到HBV DNA，這就是隱匿性HBV感染（occult HBV infection, OBI）的血清學(xué)特點(diǎn)，因此該突變又叫做逃逸突變。病毒逃逸突變?cè)黾恿薍BV感染者患LC和HCC的機(jī)率。有研究發(fā)現(xiàn)，OBI的發(fā)生也可由HBV前S區(qū)的缺失突變引起，因?yàn)樵撏蛔兛捎绊慔BsAg的表達(dá)[30]。不同基因型的逃逸突變頻率不同，Araujo等[12]為全面了解與免疫逃逸有關(guān)的突變，對(duì)A～H基因型的全部基因組序列進(jìn)行了大規(guī)模分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)B基因型逃逸突變率最高，H基因型幾乎無逃逸突變；Wang等[31]也在S區(qū)發(fā)現(xiàn)了多種突變，它們與B基因型造成的隱匿性HBV感染有關(guān)。

病毒RT區(qū)是使用核苷類似物（nucleoside analogs, NAs）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)治療的靶點(diǎn)，因此該區(qū)域的突變易引起HBV耐藥[32]。在長期使用NAs類藥物的過程中，部分HBV感染者會(huì)出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象[33]，導(dǎo)致治療失敗甚至進(jìn)展為更嚴(yán)重的肝病。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)不同HBV基因型耐藥突變發(fā)生頻率的研究結(jié)果不一致，但大多數(shù)認(rèn)為C基因型HBV對(duì)NAs的耐藥率最高[34-35]。有國外研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于替比夫定的耐藥突變，G基因型頻率最高，其他基因型按突變頻率由高到低依次為A、C、H、D、B、F和E基因型；對(duì)阿德福韋酯（adefovir dipivoxil, ADV）的耐藥突變由高到低見于C、B、A、D基因型；對(duì)恩替卡韋（entecavir, ETV）的耐藥突變僅見于H、C和D基因型；針對(duì)富馬酸替諾福韋二吡呋酯和丙酚替諾福韋敏感性降低的突變僅發(fā)生于B和C基因型，且2種基因型突變頻率相當(dāng)[12]。國內(nèi)陳望等[36]對(duì)深圳地區(qū)慢性HBV感染者天然耐藥狀況的研究表明，對(duì)拉米夫定（lamivudine, LMV）和ADV出現(xiàn)天然耐藥的基因突變HBV中，均是B基因型的耐藥性最強(qiáng)，發(fā)生頻率最高，且rtM204V和rtN236T最易發(fā)生突變，宋仕玲等[37]也得到了相同的研究結(jié)果。

另有研究表明，在高收入地區(qū)HBV耐藥突變普遍表現(xiàn)出較高的頻率，如北美、歐洲和東南亞地區(qū)；相比之下，非洲大陸、中美洲、南美洲和亞洲等低收入地區(qū)HBV耐藥突變頻率較低。這可能是因?yàn)?，在高收入地區(qū)有更多的患者接受治療，進(jìn)而對(duì)HBV產(chǎn)生選擇性壓力，導(dǎo)致更高頻率的耐藥突變[32]?？傊?，不同基因型HBV對(duì)不同藥物的耐藥突變頻率不同，但具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系還需要從更多的研究和統(tǒng)計(jì)中得到。

BCP/PC區(qū)的突變與肝功能衰竭或HCC的發(fā)生有關(guān)[38-39]。PC區(qū)的突變多見于G1896A突變[40]，該突變可阻止HBeAg的產(chǎn)生。目前有關(guān)HBeAg的生物學(xué)作用尚未明確。有學(xué)者認(rèn)為HBeAg可維持機(jī)體對(duì)HBV的免疫耐受[41]，也有研究表明HBeAg可作為免疫原引起肝臟炎癥程度的加劇。但多個(gè)研究均證實(shí)PC區(qū)發(fā)生突變的HBV很少造成慢性感染，而是更易引發(fā)急性肝衰竭[42]。Velkov等[32]發(fā)現(xiàn)，在PC區(qū)，G基因型的突變率最高，但與HCC的關(guān)系卻不是最大，而A和H基因型幾乎從未發(fā)生過該區(qū)域的突變[43]。

BCP區(qū)的突變最常見于A1762T和G1764A，2個(gè)基因位點(diǎn)通常一起發(fā)生突變[32，44]。有報(bào)道稱，BCP區(qū)突變引起的HCC風(fēng)險(xiǎn)增加，部分是由于該區(qū)突變可以使HBVX抗原（HBxAg）的生物學(xué)功能紊亂所致，HBxAg可促進(jìn)HBV或其他病毒的復(fù)制，并且可能促進(jìn)疾病向HCC方向進(jìn)展[45]。Shu等[46]發(fā)現(xiàn)HCC患者中BCP區(qū)雙突變的發(fā)生率（90.48%）較高。許多研究小組發(fā)現(xiàn)，與其他基因型相比，在B、C基因型的感染者中，BCP區(qū)突變與LC、HCC的相關(guān)性更強(qiáng)[39，47]，并且C基因型的突變頻率高于B基因型。鑒于這點(diǎn)，應(yīng)檢測和量化BCP區(qū)突變，并將其作為亞洲CHB患者治療的參考因素。這類突變?cè)谄渌蛐椭械念l率及意義有待進(jìn)一步研究。

與HBV基因型相關(guān)的病毒變異對(duì)于HBV感染者的許多臨床表現(xiàn)具有明確的意義，應(yīng)更多地將HBV基因型用于幫助預(yù)測感染者可能發(fā)生的臨床病程。在治療前給予HBV感染者病毒基因型及基因突變類型檢測，對(duì)臨床醫(yī)生能夠更合理地選擇用藥和降低耐藥率，從而提升治療效果具有重要意義。并且從人群健康的角度來看，有必要對(duì)各種突變體的流行情況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，同時(shí)進(jìn)一步研究能夠有效預(yù)防變異形式HBV的疫苗。

4 不同基因型HBV感染的治療

目前治療CHB的藥物主要有2類，分別是NAs和聚乙二醇干擾素（Peg-IFN）[48-49]。

NAs被廣泛用于CHB的治療，并在所有指南中被推薦使用[50]。它通過作用于病毒反轉(zhuǎn)錄酶來抑制病毒DNA合成，長期的NAs治療幾乎可以在所有患者中實(shí)現(xiàn)病毒學(xué)抑制[51]。西班牙的一項(xiàng)研究，使用NAs對(duì)感染E基因型HBV患者進(jìn)行治療，在依從性良好的前提下，18個(gè)月后，血清中病毒載量低于檢測下限的患者達(dá)100%[52]。說明E基因型HBV對(duì)NAs的治療反應(yīng)良好。與其他基因型相比，兒童感染C基因型HBV后，IFN與NAs聯(lián)合治療能更高效地抑制HBsAg和HBV DNA的產(chǎn)生[53]。研究表明，B、C基因型HBV感染者使用ETV的治療效果顯著[54]，C基因型感染者對(duì)LMV的病毒學(xué)反應(yīng)不如B基因型感染者敏感，前者病情更嚴(yán)重[55]。

另外，HBV是一種部分雙鏈DNA病毒，在肝細(xì)胞中優(yōu)先復(fù)制。感染肝細(xì)胞后，HBV基因組被宿主酶轉(zhuǎn)化為共價(jià)閉合環(huán)狀DNA（covalently closed circular DNA, cccDNA）。由于cccDNA不能被NAs藥物完全清除[56-57]，因此CHB患者需要應(yīng)用天然免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)劑如IFN進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)[58]。當(dāng)前用于治療CHB的主要是Peg-IFNα，但部分患者對(duì)該藥反應(yīng)欠佳。臨床觀察提示HBV基因型與Peg-IFN α的治療應(yīng)答有關(guān)，Shen等[59]通過建立細(xì)胞模型定量比較了A～D基因型HBV的IFN抗病毒治療效果，發(fā)現(xiàn)A2、B5、C2和D3基因亞型的肝細(xì)胞抗病毒效果基本相似。Boglione等[60]對(duì)E基因型感染者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)E基因型對(duì)IFN的治療反應(yīng)率非常低。Croagh等[43]發(fā)現(xiàn)，IFN治療HBeAg陽性CHB患者時(shí)，HBeAg的消除效率因HBV基因型而異，從高到低依次為A、B、C、D基因型，并且對(duì)于B和C基因型的感染者來說，處于高ALT水平和低HBV DNA載量狀態(tài)的患者對(duì)IFN有更高的應(yīng)答率。這和Sunbul等[8]的研究結(jié)果一致，同時(shí)2個(gè)研究均得到A和B基因型比C和D基因型對(duì)IFN的治療反應(yīng)更顯著、外周血HBeAg清除率更高且保持時(shí)間更長的結(jié)論。因此建議將IFN用于幾乎所有A基因型患者，以及具有高ALT水平和低HBV DNA載量的B和C基因型患者[61]。

由此可得到，不同基因型的HBV對(duì)同一種藥物的敏感性不同[62]，因此在確診HBV感染后立即進(jìn)行基因型檢測有助于指導(dǎo)臨床選擇用藥。但目前的研究還未覆蓋所有基因型和藥物種類，研究者今后可對(duì)此進(jìn)行更多的關(guān)注。

5 總結(jié)與展望

目前，我國乃至世界范圍內(nèi)HBV感染者的病毒基因型檢測率都處于較低水平，一方面是由于基因型檢測過程較繁瑣，基因檢測設(shè)備在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中并未普及；另一方面是因?yàn)椴《净蛐团c疾病過程多種因素之間的關(guān)系暫未有定論，基因型檢測對(duì)臨床的貢獻(xiàn)有限。但總的來說，HBV感染者應(yīng)盡快開展病毒基因型的檢測，而不是根據(jù)地域、種族來推測，特別是隨著世界各地的人口越來越國際化，基因型的交叉混合現(xiàn)象越來越普遍。同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)HBV的基因型在治療過程中可以發(fā)生改變[63-64]，所以將基因型考慮在藥物治療反應(yīng)的持續(xù)監(jiān)測中可以幫助某些抗病毒治療效果欠佳的CHB患者做出更好的治療決策。另外，目前國內(nèi)外對(duì)HBV基因型與肝炎相關(guān)的血清學(xué)指標(biāo)（ALT、AST、總膽汁酸及總膽紅素等）之間的相互關(guān)系研究較少，未來可沿此方向做進(jìn)一步研究。