乙型肝炎

第二节　乙型肝炎病毒
乙型肝炎病毒（hepatitisBvirus,HBV）是通过先发现其表面抗原（HBsAg;过去称为HAA，hepatitisassociatedantigen）而逐步被认识的。1963年Blumberg在研究人类血清蛋白的多态性时，发现澳大利亚土著人血清中有一种异常抗原．通过纯化抗原，制备抗体，并与临床研究联系，最后确认是HBV的表面抗原。HBV在世界范围内传播，估计全世界有乙型肝炎患者及无症状HBV携带者达2亿人之多，其中有1亿在我国。
一、生物学性状
形态与结构
1．大球形颗粒是有感染性的HBV完整颗粒，呈球形，直径为42nm,具有双层衣壳（图29－3）。因Dane(1970年)首先在乙肝感染的血清中发现，故又称为Dane颗粒。其外衣壳相当于一般病毒的包膜，由脂质双层与蛋白质组成，HBV的表面抗原（HBsAg及少量PreS1,PreS2）即镶嵌于此脂质双层中。用去垢剂去除病毒的外衣壳,可暴露一电子密度较大的核心结构，其表面为病毒的内衣壳，是HBV核心抗原（HBcAg）。在酶或去垢剂作用后，可暴露出e抗原（HBeAg）。HBeAg可自肝细胞分泌而存在于血清中，而HBcAg则仅存在于感染的肝细胞核内，一般不存在于血循环中。HBV大球形颗粒的内部含有病毒的DNA和DNA多聚酶。
2．小球形颗粒直径为22nm，成分为HBsAg，一般很少含PreS1或PreS2抗原。这种不含病毒核酸DNA及DNA多聚酶的小球形颗粒，大量存在于血流中，它是由HBV感染肝细胞时产生的过剩的病毒衣壳装配而成的。
3．管形颗粒成分与小球形颗粒相同，长100～500nm,直径22nm，亦存在于血流中。这种颗粒是由小球形颗粒“串联而成”，内无核酸，具有与HBsAg相同的抗原性。
基因结构与复制方式HBVDNA的结构特殊，为双链环状DNA，但其中有一段仅为单链。单链区（裂隙区）的长短在各病毒体可不等，约为全基因长度的一半。由于病毒的基因结构与众不同，1986年国际病毒分类委员会将其命名为嗜肝DNA病毒科（Hepadnaviridae）。病毒DNA的长链为负链，较短的一链为正链，两链DNA的5'末端有长达250～300个互补的碱基，通过碱基配对（正链恰好与负链的核苷酸序列互补）构成环状DNA结构。在负链DNA的5'末端有一低分子量的蛋白质，在正链的5'末端则有一段短RNA，它们是引导DNA合成的引物。病毒体的DNA多聚酶既具有以RNA为模板合成DNA的逆转录酶功能，又有催化合成DNA的多聚酶功能，故成为目前研究抑制病毒复制药物的靶。
HBV基因组较小，仅含约3200个核苷酸（图29－4）。负链DNA含有4个开放读框（ORF），分别称为S、C、P和X区。S区中有S基因、前S1和前S2基因，分别编码HBV的外衣壳蛋白（HBsAg，PreS1与PreS2抗原）。C区中有C基因及前C基因，分别编码HBcAg及HBeAg。P区最长，编

码DNA多聚酶等。X区编码的蛋白称为HBxAg，可反式激活细胞内的某些癌基因及病毒基因，与肝癌的发生与发展有关。正、负链的粘性末端两侧分别有11个核苷酸组成的重复序列（directrepeat,DR），称为DR1和DR2。DR1起始于nt1824，其序列为5'-TTCACCTCTGC；隔开223个核苷酸后为DR2，起始于nt1590,5'-TTCACCTCTGC。DR区是病毒DNA成环复制的关键序列。
HBV的复制方式如下：
1．HBV吸附并进入肝细胞后，脱去衣壳，病毒的DNA进入肝细胞核内。
2．在DNA多聚酶的催化下，以负链DNA为模板，延长修补正链DNA裂隙区，使形成完整的环状双链DNA。
3．双链DNA继而形成超螺旋环状DNA，在细胞RNA多聚酶的作用下，以负链DNA为模板，转录形成长度分别为2．1kb和3．5kb的RNA。前者作为mRNA转译出外衣壳蛋白；后者除转译出内衣壳蛋白外，还作为HBVDNA复制的模板，故亦称其为前基因组。
4．病毒的前基因组、蛋白引物及DNA多聚酶共同进入组装好的病毒内衣壳中。
5．在病毒DNA多聚酶的逆转录酶活性作用下，自DR区开始，以前基因组RNA为模板，逆转录出全长的HBVDNA负链。在负链DNA合成过程中，前基因组被RNA酶降解而消失。
6．病毒以新合成的负链DNA为模板，也自DR区开始复制互补的正链DNA。
7．复制中的正链DNA（长短不等）与完整的负链DNA结合并包装于内衣壳中，再包上外衣壳成为病毒体，从细胞质释放至细胞外。
由于HBV复制有逆转录过程，故病毒的DNA可整合于靶细胞的染色体中，已知整合区约有50％以上为负链的5'-末端区。此外，S基因可以2．1kbRNA为mRNA转译成HBsAg，故在部分HBV感染者中虽无病毒复制,但可长期产生HBsAg。
抗原组成
1．表面抗原（HBsAg）是由糖基化的gp27和非糖基化的gp24亚单位，通过二硫键连接形成的二聚体蛋白,代表HBsAg的结构单位。因HBsAg大量存在于感染者血中，是HBV感染的主要标志。HBsAg具有抗原性，可引起机体产生特异保护性的抗-HBs，也是制备疫苗的最主要成分。已知HBsAg有不同的亚型，各亚型均有共同抗原表位（称为a抗原），此外还有二组互相排斥的亚型抗原表位（dy和wr）。按不同的组合形式，构成HBsAg四个基本亚型，即adr、adw、ayr、ayw。HBsAg亚型的分布有明显的地区差异，我国汉族以adr多见，少数民族多为ayw。因有共同的a抗原，故制备疫苗时各亚型间有交叉保护作用。PreS1及PreS2抗原具有吸附于肝细胞受体的表位，其抗原性比HBsAg更强，抗-PreS2及PreS1能通过阻断HBV与肝细胞结合而起抗病毒作用。
2．核心抗原（HBcAg）存在于Dane颗粒核心结构的表面，为内衣壳成分，其外被HBsAg所覆盖，故不易在血循环中检出。HBcAg的抗原性强，能剌激机体产生抗-HBc。抗-HBcIgG在

血中持续时间较长，为非保护性抗体；抗-HBcIgM的存在常提示HBV处于复制状态。HBcAg可在感染的肝细胞表面存在，能被杀伤性T细胞识别，在清除HBV感染细胞中有重要作用。
3．e抗原（HBeAg）是由PreC及C基因编码，整体转录及转译后成为e抗原（如仅由C基因转录、转译则为HBcAg）。HBeAg为可溶性蛋白质，游离存在于血中，其消长与病毒体及DNA多聚酶的消长基本一致，故可作为HBV复制及具有强感染性的一个指标。HBeAg可刺激机体产生抗-Hbe，抗-Hbe能与受染肝细胞表面的HBeAg结合，通过补体介导破坏受染的肝细胞，故对HBV感染有一定的保护作用。抗-Hbe的出现是预后良好的征象。近年发现存在HBV的PreC区突变株，在PreC区出现终止密码子，使PreC基因不能与C基因共同转译出HBeAg，故受染细胞常不能被抗-Hbe及相应的细胞免疫所识别而清除，从而使变异株在抗-Hbe阳性的情况下仍大量增殖。因此，对抗-Hbe阳性的患者也应注意检测其血中的病毒DNA，以全面了解病情判断预后。
动物模型与细胞培养黑猩猩是对HBV最敏感的动物，故常用来进行HBV的致病机制研究和疫苗效价及安全性评价。1980年以来，在鸭、土拨鼠及地松鼠中分别发现了与HBV基因结构相似的鸭乙型肝炎病毒等，已被共同列入嗜肝DNA病毒科。鸭乙肝病毒感染的动物模型，在我国已被用于过筛抗病毒药物及研究消除免疫耐受机制。HBV尚不能在细胞培养中分离及培养，目前采用的细胞培养系统是病毒DNA转染系统。将病毒DNA导入肝癌等细胞后，病毒可整合并复制，在细胞中表达HBsAg、HBcAg并分泌HBeAg，有些细胞株还可持续地产生Dane颗粒。这些细胞培养系统主要用于过筛抗HBV药物。用S基因转染一些细胞系，如中国地鼠卵巢细胞（CHO细胞），可以分泌HBsAg而不含病毒其他蛋白，已用于制备疫苗。
抵抗力HBV对外界环境的抵抗力较强，对低温、干燥、紫外线均有耐受性。不被70％乙醇灭活，因此这一常用的消毒方法并不能用于HBV的消毒。高压灭菌法、100℃加热10min和环氧乙烷等均可灭活HBV，0．5%过氧乙酸、5％次氯酸钠亦可用于消毒。但应指出，在对外界抵抗力方面，HBV的传染性和HBsAg的抗原性并不一致，上述消毒手段仅能使HBV失去传染性，但仍可保留HBsAg的抗原性。
二、致病性与免疫性
传染源主要传染源是患者或无症状HBsAg携带者。乙型肝炎的潜伏期较长（30～160d），不论在潜伏期、急性期或慢性活动初期，病人血清都有传染性。HBsAg携带者因无症状，不易被察觉，其作为传染源的危害性比患者更甚。
传播途径HBV的传播途径主要有两条：
1．血液、血制品等传播HBV在血流中大量存在，而人又对之极易感，故只需极

少量污染血进入人体即可导致感染。输血、注射、外科或牙科手术、针刺、共用剃刀或牙刷、皮肤粘膜的微小损伤、性行为等均可传播。唾液中曾被检出过HBVDNA，据认为来自血液，通过牙龈浆液而进入口腔，其含量仅为血清的百分之一至万分之一。医院内污染的器械（如牙科、妇产科器械）亦可致医院内传播。
2．母–婴传播主要是围产期感染，即分娩经产道时，通过婴儿的微小伤口受母体的病毒感染。哺乳也是传播HBV的途径。有些婴儿在母体子宫内已被感染，表现为出生时已呈HBsAg阳性。
致病性与免疫机制乙型肝炎的临床表现呈多样性，可由无症状带病毒至急性肝炎、慢性肝炎、重症肝炎等。病毒不仅存在于肝内，也存在于脾脏和血细胞等。病毒在体内的增殖，除对肝细胞有直接损害作用外，还可引起机体产生免疫病理损害。
1．病毒致机体免疫应答低下HBV感染后，诱导干扰素产生能力下降，且使靶细胞的HLA-I类抗原表达低下。因杀伤性T细胞（CTL）破坏受染细胞时需有HLA-I类抗原的参与，如靶细胞HLA-I抗原表达低下，则CTL作用减弱。此外，感染HBV后机体IL-2产生减少，这与HBV可在淋巴细胞中存在有关。幼龄感染HBV后，因免疫系统尚未发育成熟，可对病毒形成免疫耐受，从而不出现或仅出现低度的抗病毒体液与细胞免疫，病毒可长期存在于体内。
2．病毒发生变异HBV的PreC基因可发生变异，从而不能正确转译出HBeAg，使病毒逃逸机体对HBeAg的体液与细胞免疫。近年来还发现HBVPreC区及C区的变异株可引起重症肝炎。
3．细胞介导的免疫病理损害HBV在肝细胞内增殖可使细胞膜表面存在HBsAg、HBeAg或HBcAg，病毒抗原致敏的T细胞对胞膜表面带有病毒抗原的靶细胞可起杀伤效应以清除病毒。这种由CTL介导的效应有双重性：既清除病毒，也造成肝细胞的损伤。细胞免疫应答的强弱与临床过程的轻重及转归有密切关系：当病毒感染波及的肝细胞数量不多、免疫应答处于正常范围时，特异的CTL可摧毁病毒感染的细胞，释放至细胞外的HBV则可被抗体中和而清除，临床表现为急性肝炎，并可较快恢复痊愈。相反，若受染的肝细胞为数众多，机体的细胞免疫应答超过正常范围，引起迅速大量细胞坏死、肝功能衰竭时，可表现为重症肝炎。当机体免疫功能低下，病毒在感染细胞内复制，受到CTL的部分杀伤作用，病毒仍可不断释放，又无有效的抗体中和病毒时，病毒则持续存在并再感染其他肝细胞，造成慢性肝炎。慢性肝炎造成的肝病变又可促进成纤维细胞增生，引起肝硬化。
4．免疫复合物引起的病理损伤在部分乙型肝炎患者血循环中，常可检出HBsAg及抗-HBs的免

疫复合物。免疫复合物可沉积于肾小球基底膜、关节滑液囊等，激活补体，导致Ⅲ型超敏反应，故患者可伴有肾小球肾炎、关节炎等肝外损害。免疫复合物大量沉积于肝内，可使肝毛细管栓塞，并可诱导产生肿瘤坏死因子（TNF）导致急性肝坏死，临床表现为重症肝炎。
5．自身免疫反应引起的病理损害HBV感染肝细胞后，细胞膜上除有病毒特异性抗原外，还会引起肝细胞表面自身抗原发生改变，暴露出肝特异性脂蛋白抗原（liverspecificprotein,LSP）。LSP可作为自身抗原诱导机体产生针对肝细胞组分的自身免疫反应，通过CTL的杀伤作用或释放淋巴因子的直接或间接作用，损害肝细胞。自身免疫反应引起的慢性肝炎患者血清中，常可测及LSP抗体或抗核抗体、抗平滑肌抗体等自身抗体。
HBV与原发性肝癌研究发现，初生时即感染土拨鼠肝炎病毒（WHV）的土拨鼠，经3年饲养后100％发生肝癌，而未感染WHV的土拨鼠无一发生肝癌。人群流行病学研究显示，HBsAg携带者较无HBV感染者，发生肝癌的危险性高217倍。肝癌组织检测发现有HBVDNA的整合，整合的HBV基因片段有50％左右为负链DNA5'末端片段，即X基因片段。因X蛋白（HBxAg）可反式激活细胞内癌基因，故HBV可能是致癌的启动因子，经一系列过程后导致肝癌的发生。
三、微生物学检查法
乙型肝炎抗原、抗体检测目前主要用血清学方法检测HBsAg、抗-HBs、HBeAg、抗-Hbe及抗-HBc（俗称“两对半”），抗-PreS1或抗-PreS2的检测不常用。HBcAg仅存在于肝细胞内，也不用于常规检查。HBsAg的检测最为重要，可发现无症状携带者，是献血员筛选的必检指标。近年来，PCR已用于乙肝临床诊断。血清学方法以RIA和ELISA最为敏感，而PCR中以PCR-ELISA和PCR荧光法最常用。
乙型肝炎抗原、抗体检测结果的分析HBV抗原、抗体的血清学标志与临床关系较为复杂，必须对几项指标同时分析，方能有助于临床判断（表29－1，图29－6）。
HBsAg阳性见于急性肝炎、慢性肝炎或无症状携带者。急性肝炎恢复后，一般在1～4个月内HBsAg消失，若持续6个月以上则认为已向慢性肝炎转化。无症状HBsAg携带者是指肝功能正常者，携带者的肝穿刺病理组织切片常可发现已有病变，但无临床症状。携带者可长期为HBsAg阳性，也可伴有HBeAg阳性及病毒血症，具有很强的传染性，少部分可发展为肝硬化或肝癌。
抗-HBs的出现常显示患者已恢复或痊愈，抗-HBs效价高者预后更好。HBeAg阳性提示HBV在体内复制，如转为阴性，表示病毒停止复制。抗-Hbe阳性表示机体已获得一定的免疫力，出现变异株者例外。抗-HBcIgM阳性，则提示仍有病毒复制。
血清HBVDNA检测应用核酸杂交法检测血

清中有无HBVDNA以进行疾病诊断，在较大医院中也被作为药物疗效的考核指标。采用PCR检测HBVDNA，因方法过于敏感，应根据需要选用。
血清DNA多聚酶检测可判断体内是否有病毒正在进行复制，但近年来已被检测HBVDNA所取代。
四、防治原则
加强对供血员的筛选，以减低输血后乙型肝炎的发生率。病人的血液、分泌物和排泄物，用过的食具、药杯、衣物以及注射器和针头等，均须煮沸消毒15～30，或min用3％漂白粉澄清液、5％过氧乙酸、1200ppm的二氯异氰脲酸钠、0．2%新洁而灭等浸泡后洗涤、消毒。提倡使用一次性注射器具。对高危人群应采取如下特异性预防措施。
主动免疫注射乙肝疫苗是最有效的预防方法。第一代疫苗为乙肝HBsAg血源疫苗，由血液中提纯HBsAg经甲醛灭活而成，新生儿应用这种疫苗免疫3次（0、1、6个月），可获得90％以上的抗-HBs阳性率。第二代为基因工程疫苗：将编码HBsAg的基因在酵母菌、哺乳动物细胞或牛痘苗病毒中高效表达，经纯化后得大量HBsAg供制备疫苗。基因工程疫苗的优点是可以大量制备且排除了血源疫苗中可能存在的未知病毒感染。第三代为HBsAg多肽疫苗或HBVDNA核酸疫苗，目前还在研究中，免疫原性尚需改进。
被动免疫含高效价抗-HBs的人血清免疫球蛋白（HBIG）可用于被动免疫预防。紧急情况下，立刻注射HBIG0．08mgkg，在8d之内均有预防效果，两个月后需再重复注射一次。
乙肝的治疗至今尚无特效方法，一般认为用广谱抗病毒药物和调节机体免疫功能的药物同时治疗较好。贺普丁、病毒唑、Ara-A、干扰素及清热解毒、活血化瘀的中草药等，对部分病例有一定疗效。