乙型肝炎

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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体等自身抗体。
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．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。
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。