耐药机制及模式

乙型肝炎病毒核苷（酸）类似物耐药的机制

发表者：阮连国 (访问人次：290)

过去十年，国内批准用于治疗慢性乙型肝炎的药物已从一种普通干扰素增加到包括聚乙二醇干扰素、拉米夫定、阿德福韦酯、恩替卡韦、替比夫定在内的6种药物，国外还有替诺福韦酯以及恩曲他滨。尽管核苷（酸）类药物与干扰素相比服用方便，副作用少，但在48周疗程结束停药后，往往不能获得病毒持续抑制而延长疗程，甚至可能是无限期的。长期应用该类药物可伴有病毒耐药风险的增加，病毒耐药及患者依从性差是导致慢性乙型肝炎抗病毒治疗失败的两个最重要原因。

核苷(酸)类药物治疗失败分为原发性治疗失败（初始治疗无应答）和继发性治疗失败，所谓原发性治疗失败，是指在开始抗病毒治疗后三个月内，血清乙型肝炎病毒（HBV） DNA浓度下降小于1× log 10 IU/ml；而继发性治疗失败则被定义为初始抗病毒治疗有效（三个月内，血清HBV DNA浓度下降大于或等于1×log10 IU/ml），但一段时间后病毒反跳，血清HBV DNA浓度比治疗中最低值升高大于或等于1×log10 IU/ml。病毒变异及耐药是继发性治疗失败的最重要的原因。

一、乙型肝炎病毒复制特点及其变异的产生

在HBV DNA的复制过程中，需要经过一个逆转录的过程，由于病毒逆转录酶缺乏3’-5’核酸外切酶活性，所以无法对错配的核苷(酸)酸进行校读,导致HBV DNA的天然复制错误率比其他DNA病毒高10倍左右。HBV基因在复制过程中不断产生天然变异，从而在未经治疗的HBV感染者体内常常形成一群基因序列十分相似、但不完全等同的病毒株组成的准种（quasispecies）。由于HBV DNA的重叠读框特点，大部分的HBV DNA准种会导致其复制能力的下降，在特定环境下的优势株就是在特定选择压力下复制能力最强的准种。内源性（宿主免疫应答）和外源性（抗病毒药物或病毒传播过程）选择压力下的HBV变异株（准种）池的存在为HBV提供了生存优势，使得其在免疫应答（前C区或e抗原逃逸）、预防性疫苗（疫苗逃逸）和抗病毒药物（病毒耐药）前就存在变异逃逸株。

HBV对抗病毒药物的耐药反映了病毒对于药物抑制敏感性的下降，缘于药物选择性压力下病毒的适应性变异。已经确定了两种类型的耐药变异：主要耐药变异和代偿性耐药，前者直接降低病毒对药物的敏感性，而后者则可能增强病毒的复制能力，因为主要耐药变异往往伴随着病毒复制适应性的降低。代偿性耐药变异的重要性在于它能在准种记忆的基因库里弥补耐药变异株的缺陷。耐药变异株出现的标志包括病毒载量的上升，一般从最低点升高大于1logIU/ml，和（或）病毒多聚酶区出现已知的基因耐药标志，血清谷丙转氨酶的升高以及最终临床症状的恶化。

二、乙型肝炎病毒耐药产生的相关因素

HBV耐药的发展至少取决于以下六个因素：（1）病毒复制的数量和速率；（2）病毒聚合酶的保真性；（3）药物的选择压力；（4）肝脏复制空间总量；（5）耐药病毒株的复制适应性；（6）药物的基因屏障。

1、病毒复制的数量和速率 HBV高复制导致的病毒高更新率使得慢性感染者血清中的循环病毒浓度

常常大于108—1010病毒颗粒/毫升。假定循环中的病毒半衰期为一天，每天新产生的病毒颗粒也要

超过1011 。HBV基因组有3200个碱基对，聚合酶错配率为10-4至10-5/碱基/循环，这便导致了循环病毒总体中含有大量带有突变的基因组（准种），因此每天每个碱基都可能发生变化。然而,HBV 基

因组中以读框移位方式重叠的ORF 结构可限制最终产生的有活力的突变体的数量。HBV 准种池中优

势株的稳定性维持有赖于来自宿主固有免疫和适应性免疫系统的特定的选择压力以及病毒本身的生

存和复制能力。

2、病毒聚合酶的保真性 HBV突变率大约为1.4至3.2×10-5氨基酸置换/位点/年，约为其他DNA病毒的10倍，与RNA病毒如逆转录病毒一致。与细胞聚合酶不同，HBV聚合酶是逆转录酶，缺少校

正活性。由于HBV准种池的存在，在进行抗病毒治疗之前，就有可能存在带有一个或两个与耐药有

关突变的变异株。

3、药物的选择压力治疗过程中选择出耐药相关变异的几率取决于药物的效力，这种几率可以用钟

形曲线来表示。低抗病毒效力的药物并不会对病毒施加明显的选择压力，耐药株出现的风险也不高。反之，由于变异依赖病毒复制，因此，彻底抑制病毒复制的药物也几乎不给变异产生的机会。由于

单药疗法只在单一的靶位点不同程度地发挥抗病毒作用，所以它有着较高的机率选择出耐药变异。

理想的治疗方案能在病毒生命周期的不同阶段抑制病毒，从而显著减少耐药发生的风险。在药物选

择压力存在的情况下,只有病毒复制存在才可发生耐药。

4、肝脏复制空间总量 HBV的复制空间是指肝脏容纳新的转录模板或cccDNA分子的潜力。这表明

病毒变异株的最终接收依赖于原始野生病毒株的损耗，并受着其他因素如病毒复制适应性和肝细胞

的增殖和更新的影响。在正常肝脏中，肝细胞的更新很慢，半衰期约为100天。在炎症活动和中毒时，半衰期会减少到10天以下。在完全感染的肝脏中,新生的HBV cccDNA 分子只有在生成未感染

的肝细胞时才可合成,而未感染的肝细胞可通过肝脏的正常生长、肝细胞的增殖和更新或感染的肝细

胞中野生型病毒的cccDNA 的消耗而获得。

5、耐药病毒株的复制适应性复制适应性可定义为在自然选择压力下生成子代的能力,它不以产量来衡量病毒复制能力,而是通过体外共感染竞争试验来测定,但是这一方法不适用于HBV ,因为缺乏针对HBV 感染的适合的细胞培养系统。有临床研究显示了对拉米夫定耐药HBV 的复制适应性。Thibault

等首先报道了对拉米夫定耐药HBV 在患者之间的传播性;另一些研究小组发现在停药后至少三个月,

拉米夫定耐药株可作为共同优势株与野生型HBV 共存,而在停药约一年后,则作为非优势株与野生型HBV 共存。

6、基因屏障核苷（酸）类药物的基因屏障是指主要耐药变异所需核苷酸突变的数目。对左旋核苷

类如LMV和无环硫酸盐类药物如ADV,只需一个突变。例如，rtM204I导致LMV耐药而rtN236T造

成ADV耐药。对环戊烷类成员ETV来说，至少需要3个变异：rtM180L和rtM204I加上rtI169、rtS 184、rtS202和rtM250中的一个。