版权声明 | 联系我们

肝炎病毒

文 / 谷鸿喜 彭宜红

肝炎病毒(hepatitis virus)是指以侵害肝脏为主引起病毒性肝炎的一组病原体。目前公认的肝炎病毒至少有5种,即甲型肝炎病毒(HAV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、丁型肝炎病毒(HDV)和戊型肝炎病毒(HEV)。其中甲型肝炎病毒和戊型肝炎病毒经消化道传播,而乙型、丙型、丁型肝炎病毒主要经输血、注射等途径传播。近年还发现一些与人类肝炎相关的病毒,如GB病毒-C/庚型肝炎病毒(GBV-C/HGV)和TT病毒,但由于致病性不清,均未被最后确定和命名。此外,还有一些病毒如黄热病毒、巨细胞病毒、EB病毒、风疹病毒等虽也可引起肝炎,但不列入肝炎病毒范围之内。

近年来,病毒性肝炎,特别是乙型肝炎传播广泛,严重威胁人民健康,已成为一个严重的社会卫生问题,如何有效地防治病毒性肝炎是重要研究课题之一。

第一节 甲型肝炎病毒

甲型肝炎病毒(hepatitis A virus,HAV)引起的甲型肝炎是急性肝炎,主要经过粪-口途径传播,可造成暴发或散发流行,潜伏期短,发病较急,一般不转为慢性,亦无慢性携带者,预后良好。HAV颗粒首先是Feinstone于1973年应用免疫电镜技术在急性期肝炎患者粪便中发现的。由于其理化性状与肠道病毒相似,1982年国际病毒命名委员会将其分类为小RNA病毒科肠道病毒属72型。但由于有些特性并不与肠道病毒相同,如HAV在细胞内增殖迟缓,不引起CPE等,故近年又被单列为小RNA病毒科的肝病毒属(hepatovirus)。

一、生物学性状

形态与结构 HAV为球形颗粒,直径27nm,无包膜。衣壳呈20面体立体对称(图37-1)。HAV的核酸为+ssRNA,由约7500个核苷酸组成。基因组分为5'末端非编码区、编码区和3'末端非编码区。编码区只有一个开放读码框架(open reading frame, ORF),分为P1、P2、P3三个功能区,编码约为2200个氨基酸的HAV前体蛋白。P1区编码衣壳蛋白,该蛋白由VP1、VP2和VP3多肽组成,具有HAV抗原性,可诱生中和抗体。衣壳蛋白中VP4多肽缺如或很小,一般检测不到。 P2、P3 基因区编码非结构蛋白。各株HAV基因同源性大于74%以上。根据核苷酸序列差异,可将HAV分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……Ⅶ等7个基因型,大多HAV株归为Ⅰ型,我国分离的毒株多为ⅠA型。但世界各地分离的HAV毒株均属同一血清型。也与其他肝炎病毒无交叉反应。


图37-1 HAV形态电镜图
粪便标本负染 ?X200000

易感动物和细胞培养 HAV的自然宿主主要是人类,但黑猩猩、几种南美洲猴狨及猕猴属中红面猴、恒河猴等灵长类动物,均对HAV易感,也可成为宿主。给与人工接种病毒后,在临床、生化和组织学上均可出现急性肝炎改变,粪便内可检出HAV,恢复期血清能检出HAV相应抗体。1979年Provost首次在体外培养成功后,HAV可用多种原代及传代细胞株分离培养,如非洲绿猴肾细胞、人胚肾细胞、传代猴肾细胞(Vero、BSC-1、FRhK-4)以及人2倍体肺细胞株(MRC5、KMB17)等。但增殖缓慢且不引起细胞病变,只有用免疫荧光法或放射免疫法方能检出细胞培养中的HAV。

抵抗力 HAV对乙醚、酸、热稳定,在pH1.0作用2小时,或60℃1小时或在食物中85℃1分钟均不能使HAV失活,在-20℃贮存数年仍保持感染性。HAV经高压(121℃20分钟)、煮沸(5分钟)、干热(180℃60分钟)、UV(1.1瓦/1分钟)、甲醛(1:4000、37℃3天 )、氯(10ppm~15ppm,30分钟)及次氯酸盐(1:100倍稀释氯漂白粉)等处理均可使之灭活。鉴于HAV有相当大的抵抗力,故对甲型肝炎患者的排泄物处理时应特别小心。

二、致病性与免疫性

传染源与传播途径 甲型肝炎的传染源为患者和隐性感染者。患者潜伏末期及急性期的粪便有传染性。HAV病毒血症时间短暂,故经输血或注射传播的可能性极小,主要通过粪-口途径传播。HAV通常由患者粪便排出体外,经污染食物、水源、海产品(如毛蚶等)及食具等传播而引起暴发或散发性流行。1988年上海曾发生因食用HAV污染的毛蚶而暴发甲型肝炎流行,发病多达30余万例。甲型肝炎的潜伏期平均30天(15天~50天),发病急,多出现发烧、肝肿大疼痛等症状,黄疸较多见并伴有血清转氨酶(ALT、AST等)升高。发病后2周血清和肠道中常出现抗HAV,随后患者粪便中的HAV则逐渐消失。甲型肝炎一般不转为慢性肝炎,长期病毒携带者也很少见。

致病机制 HAV主要侵犯儿童和青年,且多为隐性感染。显性与隐性感染均可使机体产生抗HAV(IgM和IgG)。我国成人血清中抗-HAV阳性率可达70%~90%。HAV经口侵入人体后首先在口咽部或唾液腺中增殖,然后在小肠淋巴结内增殖,继而入血,形成病毒血症,再到达并侵犯肝脏,在肝细胞内增殖而致病。由于HAV在细胞内增殖非常缓慢,并不直接造成明显肝细胞损害。研究表明,当黄疸出现时,血液和粪便中HAV量却明显减少,同时体内出现抗体,说明病毒复制的量与症状严重程度并不一致。说明机体的免疫应答参与了肝脏的损伤,除了非特异巨噬细胞、NK细胞杀伤病毒感染的靶细胞外,还通过特异性HAV抗体在肝脏与HAV结合形成免疫复合物,或CTL细胞对感染病毒肝细胞的攻击作用而引起肝损害。但至今未发现HAV对细胞有转化作用,因此甲型肝炎预后良好。

免疫性 HAV感染早期血清中出现抗HAV IgM,感染4~6周达高峰,3个月后降至检测水平以下。恢复期出现抗HAV IgG,并可持续多年;在IgM出现的同时,从粪便中可检出抗HAV sIgA。在恢复期还可出现病毒的特异性细胞免疫应答。感染后对HAV可产生持久免疫力。

三、微生物学检查法

HAV虽可在培养细胞中增殖,但由于不引起明显的细胞病变,难判定病毒是否增殖,故实验室诊断一般不依靠分离病毒,而是以血清学检查为主。

血清学检查 检测抗HAV常用RIA和ELISA法。检测抗HAV IgM可做为HAV早期感染的指标,有助于早期诊断;检测抗HAV IgG有助于流行病学调查;检查粪便中抗HAV IgA也有助于诊断。

病毒及其抗原检测 在潜伏末期和急性期早期,可以采取咽拭子或粪便上清液接种于敏感细胞进行分离培养和鉴定,也可采用免疫电镜检测粪便中的HAV颗粒进行诊断;用放射免疫(RIA)或酶联免疫(EIA)法检测培养细胞或粪便中HAV的抗原。患甲型肝炎时HAV和抗HAV的消长情况见图37-2。


图37-2 甲型肝炎的临床经过与病毒标志

病毒核酸检测 应用cDNA-RNA核酸杂交技术及RT-PCR技术检测标本中HAV的RNA,方法特异、敏感。

四、防治原则

HAV主要通过粪便污染食物或水源并经口传染,故预防甲型肝炎主要是加强卫生宣传,提高人民的卫生知识和素质,严格管理和改善饮食和饮水卫生。对病人排泄物、食具、床单和衣物等应该认真消毒处理。人工主动免疫是接种疫苗,我国用减毒甲型肝炎活疫苗(H2株或L1株),分别是从杭州和黑龙江患者粪便中分离到的HAV,经在人胚肺2倍体细胞中连续传代减毒而制成的,试用效果良好,现已大批生产和使用。国外生产使用的灭活疫苗,是将HM175毒株经人2倍体细胞传代培养、纯化后,经甲醛(250μg/ml 37℃)灭活15天而制成的。效果较好,但价格昂贵。HAV基因工程疫苗正在研制中。人工被动免疫是注射丙种球蛋白,可应急预防。在潜伏期,肌肉注射丙种球蛋白(0.02μg~0.12μg/kg体重)可减轻临床症状发生。甲型肝炎为自限性疾病,经治疗可痊愈,不转慢性亦不留后遗症。

第二节 乙型肝炎病毒

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)是乙型肝炎的病原体,属嗜肝DNA病毒科(hepadnaviridae)。主要经输血、注射、性行为和母婴传播。起病徐缓,部分患者可转为慢性,少数还可导致肝硬化和肝癌。全世界感染者及病毒携带者达3.5亿之多,其中我国约有1.2亿人。HBV的发现源于表面抗原的研究。1963年Blumberg首先在澳大利亚土著人血清中发现一种新抗原,称为澳大利亚抗原(Australia antigen);直至1968年确定这种抗原与血清型肝炎密切相关,称为肝炎相关抗原(hepatitis associated antigen,HAA);1970年DS Dane在肝炎患者血清中发现具有传染性的颗粒,即Dane颗粒(Dane's particle)。从而HBV被确认。1983年将HBV及与其分子结构、生物学特性相似的土拨鼠肝炎病毒(woodchuck hepatitis virus,WHV)、地松鼠肝炎病毒(ground squirrel hepatitis virus,GSHV)及鸭肝炎病毒(duck hepatitis virus,DHV)同归为嗜肝DNA病毒科。

一、生物学性状

形态与结构 电子显微镜观察HBV有3种形态,即大球形颗粒、小球形颗粒和管形颗粒(图37-3)。

1.大球形颗粒是完整的HBV,亦称Dane颗粒。Dane颗粒呈球形、直径为42nm,具有双层核壳结构。外层包膜,厚7nm,由脂质双层与蛋白质组成。脂质双层内含有乙型肝炎病毒表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)、前S1(PreS1)和前S2抗原(PreS2)。如用非离子去垢剂处理Dane颗粒破坏外层,则暴露出直径为28nm的核心颗粒。核心颗粒呈二十面体立体对称,其表面为病毒衣壳,由乙型肝炎病毒核心抗原(hepatitis B core antigen,HBcAg)组成。用强去垢剂或酶处理则能暴露出乙型肝炎病毒e抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)。Dane颗粒中心部含有HBV的DNA和DNA多聚酶。

2.小球形颗粒,直径22nm,成分主要为HBsAg,不含HBV DNA和DNA多聚酶,可大量存在血流中。

3.管形颗粒,直径22nm,长度在50nm~70nm之间,是由小球形颗粒连接而成的。小球形和管形颗粒均不是完整的HBV颗粒,而是HBV在感染肝细胞内增殖合成过剩的病毒衣壳形成的。


图37-3 HBV形态电镜图
A:小球形颗粒;B:管形颗粒;C:Dane颗粒 X80000

HBV基因结构 HBV DNA是由长链L(负链)和短链S(正链)组成的不完全双链环状DNA,MW为1.6×106。长链有3200个核苷酸,短链的长度可变,约为长链的50%~80%。因此HBV DNA有20%~50%为单链。长链和短链的5'端固定,以250个互补碱基配对(称其为粘末端)形成环状DNA结构。在粘末端两侧有11bp组成的顺向重复序列DR1和DR2。DR1起始于第1824位核苷酸,DR2起始于1590位核苷酸。负链的3'端在DR1区,正链的5'端在DR2区。DR区是病毒DNA成环与复制的关键序列。HBV负链DNA载有编码病毒蛋白质的全部基因,有4个开放读码框架(ORF),分别称为S、C、P和X区(图37-4)。S区包括S基因、PreS1与PreS2基因,分别编码表面蛋白HBsAg 、PreS1和PreS2Ag。C区基因编码HBeAg和HBcAg两种蛋白。该基因含有两个起始密码子AUG,该基因自第一个AUG开始编码PreC蛋白,经加工后为HBeAg,自第2个AUG开始编码的蛋白为HBcAg。P区基因最长,编码HBV DNA多聚酶、逆转录酶及RNA酶H(RNase H)等,正因HBV的DNA多聚酶为内源性的,故可以修补DNA短链成为完整双链DNA。X区基因编码X蛋白称为HBxAg。X蛋白由154个氨基酸组成。X蛋白可反式激活细胞的某些癌基因及病毒的基因等,与肝癌的发生发展有关。HBV各编码基因区连接紧密,其中P基因与S基因、PreS基因重叠,X基因与P基因间也有部分重叠。

HBV DNA易发生变异,特别是前S或S区基因较易突变。基因突变可影响基因复制表达,也可影响临床机体免疫应答,根据基因组核苷酸序列的差异,HBV可分为A、B、C、D、E、F和G共7个基因型。不同地区流行的基因型不同,美国和西欧主要是A型,亚州主要流行的是B型和C型。B、C型HBV感染后预后较差,母-婴传播率高,并对IFN-a等抗病毒治疗反应也较差。

图37-4 HBV基因结构模式图

HBV复制 HBV的复制过程(图37-5)大致如下:①HBV侵入机体到达肝脏,通过包膜蛋白的PreS1和PreS2与肝细胞受体特异结合,吸附并侵入肝细胞内,脱去衣壳释放出HBV DNA;②HBV DNA进入核内后,在HBV DNA多聚酶作用下,正链DNA以负链DNA为模板延长修补短链区,形成完整的双股环状DNA,继而形成超螺旋结构;③细胞RNA多聚酶作用下,以负链DNA为模板进行转录,形成2.1kb、2.4kb和3.5kb的3个RNA,前两者做为mRNA进入胞浆中翻译成蛋白质(PreS1、PreS2和S蛋白),而3.5 kb RNA具有双重作用,除了做为翻译PreS、C和P蛋白的mRNA外,还可做为合成病毒DNA的模板,称其为前基因组,并与DNA多聚酶共同被包入HBV内壳内。④在HBV的逆转录酶作用下,以3.5 kb RNA为模板,逆转录出全长HBV负链DNA;同时在RNA酶H作用下RNA链被水解,由DNA多聚酶再合成互补的正链DNA;⑤此正负双链HBV DNA被包装于内壳中,再获得包膜及HBsAg ,装配成完整病毒颗粒,从胞浆中释放于肝细胞外,重新进入HBV复制的再循环。


图37-5 HBV复制过程示意图

抗原组成 HBV主要有下述4种抗原。

1.HBsAg和PreSAg HBsAg存在于3种HBV颗粒表面,是机体受HBV感染的主要标志之一。根据蛋白电泳、氨基酸分析和基因序列分析结果,目前认为,HBsAg有3种蛋白形式:①主要蛋白(HBsAg):由S基因编码的226个氨基酸组成,是p24(MW为24×103)蛋白与gp27糖基化蛋白(MW为27×103)通过二硫键连接形成的二聚体蛋白。其中第124~147位氨基酸组成了抗原性很强的序列,称为a抗原决定簇;②中等蛋白(PreS2Ag):由S基因和PreS2基因编码,共281个氨基酸组成。在S基因编码的226个氨基酸前面又加上PreS2基因编码的55个氨基酸构成PreS2抗原;③大分子蛋白(PreS1Ag):由S、PreS2和PreS1基因编码400个氨基酸组成。即在中等蛋白281个氨基酸前面又加上PreS1基因编码的119个氨基酸组成的蛋白,即为PreS1抗原。3种蛋白在不同颗粒表面存在情况不同。Dane 颗粒与管形颗粒的表面抗原组成相同,含有主要蛋白(HBsAg) 与中等蛋白(PreS2)和大分子蛋白 (PreS1);小球形颗粒的表面抗原几乎全部由主要蛋白HBsAg构成,中等分子与大分子蛋白含量少或无。

HBsAg具有抗原性,特别是其中a抗原决定簇抗原性很强,能刺激机体产生保护性抗体,即抗HBs。根据HBsAg抗原性差异,HBV可分为adr、adw、ayr、ayw等4种血清型。HBV基因型与血清型的对应关系大致为A型与adw,B型与adw,C型与adr、adw和ayr,D型与ayw。血清型分布有明显的地区差异,并与种族有关。如欧美主要是adr型,为A基因型;我国汉族以adr、ayw为多见,基因型以C型为主。PreS1和PreS2抗原存在吸附肝细胞受体的表位,其抗原性比HBsAg 更强,抗PreS1和抗PreS2通过阻断HBV与肝细胞的结合而起抗病毒作用。

2.HBcAg 系HBV的核心蛋白,为内壳成分。存在于Dane 颗粒核衣壳表面。由C区基因第2个AUG开始转录翻译的183个氨基酸组成的多肽,其MW为21×103。由于HBcAg主要定位于感染细胞核内,而且 HBcAg外面包裹 HBsAg,故HBcAg 不易游离于血循环当中,因此不易从患者血清中检出。但HBcAg也可在肝细胞膜表面表达,是宿主CTL作用的主要靶抗原。HBcAg抗原很强,能刺激机体产生抗HBc,但无中和作用。检出高效价抗HBc,特别是抗HBc IgM则表示HBV在肝内处于复制状态。

3.HBeAg 由C区第1个AUG(PreC)开始转录翻译的PreC蛋白(MW为25×103)经过加工而成的可溶性抗原(17×103)。由于HBeAg和Dane颗粒出现时间相一致,与HBV DNA多聚酶在血流中的消长动态也基本一致,因此,HBeAg可作为HBV复制及血清具有传染性的标志。急性乙型肝炎进入恢复期时HBeAg消失,抗HBe阳性;但抗HBe亦见于携带者及慢性乙型肝炎血清中。

易感动物和细胞培养 黑猩猩对HBV易感,接种后可发生人类相似的急慢性感染,故是进行致病机制和疫苗效果研究最理想的动物模型。土拔鼠乙型肝炎病毒与乙型肝炎病毒相类似,故土拔鼠也是研究病毒复制,致病机制和免疫应答的动物模型。鸭型肝炎病毒属于嗜肝病毒科禽嗜肝病毒属,也有很强的嗜肝性,主要宿主是鸭和鹅,故我国常用鸭HBV感染的鸭模型来筛选抗病毒药物及消除免疫耐受机制等。目前HBV尚不能经体外细胞培养和分离。近年来应用基因克隆技术,可使HBV基因转移给小鼠或转染细胞株。将病毒DNA导入肝癌细胞后,病毒可复制并在细胞中表达HBsAg、HBcAg和HBeAg。有些细胞株还可持续地产生 Dane颗粒。这些细胞培养系统可用于抗HBV药物的筛选、疫苗制备及HBV致病机制的研究等,如S基因转染的中国地鼠卵巢细胞(CHO)系可分泌HBsAg而用于制备疫苗。

抵抗力 HBV对理化因素的抵抗力相当强,对低温、干燥、紫外线均有抵抗性,70%乙醇等一般消毒剂不被灭活。高压灭菌(121℃15分钟)、100℃10分钟及环氧乙烷等可使HBV灭活。0.5%过氧乙酸、5%次氯酸钠、3%漂白粉液及0.2%新洁尔灭等也可用于消毒。上述消毒手段可使HBV失去感染性,但仍可保持 HBsAg的抗原性。

二、致病性与免疫性

传染源和传播途径 主要传染源是乙型肝炎患者及无症状HBsAg 携带者。乙型肝炎患者潜伏期、急性期和慢性活动期的血清均有传染性。特别是无症状HBsAg 携带者,因不易被察觉,其危险性更大。

乙型肝炎传播途径主要是经血液或注射途径传播,即非胃肠道感染(parenteral infection)。凡含有HBV 的血液或体液(唾液、乳汁、羊水、精液和分泌物等)直接进入或通过破损的皮肤、粘膜进入体内皆可造成传播。此外,经母婴和接触途径也可传播。

1.血液、血制品传播 输血、血浆和各种制品(包括丙种球蛋白等)均可传播乙型肝炎。加强对输血员筛查可降低输血后乙型肝炎的发病率。

2.医源性传播 通过注射、手术、采血、拔牙、内窥镜检查、预防接种、针刺、纹身、甚至医院各种医疗器具,均可传播乙型肝炎。

3.母婴传播 主要是围产期感染,即分娩时新生儿经产道通过微小伤口或受母血、羊水或分泌物的病毒感染所致。也可由宫内感染(<10%),也可通过哺乳而传播。凡母亲血液为HBeAg阳性者,其婴儿被感染的机会多,可达90%以上。HBeAg阴性者,婴儿被感染的机会相对较少。

4.接触传播 共用牙刷和剃须刀等均可引起HBV感染。通过唾液传播的可能性也有,因为HBV感染者的唾液中也可检出HBV DNA,可能是由于少量血液能通过牙龈浆液进入口腔之故。性行为,尤其男性同性恋亦可传播HBV,因此,在西方国家将乙型肝炎列为性传播疾病(sexually transmitted disease,STD)之一。尿液、鼻液和汗液传播的可能性很小。

致病机制 乙型肝炎的临床表现呈多样性,可表现为无症状病毒携带者、急性肝炎、慢性肝炎及重症肝炎等。HBV的致病机制,除了HBV对肝细胞直接损害外,主要是通过宿主的免疫应答引起肝细胞的病理改变的临床表现。

1.细胞介导的免疫病理损伤 乙型肝炎时机体免疫以杀伤性T细胞(CTL)为主。肝细胞受HBV感染后,其表面可出现HBsAg、HBeAg或HBcAg。这些病毒抗原分别致敏的T细胞对表面有HBV抗原的肝细胞具有杀伤效应以清除病毒。CTL效应具有双重性,即能清除病毒,又直接杀伤肝细胞,可造成肝细胞破坏,导致炎症反应,临床上则出现肝炎症状并伴有转氨酶增高。有人认为细胞免疫应答的强弱与临床过程的轻重与转归有密切关系。当病毒感染肝细胞少时,产生的CTL可将病毒感染细胞全部杀伤,HBV被释放于细胞外,可被抗体中和,临床表现为急性肝炎,并可恢复而痊愈;若病毒感染细胞数量多时,引起细胞免疫应答超过正常范围,会迅速引起大量细胞坏死,表现为重症肝炎;若机体免疫功能低下,CTL不能将大量复制病毒的靶细胞杀伤,病毒仍可不断释放,又无有效的抗体中和病毒,病毒则持续存在并不断感染肝细胞,导致慢性肝炎;慢性肝炎又可促进纤维细胞增生,则发生肝硬化;如果机体对 HBsAg免疫应答低下,产生耐受则出现无症状HBsAg携带状态。

2.体液免疫所致的免疫损伤 在急、慢性乙型肝炎患者血循环中,可检出HBsAg及抗 HBs或HBeAg及抗HBe的抗原抗体复合物。这些免疫复合物如沉积于周围组织的小血管壁,可引起Ⅲ型超敏反应,临床上出现各种相关的肝外症状,主要表面为暂短发热、膜性肾小球肾炎、皮疹、多发性关节炎及小动脉炎等,其中以肾小球肾炎最被重视。如果免疫复合物于肝内大量沉积,引起毛细血管栓塞,可诱导肿瘤坏死因子(TNF)产生而导致急性肝坏死,临床表现为重症肝炎。

3.自身免疫所致的损伤 HBV感染肝细胞后,在肝细胞表面不仅有病毒的特异性抗原表达,还会引起肝细胞表面自身抗原的改变,暴露出膜上肝特异性脂蛋白抗原(liver specific protein,LSP)。LSP可作为自身抗原诱导机体产生对肝细胞成分的自身免疫应答,即通过CTL的杀伤作用或释放细胞因子的直接或间接作用损害肝细胞。慢性乙肝患者血清中常可测到LSP的抗体或抗核抗体、抗平滑肌抗体等自身抗体。

免疫防御 HBV引起的免疫应答有双重效应,即在造成免疫病理损伤同时,还表现有免疫防御作用。免疫防御主要是依靠体液免疫中和抗体和细胞免疫中产生的CTL。

体液免疫主要是在机体受HBV感染后,能产生一系列抗体。其中有免疫防御作用的主要是抗HBs和抗PreS2。抗HBs是中和抗体,它可以中和体液中HBV,使其失去感染性。抗PreS2可以封闭病毒与肝细胞表面受体结合,阻止病毒吸附于肝细胞表面。抗HBe与肝细胞表面HBeAg结合后,可通过补体介导参与破坏病毒感染的靶细胞,有一定的保护作用。但对PreC区突变株则由于病毒不能转译出 HBeAg,而使病毒逃逸抗 HBe和细胞免疫。抗HBc无保护作用。

细胞免疫主要依靠CTL。现认为CTL在识别表达于肝细胞表面的病毒抗原后,可发挥两种免疫作用。其一是通过对HBV感染的肝细胞(靶细胞)的直接杀伤作用而破坏靶细胞,其二是通过分泌IFN-γ和TNF-α灭活靶细胞内的病毒而使病毒清除。目前认为,能识别肝细胞表达的由病毒编码的一种或数种抗原的CTL在清除HBV感染的靶细胞中有较重要的作用。

HBV与原发性肝癌 近年研究资料表明,HBV感染与原发性肝癌的发生有密切关系,其依据是:①经流行病学调查表明,乙型肝炎患者及HBsAg携带者的原发性肝癌发生率明显高于未感染人群。感染人群比未感染人群发生肝癌的危险性高217倍;②用HBV DNA探针与肝癌组织进行Southern印迹核酸杂交时,发现肝癌组织有HBV DNA整合,整合的基因片段有50%为X基因片段。因为X蛋白可反式激活细胞内癌基因,故HBV可能是致癌的启动子,经一系列过程后导致肝癌的发生;③动物实验可诱发动物产生原发性肝癌,如新生土拨鼠感染与HBV相似的土拨鼠肝炎病毒(WHV)后,经3年饲养100%可发生肝癌,而未感染鼠则无一发生肝癌。以上各点说明HBV可能是原发性肝癌的原因病毒。

三、微生物学检查法

对乙型肝炎进行实验室诊断,最常用的是采用血清学方法检测患者血清中HBV抗原、抗体,并根据这些标志进行分析判断。此外,近年来,临床上也常采用PCR技术对乙型肝炎进行辅助诊断。

HBV抗原、抗体的检测 检测HBV抗原、抗体常用的方法有RIA、ELISA法、对流免疫电泳、双向琼脂扩散法等,其中最敏感的方法是RIA、ELISA。检测的抗原、抗 体主要包括HBsAg和抗HBs、HBeAg和抗HBe、以及抗HBcIgM和抗HBcIgG。必要时也可检测PreS1和PreS2的抗原和抗体,但不常用。HBcAg仅存在于肝细胞内,故不用于常规检查。根据HBV抗原、抗体血清学标志综合分析方可有助于临床诊断。HBV抗原、抗体在感染机体内消长情况与临床表现相关(图37-6)。

1.HBsAg和抗HBs 检出HBsAg表示机体感染了HBV。血清HBsAg阳性见于:①急性乙型肝炎的潜伏期和急性期,检出率约70%;②HBV所致的慢性肝病包括慢性乙型肝炎、肝硬化和原发性肝癌;③无症状携带者。急性肝炎恢复后,1-4个月内HBsAg可消失,持续6个月以上则认为转为慢性肝炎。HbsAg阳性而长期长期无临床症状者为HBV携带者。抗HBs阳性表示机体已获得对HBV的免疫力。若为患者则显示已恢复或痊愈,预后良好;若为乙肝疫苗接种者则标志对HBV产生了免疫力。

2.抗HBc 包括抗HBc IgM和抗HBc IgG,前者早于后者出现。抗HBc IgM常出现于感染早期。慢性HBV感染者,抗HBc IgG持续阳性。抗HBc IgM阳性表示体内有病毒复制。该抗体下降速度与患者病情相关,如一年内不降至正常则提示有转为慢性肝炎的可能。

3.HBeAg和抗HBe HBeAg阳性是体内有HBV复制和血液传染性强的标志。急性乙肝HBeAg呈短暂阳性,如持续阳性提示预后不良。孕妇HBeAg阳性者,新生儿感染HBV阳性率高,这说明HBeAg与垂直感染有一定相关性。抗HBe见于急性乙肝的恢复期,此时,血清HBeAg消失,表示机体已产生一定免疫力,血液传染性降低。

4.PreS1、PreS2和抗PreS1、PreS2 由于PreS1和PreS2的出现与HBsAg、HBeAg、HBV DNA及HBV DNA多聚酶呈正相关,因此可作为HBV新近感染的标志,表示体内有HBV复制。抗PreS1、抗PreS2可出现于急性乙肝恢复早期,一般仅持续数周至数月。临床上不常检测。


图37-6 急性乙型肝炎血清学标志变化及临床表现

血清HBV DNA检测 核酸分子杂交及PCR技术检测HBV DNA可用于乙型肝炎的诊断及流行病学调查。常用斑点杂交法将特异的HBV DNA探针与患者血清进行杂交检测血清中HBV DNA,方法敏感、特异,能测出0.1pg~1pg核酸。用PCR技术检测患者血清中HBV DNA,在临床上也已用于辅助诊断,特别是定量PCR能测出DNA拷贝数量,可做为药物疗效的考核指标。但一般不能单独依靠PCR进行临床诊断。

四、防治原则

预防乙型肝炎要采取切断传播途径为主的综合性措施。对乙肝患者及携带者的血液、分泌物和用具等要严格消毒灭菌;严格筛选献血员,防止血液传播;提倡使用一次性注射器及输液器;凡手术操作,使用接触过血液的医疗器械等也必须严格消毒,要防止病人与医务人员间的相互传播;对高危人群要进行特异性预防。

主动免疫 接种乙型肝炎疫苗是最有效的预防措施。乙型肝炎疫苗是纯化的HBsAg,不含HBV DNA,具有良好免疫原性,而无感染性。应用的疫苗有两种,即HBsAg血源疫苗和HBV基因重组疫苗。血源疫苗亦称第一代疫苗,是从无症状携带者血清中提纯的HBsAg,经甲醛灭活制成。我国1992年开始 在国内易感人群中全面开展接种。新生儿应用此疫苗免疫3次(出生后第0、1、6月)后,抗HBs阳性率达90%以上;用于免疫HBsAg阳性母亲的婴儿,保护率可达80%以上。由于来源及安全问题目前已不使用。近年我国普遍使用的是第二代疫苗,即HBV基因工程疫苗,它是将编码HBsAg的基因克隆在酵母菌(或哺乳动物细胞、牛痘苗病毒)中,使其高效表达,产生的HBsAg经纯化制成疫苗。此疫苗免疫效果与血源疫苗相似。另有HBsAg多肽疫苗或HBV DNA疫苗均在研究之中。

被动免疫 乙肝免疫球蛋白(HBIg)是由含有高效价抗HBs人血清提纯而成,可用于紧急预防。主要用于以下情况:①医务人员或皮肤损伤被乙型肝炎患者血液污染伤口者;②母亲为HBsAg、HBeAg阳性的新生儿;③发现误用HBsAg阳性的血液或血制品者;④HBsAg、HBeAg阳性者的性伴侣。

先注射用HBIg,间隔1~2周后再全程接种乙肝疫苗对新生儿作被动—主动免疫,可提高阻断母婴传播率。

目前治疗乙型肝炎尚无特效药物和方法。临床常用?-干扰素有一定效果,但用量大,一般持续4~6个月,有部分HbeAg阳性病例可转阴。此外也可使用抗病毒药物,如某些核苷类似物如无环鸟苷、多聚酶抑制剂及某些逆转录酶抑制剂(如拉米夫定),现多主张抗病毒药与免疫调节药物并用治疗乙型肝炎,如拉米夫定和a-干扰素联合效果更好。

第三节 丙型肝炎病毒

丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)1978年曾被命名为肠道外传播的非甲非乙型肝炎病毒HNANBV(P),1989年国际肝癌会议将HNANBV(P)正式命名为丙型肝炎病毒,由它引起的肝炎称为丙型肝炎。HCV主要经血或血制品传播,目前占输血后肝炎的80%~90%。在我国丙型肝炎流行率为2.1%。其临床和流行病学特点类似乙型肝炎,但症状较轻,演变为慢性者多见,部分患者可发展为肝硬化或肝癌。

一、生物学性状

HCV于1991年被国际病毒命名委员会归属于黄病毒科(flaviviridae)丙型肝炎病毒属。其生物学性状及基因结构与黄病毒相似。

形态结构 HCV呈球形,其直径约为30nm~60nm,外有脂蛋白包膜。其病毒体沉降系数约为140S,在蔗糖中的浮密度为1.15g/ml。

基因组结构 HCV基因组为线状单正链RNA,长约9.5kb,由9个基因区组成。自5'端开始依次为5'端非编码区(NCR)、C区(核心蛋白区)、E1区(包膜蛋白区)、E2(包膜蛋白)/NS1区、NS2、NS3、NS4、NS5及3'端非编码区。其中NS1区内存在E2基因。C区和E区为结构编码区,分别编码病毒的衣壳和包膜蛋白。NS1~NS5区为非结构编码区,编码非结构蛋白及酶类,如其中NS3编码病毒蛋白酶和解旋酶,NS5编码病毒RNA依赖RNA多聚酶(RNA-dependent RNA polymerase,RDRP)。HCV仅有一个开放读码框架(ORF),编码一条由3010~3033个氨基酸组成的聚蛋白前体。该前体蛋白在病毒蛋白酶及宿主信号肽酶作用下,裂解为病毒的结构蛋白及非结构蛋白。5'端非编码区对病毒复制及病毒蛋白转译有重要的调节作用,其核酸序列保守性强,病毒株间差异小,可用于基因诊断。3'端非编码区含终止密码及多聚尿嘧啶核苷(poly U)序列,与HCV负链RNA的复制有关。

基因分型 目前对HCV尚不能通过血清分型,而根据基因序列同源性及亲缘关系分析可将世界各地分离到的毒株分为Ⅰ~Ⅵ型6个基因型,每个型又可分为亚型(a、b、c表示)。欧美流行株多为Ⅰ型,而亚洲和我国流行的以Ⅱ型为主(占50%),其次为Ⅲ型。

易感动物及抵抗力 至今HCV的细胞培养尚未成功。HCV可感染黑猩猩,并可在其体内连续传代,是目前唯一理想的模型动物。HCV对氯仿、乙醚等有机溶剂敏感,紫外线照射、100℃5分钟煮沸、20%次氯酸、福尔马林(1:1000)均可使HCV失活。

二、致病性和免疫性

致病性 丙型肝炎传染源是患者和HCV阳性血制品。HCV主要通过输血或血制品、注射、性交和母婴传播,引起急性或慢性丙型肝炎。潜伏期为2~17周,平均10周,但由输血或血制品引起的丙型肝炎潜伏期较短,大多数患者不出现症状或症状较轻。急性肝炎与其他型别肝炎相似,有恶心、呕吐、黄疸和血清谷丙转氨酶(ALT)升高等症状。大多数患者可演变为慢性肝炎,约有20%可逐渐发展为肝硬变或肝癌。目前认为HCV的致病机制,即有病毒对肝细胞的直接损害作用,又有免疫病理损伤和细胞凋亡导致肝细胞破坏。其中CTL攻击丙型肝炎病毒感染的靶细胞是造成肝细胞损害的重要原因。免疫病理学检查发现,在肝坏死区和汇管区大量的浸润细胞以HCV特异性MHCⅠ限制的CTL为主。HCV感染肝细胞后,于细胞膜上形成MHC/HCV抗原复合物,该复合物可通过与T细胞受体(TCR)结合使T细胞激活,并进而诱导T细胞内Fas配体(FasL)基因表达。T细胞的FasL与肝细胞膜表面的Fas抗原结合,便可使肝细胞凋亡。一般情况下,这种激活引起的细胞凋亡有利于CTL细胞清除HCV感染细胞。但如果FasL基因表达过度,则会引起过多肝细胞损害,严重者可致暴发性肝炎、急性肝坏死等。

免疫性 HCV感染过程中,单核细胞的吞噬功能及CTL在细胞免疫应答中起着重要免疫防御作用。HCV感染后,抗HCV IgG出现较迟,一般于病后2~4个月才呈阳性,由于持续时间长,可做为慢性丙型肝炎的标志。急性丙型肝炎患者抗HCV IgM出现较早,在出现肝炎症状后1~4周便可以检出,其检出率可达85%。IgM由于持续时间短(平均18周),故可做为早期诊断的指标之一。抗HCV抗体对同一毒株攻击有一定免疫力,但对HCV变异株的感染则无保护作用。在免疫力低下人群中,HBV和HCV可同时感染,常导致疾病加重。

三、微生物学检查法

检测HCV抗体 用基因重组克隆表达的HCV蛋白质或以合成的多肽如核心蛋白C22及NS3、NS4、NS5区等非结构蛋白作为抗原,通过ELISA法、放射免疫法检测抗HCV IgG或IgM。若抗HCV IgM阳性可对HCV感染进行早期诊断。ELISA试剂盒现已有第3代,是以C22、C33以及NS5区蛋白3种蛋白为抗原,其检出率可达90%以上。抗HCV的检测可以用于筛选输血员,诊断丙型肝炎及疗效评价。

检测HCV RNA 检测肝组织内HCV RNA可采用原位斑点核酸杂交法,但检测血清中HCV RNA,多采用RT-PCR或巢式PCR。该法是先将HCV RNA逆转录合成cDNA,再用1对或2对人工合成的引物进行扩增。引物多选用5’端非编码序列及C区、NS3或NS5区序列。近年建立定量竞争PCR法、bDNA-PCR法等不仅特异敏感,还可计算出标本中RNA拷贝数。

四、防治原则

丙型肝炎的预防主要通过严格筛选献血员和加强血制品的管理来降低输血后丙型肝炎的发病率。1998年10月1日开始我国实施义务献血法并已明确规定,抗HCV的检测是筛选输血员的常规,对血制品同样进行检测以防污染。这会降低血液的HBV及HCV感染率。特异性预防包括主动免疫和被动免疫。主动免疫主要集中于疫苗的研制上,至目前为止,仍处于实验室研究阶段,其中HCV重组基因工程疫苗及核酸疫苗最受重视。由于HCV高度变异性给疫苗研制带来许多困难。被动免疫使用HCV抗体或丙种免疫球蛋白,但效果均不肯定。目前尚缺乏对丙型肝炎治疗的特效药物。

第四节 丁型肝炎病毒

丁型肝炎病毒(hepatitis D virus,HDV),曾称δ肝炎病毒(hepatitis ? virus),是丁型肝炎的病原体。通过黑猩猩实验感染证明它是一种缺陷病毒,必须在HBV或其它嗜肝DNA病毒辅助下才能复制,因此其致病必须同时有HBV感染,病情较单纯感染HBV的患者严重。

一、生物学性状

HDV为直径35nm的球形颗粒,核衣壳由核心RNA和HDAg组成,颗粒表面为HBsAg。其基因组为一环状单负链RNA,RNA全长为1.7kb。HDAg以与RNA相结合的形式存在于颗粒内。HDV复制依赖于感染细胞内的RNA依赖的RNA多聚酶Ⅱ。包膜表面HBsAg并非HDV编码,而是由同时感染细胞的HBV提供。HBV包膜保护HDVRNA免受水解酶水解,在HDV致病中起重要作用。因此HDV不能独立复制,须在辅助病毒HBV存在下才能增殖。HDAg分子量约为6.8×104,由p24(24×103)和p27(27×103)两多肽组成,主要存在于肝细胞内。感染早期血清中可出现HDAg,但消失快(2周),故不易检测到。但HDAg可刺激机体产生HDV抗体,血清中可查到。HDV仅有一血清型,敏感动物是黑猩猩、土拨鼠和北京鸭等。

二、致病性和免疫性

HDV感染呈世界性分布。我国HBV感染者中,HDV感染率为0%~10%。HDV传播方式与HBV基本相同,主要经输血或注射传播。与HBV相比,HDV母婴垂直传播少见,而性传播相对重要。由于HDV是缺陷病毒,而且其表面为HBsAg ,从而决定了HDV只能感染HBsAg 阳性者,其感染形式有两种。一是与HBV同时感染,称为联合感染(coinfection);二是在慢性乙型肝炎或HBsAg携带者的基础上再感染HDV,称为重叠感染(superinfection)。HDV致病作用主要是病毒对肝细胞的直接损伤,肝脏损伤程度与HDVRNA呈正相关。HDV感染常导致HBV感染者的症状加重与病情恶化。特别在重叠感染时可导致暴发性肝炎。

HBV感染2周后产生特异性抗HDV IgM,一个月后达高峰,以后随之下降。抗HDIgG产生较晚,一般在恢复期出现。丁型肝炎发展为慢性时,抗HDV IgM和IgG常呈持续高效价,可做为慢性丁型肝炎诊断指标。

三、微生物学检查法

血清学方法 用ELISA或RIA检测血清中HBsAg 或抗HDV。血清中HBsAg可于急性HDV感染早期被检出,但阳性率低;慢性病人一般测不出,但肝活检时HBsAg 可呈阳性。抗HDV IgM于第4~5周检出率高,有早期诊断意义,慢性丁型肝炎时,HDV抗体水平持续增高。

检测核酸 可采用斑点杂交法,以HDV cDNA为探针,检测血清中HDVRNA。亦可用RT-PCR方法检测HDV RNA进行诊断。HDV RNA的浓度与HDAg平行。抗HDV出现后,HDVRNA转阴。HDV RNA的存在则标志HDV复制以及血清有传染性。

四、防治原则

丁型肝炎预防原则与乙型肝炎相同,主要是严格筛选献血员和血制品,防止注射或其它操作的医源性传染,开展卫生宣传教育,避免性传播。注射乙肝疫苗可预防丁肝病毒(HDV)感染。目前治疗尚无特效药,但由于HDV是缺陷病毒,凡抑制HBV增殖的药物,也能控制HDV的复制,如有用重组IFN-α或IFN-γ法治疗丁型肝炎可改善临床症状的报道。

第五节 戊型肝炎病毒

戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)曾称为肠道传播的非甲非乙型肝炎病毒,是戊型肝炎(hepatitis E)的病原体。世界上首次有记载的HE流行发生于1955年12月至1956年1月印度新德里,因自来水被粪便污染而引起戊型肝炎水型流行,约近10万人发病。由于临床症状和传播途径与甲型肝炎相似,当时被认为是甲型肝炎病毒所致。上世纪70年代初HAV的检测方法建立后,对当时患者的血清从新进行了回顾性调查,结果未发现血清中抗HAV IgM或IgG效价升高,故确定为肠道传播的非甲非乙型肝炎。1986年9月~1988年4月,我国新疆南部地区发生迄今世界上最大的一次了肠道传播的非甲非乙型肝炎流行,共计发病119 280例,死亡707例。1986年,前苏联Balayan等用免疫电镜技术,从一名志愿者急性期粪便标本中发现了本病毒。1989年美国Reyes等应用分子克隆技术,获得了病毒的 cDNA克隆,并正式命名为HEV。

一、生物学特性

形态与结构 HEV呈圆球状,无包膜,直径平均为32~34nm,表面有突起和刻缺,形如杯状,故将其归属于杯状病毒科(Caliciviridae)。HEV有空心和实心两种颗粒:实心颗粒内部致密,为完整的HEV结构;空心颗粒内部含电荷透亮区,为有缺陷的、含不完整HEV基因的病毒颗粒。

HEV基因组为单股正链RNA,全长7.2 kb~7.6kb,由编码区和非编码区两部分组成。编码区包括5’端非结构区(NS)和3’端结构区(S),共有3个ORF。ORF1最大,约5kb,编码病毒的非结构蛋白;ORF2长约2kb,编码病毒的衣壳蛋白;ORF3仅300多个核甘酸,与ORF1 和ORF2部分区域相互重叠。HEV的非编码区(UTR)较短,位于编码区的两末端,分别称为5’-UTR和3’-UTR。此外,3’-UTR末端有一个150~300腺苷酸残基组成的多腺苷(A)尾。

目前认为,HEV至少存在8个基因型。除上世纪90年代初发现的以缅甸株HEV(B)和墨西哥株HEV(M)为代表的基因型Ⅰ(genotypeⅠ)和基因型Ⅱ(genotype Ⅱ)以外,随后在美国和中国又分别分离到基因型Ⅲ(genotype Ⅲ)和基因型Ⅳ(genotype Ⅳ)。HEV各基因型有一定的地域性分布规律。目前从我国感染人群中分离的HEV为基因型Ⅰ和基因型Ⅳ。

理化特性 经蔗糖密度梯度离心可获得部分纯化的HEV(32nm~34nm)。 HEV不稳定;对高盐、氯化铯、氯仿敏感。病毒于-70℃~8℃下保存不稳定,反复冻融可导致活性下降,但在液氮中保存稳定。

动物模型与细胞培养 用HEV实验感染灵长类动物,如食蟹猴、黑猩猩和家畜,如猪等均获成功。我国有用戊肝病人粪便提取液感染国产猕猴成功的报道。
HEV的细胞培养虽有报道,但尚不能大量培养,方法有待进一步完善。

二、致病性与免疫性

HEV的传染源主要是潜伏末期和急性期早期的戊型肝炎病人。主要经粪-口途径传播。其中以水型流行较为多见,主要因水源被粪便污染所致。经食物传播和日常生活接触传播也有报道。某些动物,如猪中亦发现了HEV的自然感染,但其作为传染源的意义尚不清楚。

人感染HEV后,潜伏期约10~60天,平均为40天。病毒经胃肠道进入血液,在肝内复制后释放到血液和胆汁中,并随粪便排出体外,污染水源、食物和周围环境而发生传播。

人感染HEV后,由于病毒对肝细胞的直接损伤和免疫病理作用,引起肝细胞的炎症或坏死,可表现为临床型和亚临床型。成人感染后以临床型多见,儿童则多为亚临床型。其中临床型表现为急性戊型肝炎(包括黄疸型和无黄疸型)、重症肝炎以及胆汁淤积性肝炎。多数患者于病后6周即好转痊愈,不发展为慢性肝炎。戊型肝炎的病死率较高,一般为1%~2%,最高达12%,尤以孕妇严重,妊娠最后3个月者病死率可高达10%~20%。此外,HBsAg携带者重叠感染HEV后,病情也较重。

戊型肝炎病后有一定免疫力,病后可产生保护性中和抗体,但免疫力持续时间较短。

三、微生物学诊断

病毒颗粒及成分检测 对HEV的感染应该作病原学诊断,以便与甲型肝炎区别开。可用免疫电镜检测戊型肝炎病人粪便中的HEV颗粒,还可用免疫荧光法检测肝组织中HEAg。此外,应用RT-PCR法检测病人血清、粪便和胆汁中HEV RNA。上述检查结果阳性者表示体内有HEV感染和复制,具有传染性。但这些方法操作较复杂,需特殊的设备条件,不宜作为HEV常规的实验室诊断。

HEV抗体检测 目前戊型肝炎常规的实验室诊断技术是酶联免疫试验法(EIA),检测患者血清中抗HEV IgM和/或IgG抗体。抗HEV IgM出现时间一般较抗HEV IgG早,但其持续时间较抗HEV IgG短,可作为急性HEV感染的诊断指标。抗HEV IgG不同于抗HAV IgG,其出现时相对较早,但抗体滴度下降较快,在目前抗HEV IgM试剂盒尚不完善的情况下,也可用抗HEV IgG作为HEV急性感染的实验室诊断指标。

四、防治原则

本病的预防主要以切断传播途为主的综合性预防措施,包括保证安全用水、防止水源被粪便污染、加强食品卫生管理和教育、讲究个人卫生和提高环境卫生水平。

普通免疫球蛋白预防戊型肝炎无效。目前尚无有效的疫苗预防本病。

第六节 新近发现的肝炎相关病毒

目前,除公认的甲、乙、丙、丁、戊型肝炎外,仍然有相当比例的急、慢性输血后肝炎,散发性、暴发性肝炎病因不明,统称为非甲~戊型肝炎。GB病毒-C(GB virus-C,GBV-C)/庚型肝炎病毒(HG virus,HGV)和TT病毒(TT virus,TTV)是最近从输血后非甲~戊型肝炎病人中发现的新病毒,最初都被认为可能是非甲~戊型肝炎的病因。随着研究的深入,发现其对肝脏和肝外的致病性尚不能确定。并且,越来越多的证据表明GBV-C/HGV或TTV的感染在一定情况下可能对人体有利无害。基于GBV-C/HGV和TTV的上述特点及研究近况,从其分离的来源考虑,统称为新近发现的肝炎相关病毒(hepatitis-related viruses)。

一、GB病毒-C/庚型肝炎病毒

1995年,美国科学家从接种GB病人血清的狷毛猴(tamarin)中发现了2个RNA病毒样序列,命名为GBV-A和GBV-B。用二者的重组蛋白建立ELISA技术及代表性差异分析(representotinal difference analysis,RDA)技术,从一名GBV抗体阳性的非甲~戊型肝炎患者中,扩增到人的GBV-A和GBV-B样的核酸序列,命名为GB病毒-C(GBV-C)。随后,美国另一组科学家也从一名输血后非甲~戊型肝炎病人中克隆到上述类似的序列,暂称为庚型肝炎病毒(HGV)。GBV-C和HGV的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为85%和95%,因此认为二者是同一种病毒的不同分离株。其正式命名有待最后确定。

生物学特性 GBV-C/HGV为直径小于100nm的有包膜的单股正链RNA病毒,蔗糖密度梯度为1.07g/ml~1.09g/ml,迄今尚未在电镜下观察到其形态。目前认为HGV是黄病毒科中的一个新属,结构与HCV相似,基因组长约9.4kb,由编码区和非编码区(UTR)两部分组成。其5’端和3’端分别为非编码区,二者间有一个完整的开放读框(ORF)。ORF的5’端为结构区,3’端为非结构区,其编码一个约2900个氨基酸的前体蛋白,经病毒和宿主细胞蛋白酶水解后,形成相应的病毒结构蛋白和非结构蛋白。

GBV-C/HGV 5’- UTR富含茎环和发夹结构,可能与病毒的复制有关。此外,UTR内某些区域的核酸序列高度保守,可用来优化设计PCR引物,以提高GBV-C/HGV检测的敏感性。

GBV-C/HGV的C区相对较短,据报道有相当数量的分离株甚至缺少核心区,这是GBV-C/HGV有别于黄病毒科中其它成员的不同点。GBV-C/HGV的包膜E2蛋白较为保守,缺乏HCV样的高变区。

GBV-C/HGV至少有3个主要的基因型(genotype),即非洲型、美国型和亚洲型。且各基因型按其命名呈一定的地理分布。

GBV-C/HGV可感染狨猴和狷毛猴,并可连续传代。我国有用GBV-C/HGV RNA阳性血清实验感染猕猴获成功的报道。此外,GBV-C/HGV的细胞培养尚未见报道。

致病性和免疫性 GBV-C/HGV的传染源主要是病毒感染者或携带者。灵长类动物虽可感染GBV-C/HGV,但其自然感染情况及其作为传染源的意义尚不清楚。
GBV-C/HGV主要经血传播,受血者、静脉内毒瘾者、接触血液的医务人员等GBV-C/HGV感染率高。此外,还存在母-婴传播方式。GBV-C/HGV多为持续感染,单独感染者不引起明显的肝损伤及相应的临床症状。由于传播途径相同,GBV-C/HGV常与HBV、HCV和HIV等联合感染。联合感染中,GBV-C/HGV并不加重乙型和丙型肝炎的临床症状和肝脏酶学变化,有研究表明合并GBV-C/HGV感染的HCV感染者中,有些病人的HCV感染消失,ALT恢复正常,而GBV-C/HGV感染持续存在;合并感染GBV-C/HGV的HIV感染者中者常表现为CD4+细胞计数较高,故AIDS病程进展较为缓慢。此外,目前的资料显示肝脏并不是GBV-C/HGV复制的主要部位。

人感染GBV-C/HGV后可刺激机体产生抗包膜E2蛋白的抗体。感染者中GBV-C/HGV RNA阴转的同时E2抗体开始出现,且两种标志物的含量相互呈反比关系,该抗体可能是中和抗体,可反映机体既往感染的情况。

微生物学诊断 目前GBV-C/HGV感染的诊断主要用RT-PCR,用5’-UTR、3’-UTR、NS3区和E2区等衍生的引物进行套式PCR法,扩增待检标本中的GBV-C/HGV目的基因片段。因UTR特定区域的核酸序列高度保守,用故该区域衍生的PCR引物进行套式PCR扩增灵敏度和特异性都更高。但RT-PCR不能表明GBV-C/HGV的既往感染和血清学转化规律。

最近,应用CHO细胞表达的重组GBV-C/HGV包膜E2多肽抗原,建立了ELISA技术检测血清中E2抗体。因E2抗体的出现与GBV-C/HGV RNA的消失相关,因此目前认为E2抗体阳性标志着GBV-C/HGV感染的恢复和既往感染情况。

对GBV-C/HGV的生物学特性和致病性等问题的认识是一不断发展的过程,随着研究的深入,越来越多的证据表明GBV-C/HGV可能对人体无害,有学者认为GBV-C/HGV是一个“旁观者”或为人体的“正常病毒群”,这一点与TTV似乎是相同的。GBV-C/HGV感染对人体究竟有何意义,这方面的工作亟待进一步研究认识。

二、TT病毒

继发现GBV-C/HGV后,1997年日本学者Nishizawa等从一名输血后非甲~庚型肝炎病人(T. T.)中发现了一种新病毒,依照病人姓氏缩写命名为TT病毒(TT virus, TTV)。TTV拥有一庞大的成员,除原始株TA278外,还发现许多与TTV相关的新病毒株,如PMV、SANBAN病毒、YONBON病毒、SEN病毒、JT33株以及TTV-like mini virus(TLMV)等。从系统发生学和基因结构分析表明,除TLMV外,近年报道的与TTV相关的新病毒株均为TTV的变异株,本文统称为TTV一并叙述。

生物学特性 TTV是一种无包膜的单股环状负链的球形DNA病毒,直径为30 ~32nm,在氯化铯中浮力密度为1.31~1.35g/ml。TTV基因组(图37-11)长3.6kb~3.8kb,由编码区和非编码区(UTR)两部分组成,非编码区特定区域内核酸序列十分保守,此区域可能与病毒的复制及蛋白质的表达有关;利用该区域优化设计PCR引物可大大提高TTV DNA的检出率。


图37-11 TTV中国株CT23F基因组结构

目前认为TTV结构区至少有4个ORF。ORF1编码的可能为病毒的衣壳蛋白,其中部有3个高变区,可能与病毒逃避机体的免疫监视,在体内持续感染有关。有关ORF2、ORF3及ORF4编码的蛋白质功能目前尚不清楚。

TTV基因组DNA呈高度的异质性。有学者根据ORF1的全核酸序列差异将不同的变异株分为5大基因群(genetic group),共计34种基因型(genotype),其分群情况如图37-12所示。虽然TTV各基因群间核苷酸异质性大于40%,但是不同基因群的基因组基本结构却十分保守。TTV的分类学地位目前尚不明确。

致病性 TTV除可以经血传播外,还可通过粪-口途径、唾液飞沫、精液和乳汁等多途径传播。一些动物中亦发现了TTV的存在,但其作为传染源的意义尚不清楚。

TTV感染呈全球性分布,人群中感染率极高。用UTR PCR检测,欧美等发达国家正常献血员的感染率约33%~76%,亚洲、非洲和南美洲等正常献血员的感染率为90%~100%。这些差异除与当地的卫生环境条件有关外,还与各自UTR PCR检测技术的灵敏度有一定的关系。TTV感染后病毒血症持续很长时间甚至终生,多为不同基因型及基因群的混合感染。TTV感染一般表现为无症状携带者,至今尚未发现TTV有引起肝炎或其他疾病的能力。

TTV在人体内的复制部位尚不确切。 TTV可以在黑猩猩体内传代,但未见引起明显的肝生化指标异常及肝组织细胞病变表现。

由于流行病学、临床资料及动物实验均不支持TTV的致病作用,因此有学者提出:TTV可能为人体的“正常病毒群”,在一定的条件下对人有益无害。

微生物学检查法 目前,TTV的实验室诊断仅为PCR技术。由于TTV基因组存在较大的异质性,因此PCR引物的位置对其灵敏度和检测结果影响极大。研究初期,用核酸序列高度变异的ORF1区衍生的N22 PCR法检测表明,各国的感染情况基本介于2%~30%之间,我国有高达50%的检出率报道。随着报道序列的增加,根据核苷酸序列高度保守的UTR设计引物建立了UTR PCR,可检测到目前已知的不同基因群及基因型的TTV变异株,人群检出率高达33%~100%。UTR PCR法的建立使人们对TTV流行病学特点及致病性有了更深入的了解和认识。

目前尚无成熟可行的免疫学检测技术供TTV实验诊断应用。

TTV在许多方面拥有与其他病毒不同特点,①人群中广泛分布持续感染,有极高的感染率,是否为人体“正常病毒群”及其存在的意义有待于深入研究。②作为DNA病毒,TTV具有很强的变异性,各基因群之间核酸序列差异(>40%)已超传统划分病毒“属”(genus)的范围,这在DNA病毒中实为罕见,同时也对传统的病毒分类学提出了挑战。③TTV在自然界各种动物中广泛存在,从低等的哺乳动物直到人类均已检测到其感染。虽然不同的变异株核酸序列高度变异,但其基因结构却十分保守。分析不同的动物和人的TTV,对揭示病毒的起源与进化、遗传与变异将有重要的意义。④基于TTV在人群中感染的特性,经过适当改造后的TTV可能成为一种基因载体,用于人类疾病的预防或治疗,以造福于人类。