乙型肝炎病毒前S1抗原的研究进展

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乙型肝炎病毒前S1抗原的研究进展 何华 张大志 2004-12-28 17:04:31　中华肝脏病杂志，2004年，第12卷，第12期，765-766页 [摘要]

　　1965年Blumberg发现了“澳大利亚抗原”，随后确定为乙型肝炎病毒（HBV）标志物；1970年英国的Dane等人在电镜下鉴定了Dane颗粒，即乙型肝炎病毒颗粒，并阐明了颗粒的表面成分乙型肝炎表面抗原（HBsAg）、核壳成分乙型肝炎c抗原（HBcAg）和乙型肝炎e抗原（HBeAg）。从此检测HBV感染的方法学迅速建立，进而促进了流行病学调查的广泛开展。近年来，随着对HBV前S1（pre-S1）抗原在乙型肝炎发病机制、HBV感染与复制等方面研究的深入，发现它对诊断具有越来越重要的临床意义[1]。 　　一、 Pre-S1抗原与HBV嗜肝细胞性 　　HBV基因组有4个开放读码框，分别为S、C、P和X区，其中编码病毒外壳蛋白的S区，分为pre-S1、pre-S2以及S区，分别编码包膜上的pre-S1、pre-S2和HBsAg。Pre-S1抗原是由108或119个氨基酸组成，其长度因亚型而异，adw亚型的pre-S1抗原比ayw亚型约长11个氨基酸。Pre-S1抗原位于病毒颗粒的表面，具有高度的免疫原性，介导宿主的免疫应答。它是肝细胞特异的无涎糖蛋白受体，有高度活跃的细胞内吞饮功能，HBV可能以pre-S1区氨基酸21～47片段作为结合部位结合肝细胞。该片段相当保守，变异的病毒只要这一片段完好就有传染性。 　　二、Pre-S1抗原的反式转录激活功能 　　Kim等在HepG2细胞、中国仓鼠卵巢细胞中，证实pre-S1抗原具有反式转录激活功能，缺失突变分析显示pre-S1氨基酸残基21～56片段对于转录活性是必需的，此段序列含有6个精氨酸残基，具备酸性反式激活因子常见的特征[2, 3]。在HBV感染者体内的毛玻璃样肝细胞中，pre-S1抗原与转化生长因子α（TGFα）存在共表达现象，而TGFα和HBsAg共转基因鼠的原发性肝癌发生机率明显大于单一转基因鼠。进一步研究发现，pre-S1抗原能够反式转录激活TGFα启动子基因，增加TGFα的表达水平，这在HBV感染后原发性肝癌的发生中起着重要作用[4]。 　　三、Pre-S1抗原与机体免疫状态 　　HBV感染后病程依赖于宿主对病毒的免疫反应，其中包括对pre-S1抗原，pre-S2抗原与HBsAg免疫应答。Pre-S1抗原有很强的免疫原性，在T细胞反应水平上显著高于HBsAg。 　　Sulowska等[5]使用流式细胞仪检测异硫氰酸荧光素（fluores-cein isothiocyanate, FITC）标记的pre-S1抗原（FITC/pre-S1）与外周血淋巴细胞的结合力，发现它与淋巴细胞的亲和力主要依赖于淋巴细胞的激活状态：用pre-S1抗原刺激恢复期淋巴细胞导致FITC/pre-S1结合细胞数的百分比明显高于未受到刺激的细胞和静息的细胞。他们就急性乙型肝炎患者、慢性乙型肝炎患者、HBsAg携带者及健康志愿者外周血单核细胞（PBMC）对合成的pre-S1（20～49）X4抗原的增殖反应进行了研究，发现急性乙型肝炎恢复期患者PBMC对pre-S1（20～49）X4抗原有明显的增殖反应，而慢性乙型肝炎、HBsAg携带者PBMC对pre-S1（20～49）X4抗原的增殖反应均低于前者。以上研究表明，如果机体缺乏有效的针对pre-S1抗原的免疫反应，就不能清除HBV，就会发展为慢性肝炎或HBV携带者[6]。Yuki等[7]研究也显示机体对pre-S1抗原的免疫耐受在HBV的持续感染中起着非常重要的作用。 　　四、Pre-S1抗原的临床应用 　　1. Pre-S1抗原在反映HBV感染与复制中的价值：（1）Pre-S1抗原与慢性乙型病毒性肝炎病毒复制间的关系：Chemin 等[8]通过聚合酶链反应检测了73例慢性乙型肝炎患者HBV DNA，同时采用特异性单克隆抗体检测了pre-S1抗原，其中25例有症状的慢性乙型肝炎患者HBV DNA均阳性，除1例患者抗-HBe阳性外，其余24例患者pre-S1抗原均阳性。在无症状HBsAg携带者中，HBV DNA的阳性率为73%，pre-S1抗原的阳性率为50%。20名健康志愿者HBV标志物均阴性，氨基转移酶正常，HBV DNA与pre-S1抗原均为阴性。连续检测1例急性乙型肝炎患者与1例慢性乙型肝炎患者的HBV DNA和pre-S1抗原，发现两个标志物的变化是平行的。法国Zoulim等[9]曾进行一项前瞻性研究，通过特异性单克隆抗体放射免疫法检测了116例患者437份血清中的pre-S1抗原和pre-S2抗原。Pre-S1抗原/HBsAg的比例在病毒复制活跃的慢性乙型肝炎患者组显著升高，其中前C区变异的患者，其pre-s1抗原/HBsAg比例明显高于无症状HBV携带者。而pre-S2抗原/HBsAg比例与病毒的复制情况及患者的临床状况无相关性。Zhang等[10]在一组慢性乙型肝炎患者中利用生物探针原位杂交法检测肝细胞内HBsAg、HBcAg、pre-S1和pre-S2抗原表达情况，结果显示pre-S1和pre-S2抗原的表达主要位于肝细胞胞浆内，部分位于胞膜上，pre-S1抗原阳性率高达75%，明显高于pre-S2抗原的阳性率（35%）。Pre-S1抗原的表达与HBV DNA、HBcAg的表达相平行，因此认为pre-S1抗原可能主要在HBV复制阶段表达。李琴等[11]也认为pre-S1抗原反映HBV复制情况较HBeAg更敏感。Pre-S1抗原是识别慢性乙型肝炎患者HBV发生前C区变异后抗-HBe阳性但仍存在病毒复制特别有价值的指标，对指导抗病毒治疗有重要的临床意义。抗-HBe阳性的慢性乙型肝炎患者和HBV慢性无症状携带者，检查pre-S1抗原可避免因病毒变异和其它原因造成的HBeAg阴性的误导。（2）Pre-S1抗原在急性乙型病毒性肝炎中的诊断价值：对实验感染HBV的黑猩猩血清和肝脏连续检测pre-S1抗原和其他HBV感染标志物发现：感染第2周出现HBsAg，第4～18周检测到pre-S1抗原，第5～12周HBV DNA阳性。急性HBV感染的人血清和肝内pre-S1抗原的观察结果与动物实验基本一致。Delfini等[12]也曾对急性HBV感染者进行了动态观察，在急性感染早期95%的患者可以检测到pre-S1抗原，但只有28.6%的患者可检测到HBV DNA，pre-S1与HBeAg几乎同时消失，早于HBsAg的消失与抗-HBs的阳转，且与高水平的丙氨酸氨基转移酶及抗-HBc IgM有很好的相关性，因此它是急性乙型肝炎的早期诊断指标。急性乙型肝炎患者pre-S1抗原阴转越早，预后越好，是病毒消除的最早迹象，反之，pre-S1抗原持续阳性，将发展至慢性肝炎。 　　2. Pre-S1抗原与抗病毒治疗：Haruna等[13]采用特异性单克隆抗体通过固相酶联免疫的方法半定量检测了35例HBeAg阳性慢性乙型肝炎患者干扰素治疗6个月前后血清pre-S1抗原与pre-S2抗原滴度，治疗前后pre-S1抗原与pre-S2抗原的滴度分别为6.23±1.09、8.65±2.09；4.46±1.27、6.50±1.50，有应答的患者治疗前滴度明显低于无应答的患者，治疗后有应答的患者滴度明显下降，无应答的患者治疗前后滴度无明显改变。Brahm等[14]也证实慢性乙型肝炎患者经干扰素治疗后，只有治疗完全应答时，pre-S1抗原阴转。Pre-S1抗原的阴转可作为预测干扰素有效的指标之一。 　　3. Pre-S1抗原与乙型肝炎疫苗：包含三种抗原（pre-S1、pre-S2、表面抗原）的重组乙型肝炎疫苗比单一HBsAg疫苗免疫后的保护作用更好。Bio-Hep-B乙型肝炎疫苗（pre-S1/pre-S2/S）与Engerix B(S)疫苗接种完第一针6个月后，两组人群分别有70%、25%产生血清保护作用，7个月后虽然两组100%出现了血清保护作用，但Bio-Hep-B组抗-HBs滴度由81U/L上升至28800U/L；Engerix B组抗-HBs的滴度由12U/L上升至923U/L，Bio-Hep-B组比Engerix B组刺激机体产生更高滴度的抗-HBs，提示Bio-Hep-B比传统的Engerix B疫苗更有效[15]。其它研究者也证实包含三种抗原的重组乙型肝炎疫苗具有更高的免疫原性，可刺激强烈的细胞免疫与体液免疫，在大量人群中证实可克服无反应与低反应状态[16, 17]。 　　4. Pre-S1抗原与慢性乙型肝炎患者的预后：发生前C基因变异的慢性乙型肝炎患者，pre-S1抗原与抗-HBe同时阳性说明仍存在病毒复制，较易进展为肝硬化，甚至肝癌，预后较差。因此pre-S1抗原在某种程度上可反映慢性乙型肝炎患者的预后。 　　由于我国乙型肝炎患者较多，而且目前正处于经济发展阶段，为了对乙型肝炎患者的病情作出正确而经济的分析，有必要加强对pre-S1抗原的基础及临床应用研究。 参 考 文 献 [1]Fukuda Y, Kokuryu H, Imura H. Diagnosis of type B hepatitis. 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作者单位：400010 重庆医科大学附属第二医院感染病科 何华 女，38岁，主治医师。