HBV基因型的研究現狀與發展趨勢探討

武甜甜，張 翔

目前，HBV傳播仍然是一個嚴重的世界性公共衛生問題[1]。感染HBV可導致肝臟疾病的發生，慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B, CHB）是其中的一種，隨著病情的遷延，部分CHB患者可發展為肝硬化（liver cirrhosis, LC）、肝細胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC），并出現相應的并發癥，進而威脅患者的生命。不同基因型的HBV在耐藥性、致病力及基因突變頻率等方面存在一定差別，導致不同基因型HBV感染者的藥物治療反應和最終結局不同。本文對近年來有關不同基因型HBV的分布情況、突變頻率及對抗病毒藥物的反應等相關研究作一綜述，以期有助于臨床醫生對HBV感染者制定最佳治療方案，使其獲得較好的臨床結局，并為HBV感染的流行病學研究提供參考。

1 HBV基因型的發現與分布

1.1 HBV基因型的發現 早在1988年，Okamoto等[2]就對18株不同血清亞型的HBV全基因組序列進行了兩兩比較，首次提出了HBV基因型的概念，并初步建立了HBV基因型分型標準，即不同HBV基因型的全基因組差異應≥8%，共發現了A、B、C、D 4種基因型。隨后各國研究者又相繼發現了E～J基因型及多種基因亞型。

1.2 HBV基因型的分布 不同國家和地區的HBV基因型分布存在一定差異。A基因型廣泛分布于中非、印度、北美、北歐和西歐[3]；B和C基因型在亞洲最常見，尤其是東南亞地區；D基因型在歐洲、印度和非洲國家占優勢[4]；G基因型主要分布在美國、德國和法國；H基因型常見于美洲大陸；I基因型近期在越南[5]和老撾[6]有報道。另外，日本某些島嶼發現了以往少見的J基因型。有研究發現感染途徑可能對HBV基因型的地理分布有影響。例如，B、C基因型更常見于以母嬰垂直傳播為主的地區[7]，其他基因型則主要出現在以水平傳播為主的地區[8]。

Li等[9]研究發現，中國東北部、北部和東部地區，HBV以C基因型居多，其次為B基因型，也出現過極少數的A和D基因型；在中部和南部地區，B基因型占優勢，其次是C基因型、I基因型和C/D重組基因型；而在西北部地區，C/D重組基因型占優勢[10]。另外，近期在國內還首次發現了D3亞型[11]。由于HBV反轉錄酶不具有校對功能，因此特定HBV基因型內存在顯著多樣性，導致其進一步分出基因亞型[12]，如A：A1-A7、B：B1-B10、C：C1-C16、D：D1-D11、F：F1-F4、I：I1-I2等[13-14]；另外，HBV核苷酸序列存在2%～5%的差異是“準種”的特點[15]。統計研究發現，HBV基因亞型在中國大陸地區分布存在不一致性：B基因型中，B2亞型是我國的主要基因型，其次是B6亞型；C基因型中C2亞型占大多數，其次是C1和C12亞型[16]。此外，中國大陸地區I基因型的主要亞型是I1亞型[17]。

同樣的，不同基因型HBV在不同種族和民族間的分布也存在差異[18]。感染B和C基因型的主要是亞洲的黃種人，其次為北美地區的白種人；感染E基因型的主要是黑人；對F基因型易感的則大多為居住在南美和中美的印第安人。我國各民族之間的HBV優勢基因型也存在差異。漢族主要感染B、C基因型。Shen等[19]通過對中國西部這一多民族地區的HBV感染者進行大范圍的基因型檢測發現，維吾爾族人主要感染D基因型，彝族人主要感染C基因型。同時還有研究表明，C/D重組基因型主要在藏族人群中流行[20]。這些差異很可能與人群自身基因特征、自然環境、經濟條件等有關[10]。

目前國內外尚缺乏關于HBV基因型在不同民族及環境因素之間存在差異的機制研究，但是有許多學者對其他疾病在種族及環境間的差異進行了研究探討，從側面證明了人群自身基因特征及自然環境可對HBV基因型的分布產生一定影響。自然環境可同時影響著病毒與宿主，通過改變宿主的生理狀態使宿主對某一特定基因型的易感性發生變化。張軍峰等[21]通過對缺氧-特異性基因表達體系進行研究，發現某些在非缺氧組織中低表達甚至不表達的靶基因，進入缺氧組織時表達能力大大提升。這證實了某些自然環境可以在基因層面影響疾病的發生發展。不同種族在肺癌[22]、前列腺癌[23]、乳腺癌[24]等癌癥的發病及預后情況上也均被證實存在差異?？涤耒萚25]通過對IgA腎病易感基因所有相關位點的遺傳危險度進行計算和評分，最終證實IgA腎病易感基因遺傳多態性在歐洲人與亞洲人間存在差異，中國人相較歐洲人有更高的遺傳風險，說明亞洲人群中IgA腎病的高患病率具有一定遺傳基礎。這也為證實HBV基因型在不同種族和民族間的分布存在差異提供了新的研究方向，我們也許可以通過研究HBV易感基因的相關位點，來探究基因型在種族和民族間差異分布的機制?？傊?，HBV基因型這種相對集中的分布特點，可能是為了適應特定環境，不斷突變進化的結果，反映了遺傳因素對HBV易感性的影響。由于同一人種不同民族其遺傳因素也有不同，因此導致了不同民族間HBV感染的差異性。

2 HBV基因型的檢出率

HBV的不同基因型和基因亞型對血清學檢測靈敏度的影響迄今為止很少受到關注。Limeres等[26]對A和F基因型（特別是F1b和F4）的病毒顆粒在免疫測定中對抗-HBs抗體的反應進行的研究結果表明，采用ELISA檢測HBsAg時，F1b和F4基因亞型的HBsAg檢出率分別比A基因型低55.1%和31.7%，而采用膠體金法檢測HBsAg時，上述2種F亞型的HBsAg檢出率分別比A基因型低59.5%和高17.9%。這說明不同基因型的檢出率不同，并且同一種病毒基因型與不同試劑盒的反應性不同，出現該現象的原因可能是由于不同基因型所產生的HBsAg二級和三級蛋白結構表征不同[27]，而同一試劑盒只對一種蛋白結構敏感，因此針對不同基因型或變異特點進行診斷可提高HBV感染的檢出率。

目前，國內針對不同HBV基因型、基因亞型和突變體的診斷試劑盒還不夠完善，并且有關HBsAg篩查試驗對不同基因型的檢測敏感性報道很少。因此應致力于開發新的診斷試劑盒，有效檢測HBV的所有基因型，提高HBV的檢出率，從而使HBV感染者盡早得到治療。

3 HBV基因型與基因突變

由于病毒逆轉錄酶具有高自發錯誤率，且缺乏校對機制，HBV基因組與其他DNA病毒相比，具有較高的突變率[28]，大多數與臨床相關的突變主要與特定基因型有關，主要包括前S/S區基因突變、病毒逆轉錄酶（reverse transcriptase, RT）區的突變和基底核心啟動子（basal core promoter,BCP）/前C（pre-C, PC）區的突變[28]，這些突變影響著HBV感染者的臨床表現、診斷結果和治療反應。

HBsAg由HBV的S編碼區編碼合成，包含1個跨越數十個氨基酸，且高度保守的抗體中和表位簇，稱為“a”決定簇。若S區發生突變使HBsAg構象變化，可導致HBV在診斷試驗中無法被檢出，還可使病毒逃避由疫苗誘導產生的HBsAb的保護或影響某些抗HBV免疫球蛋白對疾病的治療[29]。另外，S編碼區發生突變還可引起HBsAg分泌障礙，導致大部分HBsAg積聚于細胞內，而分泌到血清中的HBsAg量極少，使得在HBV感染者血清中檢測不到HBsAg，但卻可以檢測到HBV DNA，這就是隱匿性HBV感染（occult HBV infection, OBI）的血清學特點，因此該突變又叫做逃逸突變。病毒逃逸突變增加了HBV感染者患LC和HCC的機率。有研究發現，OBI的發生也可由HBV前S區的缺失突變引起，因為該突變可影響HBsAg的表達[30]。不同基因型的逃逸突變頻率不同，Araujo等[12]為全面了解與免疫逃逸有關的突變，對A～H基因型的全部基因組序列進行了大規模分析，結果發現B基因型逃逸突變率最高，H基因型幾乎無逃逸突變；Wang等[31]也在S區發現了多種突變，它們與B基因型造成的隱匿性HBV感染有關。

病毒RT區是使用核苷類似物（nucleoside analogs, NAs）進行標準治療的靶點，因此該區域的突變易引起HBV耐藥[32]。在長期使用NAs類藥物的過程中，部分HBV感染者會出現耐藥現象[33]，導致治療失敗甚至進展為更嚴重的肝病。目前國內外學者對不同HBV基因型耐藥突變發生頻率的研究結果不一致，但大多數認為C基因型HBV對NAs的耐藥率最高[34-35]。有國外研究發現，關于替比夫定的耐藥突變，G基因型頻率最高，其他基因型按突變頻率由高到低依次為A、C、H、D、B、F和E基因型；對阿德福韋酯（adefovir dipivoxil, ADV）的耐藥突變由高到低見于C、B、A、D基因型；對恩替卡韋（entecavir, ETV）的耐藥突變僅見于H、C和D基因型；針對富馬酸替諾福韋二吡呋酯和丙酚替諾福韋敏感性降低的突變僅發生于B和C基因型，且2種基因型突變頻率相當[12]。國內陳望等[36]對深圳地區慢性HBV感染者天然耐藥狀況的研究表明，對拉米夫定（lamivudine, LMV）和ADV出現天然耐藥的基因突變HBV中，均是B基因型的耐藥性最強，發生頻率最高，且rtM204V和rtN236T最易發生突變，宋仕玲等[37]也得到了相同的研究結果。

另有研究表明，在高收入地區HBV耐藥突變普遍表現出較高的頻率，如北美、歐洲和東南亞地區；相比之下，非洲大陸、中美洲、南美洲和亞洲等低收入地區HBV耐藥突變頻率較低。這可能是因為，在高收入地區有更多的患者接受治療，進而對HBV產生選擇性壓力，導致更高頻率的耐藥突變[32]?？傊?，不同基因型HBV對不同藥物的耐藥突變頻率不同，但具體的對應關系還需要從更多的研究和統計中得到。

BCP/PC區的突變與肝功能衰竭或HCC的發生有關[38-39]。PC區的突變多見于G1896A突變[40]，該突變可阻止HBeAg的產生。目前有關HBeAg的生物學作用尚未明確。有學者認為HBeAg可維持機體對HBV的免疫耐受[41]，也有研究表明HBeAg可作為免疫原引起肝臟炎癥程度的加劇。但多個研究均證實PC區發生突變的HBV很少造成慢性感染，而是更易引發急性肝衰竭[42]。Velkov等[32]發現，在PC區，G基因型的突變率最高，但與HCC的關系卻不是最大，而A和H基因型幾乎從未發生過該區域的突變[43]。

BCP區的突變最常見于A1762T和G1764A，2個基因位點通常一起發生突變[32，44]。有報道稱，BCP區突變引起的HCC風險增加，部分是由于該區突變可以使HBVX抗原（HBxAg）的生物學功能紊亂所致，HBxAg可促進HBV或其他病毒的復制，并且可能促進疾病向HCC方向進展[45]。Shu等[46]發現HCC患者中BCP區雙突變的發生率（90.48%）較高。許多研究小組發現，與其他基因型相比，在B、C基因型的感染者中，BCP區突變與LC、HCC的相關性更強[39，47]，并且C基因型的突變頻率高于B基因型。鑒于這點，應檢測和量化BCP區突變，并將其作為亞洲CHB患者治療的參考因素。這類突變在其他基因型中的頻率及意義有待進一步研究。

與HBV基因型相關的病毒變異對于HBV感染者的許多臨床表現具有明確的意義，應更多地將HBV基因型用于幫助預測感染者可能發生的臨床病程。在治療前給予HBV感染者病毒基因型及基因突變類型檢測，對臨床醫生能夠更合理地選擇用藥和降低耐藥率，從而提升治療效果具有重要意義。并且從人群健康的角度來看，有必要對各種突變體的流行情況進行持續監測，同時進一步研究能夠有效預防變異形式HBV的疫苗。

4 不同基因型HBV感染的治療

目前治療CHB的藥物主要有2類，分別是NAs和聚乙二醇干擾素（Peg-IFN）[48-49]。

NAs被廣泛用于CHB的治療，并在所有指南中被推薦使用[50]。它通過作用于病毒反轉錄酶來抑制病毒DNA合成，長期的NAs治療幾乎可以在所有患者中實現病毒學抑制[51]。西班牙的一項研究，使用NAs對感染E基因型HBV患者進行治療，在依從性良好的前提下，18個月后，血清中病毒載量低于檢測下限的患者達100%[52]。說明E基因型HBV對NAs的治療反應良好。與其他基因型相比，兒童感染C基因型HBV后，IFN與NAs聯合治療能更高效地抑制HBsAg和HBV DNA的產生[53]。研究表明，B、C基因型HBV感染者使用ETV的治療效果顯著[54]，C基因型感染者對LMV的病毒學反應不如B基因型感染者敏感，前者病情更嚴重[55]。

另外，HBV是一種部分雙鏈DNA病毒，在肝細胞中優先復制。感染肝細胞后，HBV基因組被宿主酶轉化為共價閉合環狀DNA（covalently closed circular DNA, cccDNA）。由于cccDNA不能被NAs藥物完全清除[56-57]，因此CHB患者需要應用天然免疫應答調節劑如IFN進行免疫調節[58]。當前用于治療CHB的主要是Peg-IFNα，但部分患者對該藥反應欠佳。臨床觀察提示HBV基因型與Peg-IFN α的治療應答有關，Shen等[59]通過建立細胞模型定量比較了A～D基因型HBV的IFN抗病毒治療效果，發現A2、B5、C2和D3基因亞型的肝細胞抗病毒效果基本相似。Boglione等[60]對E基因型感染者進行研究，發現E基因型對IFN的治療反應率非常低。Croagh等[43]發現，IFN治療HBeAg陽性CHB患者時，HBeAg的消除效率因HBV基因型而異，從高到低依次為A、B、C、D基因型，并且對于B和C基因型的感染者來說，處于高ALT水平和低HBV DNA載量狀態的患者對IFN有更高的應答率。這和Sunbul等[8]的研究結果一致，同時2個研究均得到A和B基因型比C和D基因型對IFN的治療反應更顯著、外周血HBeAg清除率更高且保持時間更長的結論。因此建議將IFN用于幾乎所有A基因型患者，以及具有高ALT水平和低HBV DNA載量的B和C基因型患者[61]。

由此可得到，不同基因型的HBV對同一種藥物的敏感性不同[62]，因此在確診HBV感染后立即進行基因型檢測有助于指導臨床選擇用藥。但目前的研究還未覆蓋所有基因型和藥物種類，研究者今后可對此進行更多的關注。

5 總結與展望

目前，我國乃至世界范圍內HBV感染者的病毒基因型檢測率都處于較低水平，一方面是由于基因型檢測過程較繁瑣，基因檢測設備在醫療機構中并未普及；另一方面是因為病毒基因型與疾病過程多種因素之間的關系暫未有定論，基因型檢測對臨床的貢獻有限。但總的來說，HBV感染者應盡快開展病毒基因型的檢測，而不是根據地域、種族來推測，特別是隨著世界各地的人口越來越國際化，基因型的交叉混合現象越來越普遍。同時，有研究發現HBV的基因型在治療過程中可以發生改變[63-64]，所以將基因型考慮在藥物治療反應的持續監測中可以幫助某些抗病毒治療效果欠佳的CHB患者做出更好的治療決策。另外，目前國內外對HBV基因型與肝炎相關的血清學指標（ALT、AST、總膽汁酸及總膽紅素等）之間的相互關系研究較少，未來可沿此方向做進一步研究。