血清HBV RNA定量在指导慢性乙型肝炎抗病毒治疗过程中的作用

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HBV RNA的形成

 

HBV感染过程中,HBV病毒粒子通过与肝细胞受体牛磺胆酸钠协同转运多肽结合,将含有病毒松弛环状DNA(rcDNA)的核衣壳释放到肝细胞,HBV核心颗粒包含的rcDNA通过一系列机制被运输到细胞核,在细胞核中依赖HBV编码的DNA聚合酶补齐两条链上的缺口,最后形成HBV cccDNA[1]。cccDNA作为病毒转录的模板,可利用宿主细胞的RNA聚合酶进行转录,产生4种不同的RNA(3.5、2.4、2.1、0.7 kb),其中3.5 kb的mRNA有两种:前核心区RNA(PreC RNA)和前基因组RNA(pgRNA),PreC RNA用于编码HBeAg,pgRNA是新病毒逆转录及翻译HBV聚合酶和核心蛋白的模板[2-3]。在衣壳内,聚合酶通过反转录将pgRNA转化为rcDNA,然后与病毒蛋白装配成新的完整HBV释放到细胞外,或再进入细胞核补充cccDNA池[4]。有研究[2证实,HBV感染者血清中的HBV RNA为pgRNA,其来源可能为核衣壳包裹的pgRNA在未启动逆转录的情况下,直接获得包膜并从感染的肝细胞中释放出来,被称为“HBV RNA病毒样颗粒”。

2  血清HBV RNA与肝脏组织内cccDNA状态的关系

由于肝组织内HBV cccDNA的检测需要做肝组织活检,多数患者不愿意接受,在临床应用中存在较大的困难[5-7]。HBV pgRNA作为HBV cccDNA的直接转录产物,理论上HBV RNA水平能够反映肝细胞内cccDNA的水平及转录活性。
多项临床及基础研究显示,外周血清中的HBV RNA水平与肝组织内HBV cccDNA密切相关。Wang等[8]对62例HBeAg阳性和22例HBeAg阴性初治患者研究发现,HBeAg阳性患者的血清HBV RNA定量与肝内cccDNA水平相关性良好,而HBeAg阴性患者的血清HBV RNA与肝内cccDNA无相关性。该研究进一步对41例经核苷(酸)类似物(NAs)治疗2年以上的慢性乙型肝炎(CHB)患者进行了调查。其中,20例患者血清HBV RNA和肝内cccDNA均阳性,9例血清HBV RNA和肝内cccDNA均低于检测下限,12例肝内cccDNA阳性,但血清HBV RNA低于检测下限。分析提示血清HBV RNA与肝内cccDNA的存在与否及转录活性密切相关。另有一项针对47例使用恩替卡韦长期抗病毒治疗且血清HBV RNA检测不到患者的研究[9]也证实,血清HBV RNA水平与肝内HBV RNA水平(r=0.725,P<0.001)及肝内HBV RNA/cccDNA比值(r=0.584,P=0.001)密切相关,这些数据表明,血清HBV RNA水平反映了肝内HBV RNA数量和cccDNA的HBV转录活性。Giersch等[10]对HBV感染小鼠模型血清pgRNA与肝内pgRNA和cccDNA的研究发现,未经治疗的HBV感染小鼠血清pgRNA水平与肝组织内cccDNA水平显著相关,而用PEG-IFNα治疗后的小鼠血清pgRNA与cccDNA无相关性。有研究者[11]分析认为可能是PEG-IFNα对cccDNA转录翻译的表观遗传修饰降低了cccDNA的活性但不显著影响cccDNA载量,并且PEG-IFNα可加速pgRNA降解或抑制其合成以降低HBV RNA水平,从而导致血清HBV RNA与cccDNA无相关性[12-13]。由上可知,不同HBeAg状态、不同抗病毒药物等因素均会影响循环HBV RNA的水平,因此,血清HBV RNA作为肝细胞内cccDNA转录活性替代标志物的临床适用性尚待进一步研究。 

3  血清HBV RNA水平与肝组织学活性指标的关系及预测价值

Wang等[9]研究指出HBV RNA的积累和低水平的病毒复制可能导致肝病进展,该研究发现,血清HBV RNA水平与坏死性炎症和纤维化组织病理学评分密切相关(Metavir炎症分级:r=0.665,P<0.001;Metavir纤维化分期:r=0.722,P<0.001)。肝内HBV RNA水平也观察到类似结果。在NAs治疗期间,血清HBV RNA水平在2.45 log10 拷贝/ml时对区分轻度(Metavir评分<2分)和重度(Metavir评分≥2分)肝组织病理学的准确性最高。这些数据表明,在接受长期NAs治疗的患者中,HBV RNA水平与肝病进展存在关联。并且该研究通过原位杂交的方法观察到HBV RNA严格分布在肝细胞的细胞质中,HBV RNA阳性的肝细胞呈灶状聚集,零星分布于肝小叶,与HBsAg共定位。提示即使在长期恩替卡韦治疗后,病毒转录活性在肝脏的某些解剖部位仍持续存在。

4  CHB患者抗病毒治疗过程中血清HBV RNA水平在病毒学应答中的预测作用

 

多数研究表明,血清HBV RNA可作为监测抗病毒治疗效果的有用指标。Huang等[14]一项针对52例CHB患者接受NAs(拉米夫定26例,恩替卡韦26例)抗病毒治疗的研究发现,与血清HBV DNA水平从可检测到不可检测时间间隔≥16周的CHB患者相比,间隔<16周的患者在治疗第12周时血清HBV RNA水平显著降低。血清HBV RNA是此类患者最初病毒学反应(HBV DNA首次小于检测值下限)的唯一独立治疗预测因子。印度的一项研究[15]对91例HBeAg阴性CHB患者的血清样本进行了回顾性分析,这些患者曾单独应用PEG-IFN或联合恩替卡韦抗病毒治疗48周,在治疗后3年的随访中,维持病毒学应答率(定义为持续HBV DNA<2000 IU/ml)和HBsAg清除率分别为37.4%(34/91)和7.7%(7/91)。治疗前血清低水平的HBV RNA和HBsAg与维持病毒学应答独立相关。由此提出在PEG-IFN治疗前HBV RNA水平可以预测获得维持病毒学应答的高概率患者,有助于个体化决策。
对于HBeAg阳性患者,无论是自发还是治疗诱导的血清学转换,都被认为是HBsAg丢失或血清转换的先决条件。血清HBV RNA水平可作为NAs治疗过程中HBeAg血清转换的早期预测指标。van Bömmel等[16]在对50例接受富马酸替诺福韦酯或拉米夫定治疗的HBeAg阳性患者的研究中指出,治疗过程中患者血清HBV RNA水平的变化与有无发生HBeAg血清学转换密切相关。与未发生HBeAg血清学转换的患者相比,发生血清学转换患者治疗过程中HBV RNA水平下降更快。多因素分析显示,与HBV RNA、HBsAg、ALT、HBV基因型、年龄和性别相比,治疗第3个月和第6个月HBV RNA水平下降是HBeAg血清转换的最强预测因子。Luo等[17]对98例应用NAs抗病毒治疗长达7年的CHB患者进行研究,logistic回归模型显示治疗48周后HBV RNA阳性是HBeAg未清除的危险因素(风险比=6.69),并且在NAs长期抗病毒治疗过程中,血清HBV RNA阳性患者也需要更多的时间来达到HBeAg清除。因此,治疗48周后HBV RNA阳性患者更难达到治疗终点,这些患者在治疗过程中亦会产生更大的经济压力。
由于NAs与IFN抗病毒治疗机制不同,故血清HBV RNA的临床应用意义在这两种治疗方案中也存在差别。研究[18]指出,CHB患者在抗病毒治疗过程中,IFN为基础的治疗比单用NAs治疗更能降低HBV RNA载量,即使是HBeAg阳性患者在接受以IFN为基础的抗病毒治疗时,其HBV RNA载量的降低也高于NAs治疗的患者。在IFN治疗中,基线低水平的HBV RNA可预测HBeAg血清学转换的发生,van Bömmel等[19]回顾性分析了接受PEG-IFNα-2a抗病毒治疗的131例HBeAg阳性患者的血清标本,其中76例接受PEG-IFNα-2a单药治疗,55例接受PEG-IFNα-2a联合拉米夫定治疗,结果显示,51%(39/76)的单药治疗患者及47%(26/55)的联合治疗患者发生了HBeAg血清学转换,HBeAg血清学转换患者基线血清HBV RNA水平显著低于无应答者,在治疗过程中和治疗后随访的各个时间点,发生HBeAg血清学转换的患者HBV RNA中位水平均较未发生转换的患者低,治疗12周和24周患者的HBV RNA水平显示出良好的预测HBeAg血清学转换率的能力。张继明教授团队[20]的一项研究得出了相似的结论。因此在HBeAg阳性的CHB患者中,血清HBV RNA水平可作为一种预测HBeAg血清学转换的新工具。

 

5  血清HBV RNA是CHB患者NAs停药后复发的潜在预测因子

既往研究指出,以持续的HBV DNA未检出(低于检测下限)、ALT水平正常和HBeAg血清学转换为前提停药,仍存在很大的病毒学反弹和疾病复发风险。血清HBV RNA被认为是与cccDNA转录活性相关的临床指标,血清HBV RNA的消失可能反映cccDNA的消失或转录沉默,并可能是抗病毒治疗安全停药的指标[8-9]
Wang等[2]对33例接受标准NAs抗病毒治疗且在治疗结束时HBV DNA水平低于检测下限的CHB患者进行随访,以治疗结束后24周HBV DNA的重新出现作为研究终点,其中21例HBV RNA在治疗结束时呈阳性的患者均出现了反弹,而12例HBV RNA水平低于检测值下限的患者中仅有3例出现病毒反弹。该研究提示血清HBV RNA水平可能与停止NAs治疗后HBV反弹的风险有关。另一项对36例CHB患者应用NAs治疗的研究[21]发现,治疗3个月时患者血清HBV DNA和HBV RNA水平与停药24周后HBV DNA、ALT水平升高相关,监测此时间点的HBV DNA和HBV RNA水平可预测停止NAs治疗后CHB患者的肝脏炎症再活动。此结果在一项多中心前瞻性研究[22]中得到了验证。该研究对130例HBeAg阳性接受替比夫定联合或不联合阿德福韦酯抗病毒治疗的慢性HBV感染者进行了长期的随访。结果显示,与HBV DNA或RNA阳性患者相比,治疗结束时HBV DNA及RNA均阴性的患者临床复发风险显著降低(8.0% vs 31.4%);多元回归分析显示,治疗结束时HBV DNA和RNA水平是临床复发(HBV DNA>2000 IU/ml且ALT>2倍正常值上限)(危险比=4.54)和病毒学复发(两次检测HBV DNA>2000 IU/ml)(危险比=11.10)的独立预测因子,认为HBV总核酸水平(HBV DNA和HBV RNA)可以作为一个可靠的生物标志物来指导停药。同时,有必要开发一种新的试剂盒,可以直接检测HBV总核酸水平,以便更好、更简单地监测治疗反应和指导停药。
血清HBsAg阴性有可能是由于S基因突变介导的HBsAg检测能力差,而非真正的血清HBsAg清除[23]。经抗病毒治疗后实现HBsAg消失的CHB患者仍会出现病毒反弹的风险[24]。有研究[25]指出血清HBV RNA可作为HBsAg逆转的潜在预测因子。该研究对32例接受PEG-IFN单独或联合NAs治疗后HBsAg和HBV DNA均达到血清学清除的CHB患者进行评估,治疗结束时HBV RNA阳性的7例患者在停药后均出现HBsAg和HBV DNA逆转,而25例HBV RNA阴性患者中只有5例出现HBsAg逆转和HBV DNA重现。治疗结束时血清HBV RNA水平预测复合逆转(包括HBsAg逆转和HBV DNA重现)的阳性预测值为100%,阴性预测值为80%,表明在治疗结束时血清HBV RNA阳性可以预测停药后复合逆转的风险。
小结
HBV RNA是一种新型HBV血清学标志物。近年来有关血清HBV RNA的研究越来越受到关注,虽然检测方法各不相同,但已显示出其初步的临床意义。未来仍有许多问题有待探索。首先,血清HBV RNA的分子特征尚未明确,需要进一步的基础研究确定血清HBV RNA的分子生物学特性,并评估其临床潜力。其次,目前仍缺乏一种标准化的血清HBV RNA检测方法,应制订和研究一种标准化的,快速简单、灵敏、稳定以及可重复的 HBV RNA检测方法,用以满足临床HBV RNA快捷和可重复的检测需求。最后,多项研究指出HBV RNA在抗病毒疗效评价及预测停药复发中的价值,通过HBV RNA检测来预测和优选HBsAg清除优势人群,可能有助于大幅度提高NAs经治CHB患者的临床治愈率,但HBV RNA单独或联合其他指标预测治疗终点仍需大样本的前瞻性研究支持。

 

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引证本文:卞丹丹, 郑素军. 血清HBV RNA定量在指导慢性乙型肝炎抗病毒治疗过程中的作用[J]. 临床肝胆病杂志, 2020, 36(8): 1838-1841.

本文编辑葛俊

公众号编辑:邢翔宇

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