铜陵地区乙型肝炎病毒基因型分布及其与临床的相关性研究
翁伟1, 唐吉斌1, 宋晓菲1, 张盛1, 潘晓龙1, 宋有良2
1.铜陵市人民医院临床检验中心,安徽 铜陵 244009
2.铜陵市人民医院感染疾病科,安徽 铜陵 244009
摘要
目的

了解铜陵地区乙型肝炎病毒(HBV)基因型的分布,分析该地区不同基因型别与肝功能损害、病毒复制水平及血清标志物的关系,探讨不同基因型的临床意义。

方法

采用聚合酶链反应(PCR)-反向点杂交法(RDB)对铜陵地区228例HBV阳性感染者的血清分别进行HBV基因型分型、HBV载量以及乙型肝炎血清标志物和肝功能等的检测,并结合其指标进行相关性分析。

结果

在228例患者的血清样本中,226例样本成功分型,其中B型54.4%(124/228)、C型37.3%(85/228)、B/C混合型7.5%(17/228),2例未检出,占0.09%。不同HBV基因型患者间年龄、e抗原(HBeAg)、e抗体(抗HBe)、肝功能的差异无统计学意义(P>0.05)。C型HBV载量明显高于B型及B/C混合型(P<0.01)。

结论

铜陵地区HBV基因型的分布以B型为主,其次为C型和少量B/C混合型;C型感染者HBV载量显著高于B型,C型感染者肝脏损害较B型重,提示 HBV基因型可能影响患者体内HBV复制并可能引起不同临床类型的慢性肝病。

关键词: 乙型肝炎病毒; 基因型; 脱氧核糖核酸; 聚合酶链反应-反向点杂交法
中图分类号:R446.62 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2014)07-0701-04
Distribution and clinical correlation research of hepatitis B virus genotypes of patients in Tongling area
WENG Wei1, TANG Jibin1, SONG Xiaofei1, ZHANG Sheng1, PAN Xiaolong1, SONG Youliang2
1.Center for Clinical Laboratory, Tongling People' s Hospital, Anhui Tongling 244009, China
2.Department of Infection Diseases, Tongling People' s Hospital, Anhui Tongling 244009, China
Abstract
Objective

To understand the distribution of genotypes in Tongling area, to analyze the relationship of different genotypes with liver function damage, virus replication and serum markers, and to investigate the clinical significance of different genotypes.

Methods

Polymerase chain reaction (PCR)-reverse dot blot (RDB) was used to determine hepatitis B virus (HBV) genotypes, HBV load, serum markers of hepatitis B and liver function among 228 patients infected with HBV in Tongling area. The correlation analysis was performed with other parameters.

Results

In 228 serum samples, 226 samples were successfully genotyped, including 54.4% B type (124/228), 37.3% C type (85/228) and 7.5% B/C hybrid type (17/228), and 2 cases (0.09%) were not detected. Differences between different HBV genotypes and age, e antigen (HBeAg), anti-e antigen antibody (anti-HBe) and liver function had no statistical significance (P>0.05). The C type HBV load was significantly higher than those of B type and B/C hubrid type (P<0.01).

Conclusions

The distribution of HBV genotypes in Tongling area is dominated by B type, followed by C type and a small amount of B/C hybrid type. C type infected patients' HBV load is significantly higher than that of B type. The liver damage of patients with C type is more serious than that of B type, which prompts that HBV genotypes may influence on in vivo HBV replication and may cause chronic liver disease of different clinical types.

Keyword: Hepatitis B virus; Genotype; DNA; Polymerase chain reaction-reverse dot blot
引言

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)基因型不仅有地域分布差异,而且与疾病的发展、抗病毒治疗及预后判断等方面存在密切联系。为了解铜陵地区HBV 基因型的分布以及与临床指标的关系,应用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)-反向点杂交法(reverse dot blot,RDB)检测HBV的基因型别,以探讨HBV 基因型在铜陵地区的流行情况及在疾病发展中的可能作用,为不同基因型HBV感染者的病情评估、对抗病毒治疗的敏感性和疾病的转归提供参考。

材料和方法
一、 临床资料

选取2010年1月至2012年12月铜陵地区住院及肝病专家门诊就诊的患者228例,所有入选患者均为HBV表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)阳性和HBV DNA阳性至少持续6个月,所选病例均排除甲、丙、丁、戊等其他类型肝炎病毒感染,及其它可导致肝脏病变的疾病,如酒精性、代谢性、自身免疫性、原发性胆汁性肝硬化,脂肪肝等;所选患者中男179例,女49例;年龄10~78岁,原籍均为铜陵本地区居民,在本地区居住时间从10~78年不等;其中慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)组152例、肝硬化(liver cirrhosis,LC)组66例、原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组10例,诊断符合2010年中华医学会肝病学分会与感染病学分会联合制定的《慢性乙型肝炎防治指南》中的诊断标准[ 1]。抽取患者静脉血5 mL,离心后取血清,同时检测肝功能、HBV血清学标志物和HBV基因型,检测于当日完成。采血同时收集临床资料。

二、方法

1. 血清病毒学标记物检测

采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测HBV血清学标志物:乙型肝炎表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)、乙型肝炎表面抗体(hepatitis B surface antibody,抗HBs)、乙型肝炎e抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)、乙型肝炎e抗体(hepatitis B e antibody,抗HBe)、乙型肝炎核心抗体(hepatitis B core antibody,抗HBc),试剂为北京万泰公司产品,操作严格按照试剂盒说明进行。

2. HBV DNA PCR定量测定

采用上海科华生物工程股份有限公司的HBV荧光定量PCR检测试剂盒检测各血清样本中HBV的拷贝数,以检测值≥1×103拷贝/mL为阳性。荧光定量PCR在ROCHE LightCycler 2.0荧光定量PCR仪上完成。

3. 血清生化指标检测

肝功能采用全自动系列生化分析仪日立7600和上海德赛公司试剂盒进行检测,操作严格按试剂盒说明进行。

4. HBV DNA基因型测定

普通PCR扩增在Applied Biosystems 9700 PCR 仪上完成。PCR 扩增条件如下:50 ℃ 3 min,93 ℃ 5 min,然后按93 ℃ 30 s、58 ℃ 40 s、72 ℃ 45 s扩增,10个循环;93 ℃ 30 s、56 ℃ 40 s、72 ℃ 45 s扩增,10个循环;93 ℃ 30 s、55 ℃ 40 s、72 ℃ 45 s扩增,25个循环,最后72 ℃延伸7 min。反向点杂交的杂交过程:选取人HBV基因组中编码HBsAg的 S基因的编码区为扩增靶区域,设计特异性引物及B、C、B/C混合型特异性探针,预先将特异性探针包被在尼龙膜上,再利用生物素标记的引物对靶片段进行PCR扩增,PCR产物和膜条上的特异性探针杂交,靶标中的型特异性片段会和特异性探针结合,未结合的PCR产物通过洗膜去除,最后进行显色和结果分析。

三、 统计学方法

应用SPSS 17.0软件进行统计分析,正态分布资料以 ±s表示,3种基因型之间的比较采用方差分析和 q检验,偏态资料采用中位数(四分位数)表示,采用非参数秩和检验(Kruskal-Wallis检验),计数资料比较采用 χ2检验。 P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、铜陵地区HBV基因型的分布

在228例患者的血清样本中,226例样本成功分型,其中B型124例,占54.4%;C型85例,占37.3%;B/C混合型17例,占7.5%;2例未检出,占0.09%。B型占优势,但差异无统计学意义( χ2=3.509, P=0.075)。

二、不同临床类型患者的HBV基因型

在不同临床类型的慢性HBV感染者中,B型在CHB、LC和HCC中的构成比依次为61.8%、36.4%、60.0%;C型依次为25.7%、63.6%、40.0%;B型在CHB组占优势( χ2=19.253, P=0.001)。C型在LC组占优势( χ2 =9.818, P<0.001)。B/C混合型例数太少,未做统计学分析。见表1:

表1 各疾病组中不同基因型的分布 [例(%)]
三、HBV基因型与HBV DNA定量及HBeAg/抗HBe的关系

C型感染者HBV DNA水平(以lg表示)为6.151±1.787,明显高于B型感染者(5.331±1.716),C基因型组与B基因型组及B/C混合基因型组病毒载量差异有统计学意义( P<0.001),B基因型组及B/C混合基因型组病毒载量差异无统计学意义( P>0.05)。HBV感染者HBeAg/抗HBe在 3种基因型之间差异无统计学意义( χ2 =0.063, P=0.802)。见表2:

表2 HBV基因型与HBV DNA水平及HBeAg、抗HBe的关系
四、HBV基因型与肝功能、年龄、性别的关系

不同基因型HBV患者的性别经 χ2检验差异无统计学意义( P=0.267),年龄、总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,Alb)经方差分析差异均无统计学意义( P=0.1370.415),总胆红素(total bilirubin,TBil)、谷氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase, ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)经非参数秩和检验,各组差异无统计学意义( P=0.1460.781)。见表3:

表3 HBV基因型与年龄、性别、肝功能的关系
讨论

HBV是全球最具威胁的病原体之一。全球约有20亿人感染,其中有超过3.5亿人发展为慢性感染者,而每年约有60万人死于慢性或急性乙型肝炎[ 2]。我国CHB患者人数高达3 000万[ 2]。HBV 属于嗜肝DNA病毒科,其基因组为部分闭合双链环状DNA,全长约3.2 kb。根据HBV全基因组序列>8%的差异,HBV可以分为AH 8个基因型。HBV基因型分布有明显的地域特征,基因A型分布于西北欧、北美和非洲,B、C型分布于亚洲,D型分布于地中海、中东地区和印度。有研究表明,通过测序发现我国南北两城市基因型主要以B型、C型为主,B型在我国由北向南逐渐增多,而C型逐渐减少,即南方以B型为主,北方以C2型为主[ 3];在安徽省北部城市如阜阳[ 4]、淮北[ 5]均以B、C型为主,C型占优势。南部城市如池州[ 6]以B、C型为主,B型占优势。究其原因,有人认为这反映了HBV的自然感染史发生变异的特点,是病毒变异后进化的结果。本研究显示铜陵地区HBV患者以B型和C型为主,B型略占优势,但两者差异无统计学意义。B/C混合型感染人数较少,这可能是由于现有的基因分型法对混合感染的检测敏感性有限。在以往的研究中,基因型混合感染率低,对混合感染的研究较少。未检出2例可能是由于HBV载量偏低并且只能检测出优势毒种所致。本研究发现随着肝脏疾病严重程度的增加,C型所占的比例升高,而B型所占比例降低,即CHB、LC、HCC患者中C型比例明显升高。提示HBV基因型与疾病的活动性存在一定的关系,我们可以推测C型更易发展成为LC,甚至HCC。Lindh等[ 7]在研究HBV基本核心启动子(BCP)变异与基因型的关系及其对肝损伤的相关性时发现,BCP的双重突变(nt1762A→T和 nt1764G→A)多发生于C型,易导致免疫逃避,可引起更严重的肝脏炎症和纤维化,为这一现象提供了理论基础。本研究显示不同HBV基因型患者年龄、HBeAg和抗HBe均未见统计学差异,可能的机制为HBV是高度变异的DNA病毒,前C区G1896A变异和BCP区A1762T/G1764A 双突变通过不同机制使HBeAg的合成降低或消失,但并不影响病毒的复制,形成 HBeAg 阴性、抗HBe 阳性、HBV DNA阳性变异株。可以解释HBeAg阳性率并不高,但是HBV载量仍然处于较高水平。在HCC患者中,也未发现HBV基因型与HCC患者一些临床指标之间的统计学差异。这可能是由于HCC 组的病例数只有10例,样本量较小,导致未显示差异。本研究发现C型感染者HBV DNA水平明显高于B型和B/C混合型,提示C型HBV复制较活跃,C型确实与较严重的肝损伤相关。2010年Zhang等[ 8]对192例CHB患者的全基因研究证实,对于35岁以上的慢性患者,年龄是疾病发展的重要因素,而G1896A的突变是独立于年龄以外导致疾病发展的另一重要因素。进一步研究证明G1776A突变会导致HBeAg阴性,并伴有高HBV载量,这种患者发展成为HCC和LC的概率更高。说明C型要经过较长时间的免疫清除然后进入较严重的肝脏损伤阶段,而B型则经过较短的免疫清除进入较轻的病变阶段。本研究通过各基因型的HBV载量分析还得知,混合感染的HBV载量比各型均低,说明混合感染不一定预后就差。但是,混合感染因为患者体内基因型种类增加,对于各种乙型肝炎治疗药物产生耐药性的可能性也可能相应增加,所以治疗难度应该会更大。近年来,由于耐药等问题的出现,临床治疗越来越提倡参考病情相关指标来制定个体化治疗方案。因此学者们将视线转移到HBV基因型与临床表现以及抗病毒疗效的相关性研究。有研究表明抗HBV药物治疗是阻止CHB病情发展的有效方法,包括了核苷(酸)类抗病毒药物(拉米夫定、替比夫定、阿德福韦酯和恩替卡韦)和干扰素,但不同HBV基因型感染者对药物的疗效可能不同[ 9, 10, 11, 12, 13]。目前研究表明,HBV载量低的患者干扰素治疗疗效较好。干扰素对B型感染者的治疗效果要好于C型感染者的推断已得到证实[ 14]。因此,了解 HBV 基因型对于判断HBV感染者的预后及如何选择抗病毒药物治疗方案有着重要的指导意义,还有助于治疗的个体化。

目前受方法学的局限,对于HBV基因型与感染者的临床表现、预后及抗病毒疗效等的相关性的结论并不太一致。有学者认为,正在医院治疗的HBV感染者与体检偶然发现的HBV感染者的HBV基因型分布是不同的,这或许也是造成不同实验室、不同地区上述检测结果出现差异的原因。同时也提示了HBV基因型在我国的确切地域性分布尚须大样本、多中心临床研究以进一步明确。因此,并未将HBV基因型这一指标规范化地用于指导临床诊断及治疗。为研究其间真实的关系,需要在一种方便、高效、敏感性高、特异性好且经济的方法学的支持下进行大规模的流行病学调查,进一步深入研究。相信随着分子生物学及基因治疗的不断完善和发展,HBV基因型有望作为防治乙型肝炎以及乙型肝炎患者个体化治疗的一个临床观察指标,这可能是今后一段时间我们需要研究和探索的方向之一。

The authors have declared that no competing interests exist.

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