核苷类似物耐药在慢性乙型肝炎的机制研究进展_仵朝晖.pdf

doi:10.3969/j.issn.1006-5709.2023.01.021综述基金项目:甘肃省青年科技基金(20JR10RA016)第一作者简介:仵朝晖,在读硕士,住院医师,研究方向:胃肠病及肝病基础研究。E-mail:441401977 通讯作者:于晓辉,博士,主任医师,研究方向:胃肠病及肝病基础研究。E-mail:yuxiaohui528 ;李初谊,硕士,主治医师,研究方向:胃肠病及肝病基础研究。E-mail:13679428930 核苷类似物耐药在慢性乙型肝炎的机制研究进展仵朝晖1,2,陈顺1,贾栋1,2,李斌1,于晓辉1,李初谊11.中国人民解放军联勤保障部队第九四医院消化内科,甘肃 兰州 730050;2.甘肃中医药大学第一临床医学院【摘要】慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)患者的抗病毒治疗除了可以使用核苷类似物(nucleoside analogues,NAs)治疗外,还可以考虑使用干扰素。但 NAs 的临床应用虽然在一定程度上降低了 CHB 的发病率,延缓了病程进展,但在长期抗病毒治疗过程中容易产生耐药,导致治疗失败并最终进展为肝硬化甚至肝癌。对此,本文重点就 NAs 治疗 CHB 现状、机制、耐药原因进行综述。【关键词】慢性乙型肝炎;核苷类似物;干扰素;耐药中图分类号:R575文献标识码:A文章编号:1006-5709(2023)01-0101-05收稿日期:2022-02-22Research progress on mechanism of nucleoside analogues resistance in chronic hepa-titis BWU Zhaohui1,2,CHEN Shun1,JIA Dong1,2,LI Bin1,YU Xiaohui1,LI Chuyi11.Department of Gastroenterology,the 940th Hospital of the Joint Logistic Support Force of PLA,Lanzhou 730050;2.The First Clinical Medical College of Gansu University of Chinese Medicine,China【Abstract】In addition to nucleoside analogues(NAs)therapy,interferon can also be used for antiviral treatment of chronic hepatitis B(CHB)patients.However,although the clinical application of NAs reduces the incidence of CHB and delays the progression of the disease to a certain extent,it is easy to produce drug resistance in the long-term antivi-ral process,resulting in treatment failure and eventually progression to liver cirrhosis or even liver cancer.In this paper,the current status of NAs treatment of CHB,the mechanism of NAs treatment of CHB,and the causes of drug resistance to NAs treatment of CHB were reviewed.【Key words】Chronic hepatitis B;Nucleoside analogue;Interferon;Drug resistance乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染全球流行,全世界估计有 20 亿人感染 HBV,每年因 HBV导致的肝硬化、肝衰竭、肝细胞癌(hepatocellular carci-noma,HCC)死亡的患者有 68 万人1。慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B,CHB)是指 HBV 检测为阳性,病程超过半年或发病日期不明确而临床有慢性肝炎表现者,是当前世界严重的公共卫生问题,目前各种抗病毒药物的出现以及我国传统医学的发展,使 CHB 治疗得到明显进展及提高,比如核苷类似物(nucleoside ana-logues,NAs)。但 HBV 感染的抗病毒治疗仍然是一个主要的临床问题。由于 HBV 基因组的病毒持久性和异质性,耐药菌株不断出现,导致抗病毒治疗效果显著下降。耐药引起的肝炎、组织学改善的逆转,有时还会出现病情严重恶化、肝功能失代偿甚至死亡。有研究2显示,我国 HBV 耐药仍有增高的趋势,且病毒耐药问题一直未得到有效解决。本文将近年来 NAs 治疗 CHB 现状、机制、耐药原因的研究进展进行综述,以加深我们对于 NAs 耐药问题的深刻理解和认识,以期为我们进一步的研究提供理论基础。1NAs 治疗 CHB 现状HBV 是一种 DNA 病毒,通过使用逆转录的 RNA中间体复制其基因组,感染这种病毒可导致肝硬化或HCC。干扰素(常规或聚乙二醇化)和其他 6 种属于NAs 的药物如拉米夫定(Lamivudine,LAM)、阿德福韦酯(Adefovir dipivoxil,ADV)、恩 替 卡 韦(Entecave,ETV)、替比夫定(Telbivudine,LdT)、富马酸替诺福韦酯(Tenofovir disoproxil fumarate,TDF)和富马酸丙酚替诺福韦(Tenofovir alafenamide fumarate,TAF)已在世界许多地区被批准用于治疗 CHB3。干扰素和 NAs 目前均用于治疗 HBV 感染。干扰素抗 HBV 的机制是干扰素与位于肝细胞表面的干扰素受体结合后,把干扰素的信号传到细胞核,激活干扰素要激活的基因,从而表达出实现干扰素功能的一系列蛋白质,再去激活其他一些特殊功能的蛋白质,达到抗病毒或免疫增强的作用。而目前主要用 NAs 作用于 HBV 的聚合酶区,通过取代病毒复制过程中延长聚合酶链所需的结构相似的核苷,终止链的延长,从而抑101胃肠病学和肝病学杂志2023 年 1 月第 32 卷第 1 期Chin J Gastroenterol Hepatol,Jan 2023,Vol.32,No.1制病毒复制。因为干扰素有严重的不良反应,所以,它在临床实践中的使用往往受到限制,包括血小板减少、中性粒细胞减少、淋巴细胞减少、失眠、抑郁等,但 NAs治疗的不良反应通常是轻微甚至比较罕见的。NAs 由于比干扰素具有更少的不良反应而得到更广泛的应用4。在过去的 20 年里,NAs 治疗 CHB 患者的治疗模式发生了重大转变,通过抑制病毒复制活性,随后停止肝脏坏死和纤维化消退,可以降低失代偿期肝硬化或 HCC 的发生。虽然 NAs 抑制病毒复制,但它们并不能完全消除许多患者的 HBV。因此,许多 CHB 患者需要接受长期抗病毒治疗5。持续使用 NAs 治疗可以延缓肝硬化患者 CHB 的临床进展。虽然 NAs 抑制病 毒 复 制,但 它 们 并 不 能 完 全 消 除 许 多 患 者 的HBV。因此,许多 CHB 患者需要接受长期抗病毒治疗。但由于 NAs 长期抗病毒治疗的性质,HBV 对某些NAs(包括 LAM、LdT 和 ADV)产生了耐药性,导致病毒重新激活和疾病复发。因此,HBV 耐药率较低的NAs(包括 ETV、TDF 和 TAF)被推荐作为一线抗 HBV药物6。NAs 耐药过程中,NAs 原发性突变直接导致耐药性,而代偿性(或继发性)突变可改善病毒复制适应度。抗病毒药物耐药性需要的初级突变越多,NAs 抗病毒药物的耐药性就越高。HBV 单一的初级突变来抵抗对 LAM、LdT 和 ADV 的活性。然而,HBV 对 ETV的耐药性需要三种突变,包括 rtL180M、rtM204V/I 和rtI169、rtT184、rtS202 或 rtM250 的任何突变7。TDF或 TAF 耐药性高于 ETV。据报道,81%的 CHB 患者仍然接受 LAM、LdT 或 ADV,尽管耐药性较低,但在我国作为初始治疗,它们相对便宜。因此,HBV 患者对NAs 的耐药形势严峻。2NAs 治疗 CHB 机制2.1HBV 结构特点 HBV 是一种部 分双链嗜肝DNA 病毒,而可以引起人体感染病毒的种属为正嗜肝DNA 病毒属,其包膜围绕着一个二十面体核衣壳,它包含一个部分双链、松弛、环状 DNA(rcDNA)基因组,其基因组约 3.2 kb8。四个部分重叠的开放阅读框(open reading frame,ORF),称为 P(聚合酶)、S(表面)、C(核心)和 X(HBx 蛋白),定义了 HBV 基因组的编码能力。而最长的阅读框 P 基因区即为编码具有逆转录酶活性的 DNA 聚合酶9。2.2HBV 感染机制HBV 主要在肝细胞中感染和复制。HBV 感染的启动是一个多步骤的过程,涉及到HBsAg 糖蛋白的高度构象决定区域(a)与细胞表面硫酸肝素蛋白聚糖的结合,这是一种可逆的低亲和性结合反应。随后,HBV 与其特定的主要受体 Na+牛磺胆酸共转运多肽(sodium taurocholate cotransporting poly-peptide,NTCP)相互作用,通过乙型肝炎病毒表面抗原(hepatitis B surface antigen,HBsAg)(L)蛋白(由 pre-S1 编码)具有高亲和力,触发病毒的内化。NTCP 与pre-S1 蛋白之间的相互作用区域已经被定位,允许未来合理的药物设计来阻断病毒的进入。在某些感染阶段,前核 ORF 的翻译可导致血清中建立慢性肝炎所需的分泌蛋白,即乙型肝炎 e 抗原(hepatitis B e antigen,HBeAg)。2.3HBV 复制机制HBV DNA 是由两条螺旋的DNA 双链构成,其中正链长度 较短,为松弛 的环状DNA(rcDNA),在 DNA 聚合酶的作用下,以此为模板进行复制,最后形成一条环状的、完整的长链;另一条负链本身即为完 整的环状长 链。正 链 复 制 完 成 后HBV 基因组就变成了一个完全闭合的双链环状 DNA,可以将其看作 HBV 复制的原始模板,称为共价闭合环状 DNA(covalently closed circular DNA,cccDNA)。cccDNA 稳定性极高,代谢周期长不易被破坏。此后病毒将会利用肝细胞内的酶类,并以 cccDNA 的一条链为模板进行一代又一代的复制,最终装配在一起,整合成新的 HBV DNA 颗粒,新一代的 HBV 可感染其他健康的肝细胞,也可被释放入血10。病毒进入细胞后,rcDNA 基因组被运输到细胞核中,并利用宿主细胞 DNA 修复反应转化为 cccDNA。HBV cccDNA 分子与组蛋白 H3、H4 和非组蛋白相关联,形成典型的病毒小染色体11。组蛋白 H3 和 H4的乙酰化状态直接驱动 HBV cccDNA 的转录活性,而H4 的甲基化则抑制 cccDNA 的转录。前基因组 RNA(pre-genomic RNA,pgRNA)从细胞核输出,形成逆转录模板,由此形成两条 HBV DNA 链。pgRNA 也可以作为核心蛋白和聚合酶的翻译模板。含有 pgRNA 和HBV 聚合酶的核心分子的复制复合物在细胞质中与聚合酶结合后形成 pgRNA 中的 5茎环结构()。rcDNA基因组是在核衣壳内复杂的模板引物和多步骤过程后产生 的,这 导 致 了 未 成 熟 的 核 衣 壳 的 形 成,其 中pgRNA 发生了逆转录。为了脱离细胞,含 HBV 基因组的衣壳与内质网中的 HBV 表面蛋