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乙型肝炎疫苗突破性感染与乙型肝炎病毒S基因变异关系研究进展*

2018-02-13综述审校重庆市人民医院400014

现代医药卫生 2018年14期
关键词:突破性表位乙肝疫苗

李 甜,覃 英 综述,胡 渝 审校(重庆市人民医院 400014)

乙型肝炎病毒(HBV)传播途径包括母婴垂直传播、性接触传播、血液制品输注传播等。我国约有携带者约有HBV携带者9 300万人,占总人口数的7.18%,是HBV感染高流行区[1−2]。接种乙型肝炎(简称乙肝)疫苗是阻断HBV传播的常用方法。然而,疫苗接种诱导产生的中和抗体可诱发病毒变异。因此,监测乙肝疫苗突破性感染患者病毒变异株,对制定免疫预防、治疗策略和研发新的检测方法具有重要意义。

1 乙肝疫苗突破性感染

乙肝疫苗突破性感染通常是指已接种疫苗但仍然发生HBV感染,免疫反应表现为乙型肝炎表面抗体(HBsAb)为阳性或阴性,而乙型肝炎核心抗体(HB-cAb)和(或)表面抗原(HBsAg)呈阳性。目前,乙肝疫苗突破性感染还没有广泛性的统一定义。2011年,病毒性肝炎预防理事会(VHPB)定义的乙肝疫苗突破性感染应包括以下特征:注射疫苗后不能产生HBsAb,导致HBV感染,或疫苗接种后不明原因出现HBV感染[3]。乙肝疫苗突破性感染在中国山东、台湾地区发病率分别为3.15%、1.00%[4−5],在伊朗为3.53%[6]。乙肝疫苗突破性感染原因尚未完全明确,有研究认为可能与母体内病毒载量高、胎儿宫内感染、免疫抑制、病毒变异及疫苗延迟接种等因素有关[1,4]。一项研究发现,在乙肝疫苗突破性感染病例中,57.1%的病例免疫应答低下,42.9%的存在病毒变异[7]。VALATS等[8]认为,乙肝疫苗突破性感染主要由HBV E基因型病毒引起,而不同基因型HBV可诱导机体产生亲和力不同的抗体。另有研究显示,母亲若感染HBV C基因型病毒,则其下一代感染HBV B基因型病毒,继而发生乙肝疫苗突破性感染的风险较母亲更高[9]。VALATSA等[10]研究表明,乙肝疫苗诱导产生HBsAb水平较低者(<10 mU/mL)B细胞功能一般较弱,这也可能与疫苗突破性感染有关。

2 HBV S基因变异

HBV变异的原因包括人体免疫力和疫苗接种后的免疫压力诱导变异,长期慢性感染出现的自然变异或药物诱导变异[11]。HBV变异后,抗原性发生变化,使之不能被免疫系统识别,进而无法被清除。

2.1 B淋巴细胞表位变异 HBsAg由HBV S基因表达,包含T淋巴细胞和B淋巴细胞的识别表位,是诱导人体产生抗体的主要部分。其主要亲水区包括第124~149位氨基酸,属于变异高发生区,被称为“a”决定簇。“a”决定簇诱导机体产生的抗体可特异性识别HBsAg并产生中和作用,从而使机体免受病毒感染,但若发生变异则可能使HBsAg蛋白构型、抗原性发生改变,使病毒逃避免疫清除,最终影响疫苗接种的效果。“a”决定簇变异主要包括 G145R/A[12−14]、P120S/E[15−16]、I126A/N/S[14,17−19]、D144A/E[17,20]、M133L[20−21]、Q129H/R[20−22]、S143L/M[21,23],少见的有 M125T、T127P[22]、K141E[20]、P142S[17]等,多种变异往往同时存在,且变异类型可随时间的延长发生变化,如G145R曾被认为是主要变异,但近年来报道更多的是G145A变异[24−25]。与诊断逃逸有关的变异包括 T126S、P120T、Q129H、S143L、G130N、G145A/R、D144A;参与疫苗逃逸及导致治疗失败的变异包括120、126、129、130、133、134、137、140、143、144、145位点变异[26]。并且,HBV S基因“a”决定簇变异有一定的地域分布特征,因此区域性研究更有价值[20]。乙肝疫苗接种也可影响HBV变异位点,如MENDY等[21]发现,乙肝疫苗突破性感染患者HBV变异更易发生于第140~149个氨基酸[21];发生在“a”决定簇第1个环(第124~137个氨基酸)的变异率低于第2个环(第139~149个氨基酸)[27]。

“a”决定簇外区域也是HBV变异高发区域,也可通过诱导HBsAg表达及免疫反应亲和力的变化而导致疫苗突破性感染[28−29];并且,在第118~123个氨基酸区域最容易发生错义突变,导致病毒免疫原性改变[28−29]。

2.2 T淋巴细胞表位变异 病毒与宿主之间的长期相互作用可导致免疫表位的变异,S基因错义突变更会改变人体免疫反应,MHCⅡ类限制性Th细胞识别率下降,进而产生免疫逃避[30]。T淋巴细胞识别表位的变异能改变CD4+Th和B淋巴细胞的相互作用,使HBsAb结构或功能变化[31],因此T淋巴细胞表位变异影响T淋巴细胞对抗原的识别[32]。

T淋巴细胞的识别是产生HBsAg抗原有效抗体的前提,因而若HBsAg区域中MHCⅡ类限制性CD4+Th细胞表位生变异,将影响抗体的产生[33]。TANJA等[32]在30例疫苗接种者中发现了26个变异的Th细胞表位(其中6个变异引起细胞免疫缺失或降低),主要发生在P1(第16~33个氨基酸)和P4(第213~216个氨基酸),导致T淋巴细胞活化受到限制。MHCⅠ类限制性CD8+CTL细胞对HBV感染也具有限制作用。另一项研究发现5例台湾地区乙肝疫苗接种后HBsAg阳性者(其中4例为HBcAb阳性),均同时伴有HBV S207N、S45T/A、I194V、N131T变异,提示这些变异可导致病毒免疫原性的改变,诱发乙肝疫苗突破性感染[32]。

3 乙肝疫苗突破性感染与HBV S基因变异相关性研究

病毒变异导致乙肝疫苗突破性感染的机制包括:(1)S基因变异使病毒免疫抗原性改变,因而病毒不能被免疫系统识别及清除;(2)N-糖基化位点变异使S蛋白结构和抗原性改变,已经产生的HBsAb不能和HB-sAg结合[22];(3)S基因突变诱导机体产生的无效中和抗体不具备保护作用[22]。暴发性及急性乙肝与HBeAg缺失密切相关,HBV慢性感染则与HBsAg表位变异密切相关。然而,也有研究者有不同发现。HSU等[34]发现在1例母亲为HBV携带者但婴儿发生暴发性肝炎的病例中,HBV发生T126A变异且4 d后转为G145R变异,并且与感染母亲的HBV基因型差异显著,其原因可能为病毒在婴儿体内的免疫压力下发生变异。MONICA等[22]在1例具备保护性HBsAb但发生突发急性乙肝的患者中发现M125T、T127P、Q129H变异。MICHLER等[23]在2例暴发性肝炎患者中也发现了S基因的变异(S143M、S143L)。MING等[35]在接种乙肝疫苗的人群中,发现了8例HBV DNA阳性感染者中5例发生了S基因变异(L22R、A126T、132L、P173T等)。其他已发现的乙肝疫苗突破性感染患者HBV变异包括T126S、P120T、S143L/M、Q129H、G145A/R、D144A等[13−23]。不同HBV基因型病毒变异频率差异显著,A、B、C、D基因型病毒变异率较高。因此,在疫苗设计、诊断及治疗等方面均应高度关注不同基因型的HBV[26]。

4 乙肝疫苗突破性感染患者S基因变异监测

采用分子流行病学的方法可分析病毒变异频率及地理分布特征,了解疫苗逃逸株的潜在模式,从而分析HBV S基因变异所产生的危害。常用监测方式为:选择接种了乙肝疫苗而HBsAg和(或)HBcAb阳性者,对其体内HBV DNA进行检测,若为DNA阳性进一步检测S基因变异。该监测方式适用于血液捐献者、乙肝疫苗突破性感染患者、携带HBV的母亲和其他高危人群(包括毒品使用者、性行为混乱者等)等。

HBV变异对感染病情进展速度、临床实验室诊断可靠性及治疗成功率产生较大的影响[34]。目前普遍采用的乙肝疫苗对病毒产生选择性压力,导致变异性病毒蔓延。监测乙肝疫苗突破性感染患者HBV变异,对控制乙肝疫苗突破性感染具有重要意义,对新型、高效乙肝疫苗研制和HBV检测方法更新也提供了新思路。在各种乙肝疫苗突破性感染患者HBV“a”决定簇变异中,HONORATI等[27]的研究显示20%发生在T126A/S,27%发生在G145R,而发现已S136L、L109P、S117R、M103I、F134I变异为主。在乙肝疫苗接种20年后,并未发现S基因变异率的显著变化,在感染人群中未发现变异株病毒普遍流行,因而认为变异株是通过母婴传播流行的。

5 结 语

乙肝疫苗接种减少了HBV携带者,但也促使了S基因变异率的增长,尤其是G145R/A、T126A/S变异。这2种变异虽然对目前的疫苗具有免疫作用,但缺乏大数据研究的支撑。因此,对乙肝疫苗突破性感染相关S基因变异进行监测十分必要,对临床意义明显的变异基因型,更应当进一步分析其发生频率及分布特征。因此,对乙肝疫苗突破性感染制定针对性的预防、诊断及治疗策略是全面控制HBV感染及传播的保证。

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