陆东芳，吴爱华

1广州中医药大学第二临床医学院，广州 510120；2广东省中医院生殖医学科

乙肝病毒（HBV）传染仍旧是一个严重的全球性卫生问题，2016年WHO提出2030年全面消灭乙肝，达到新发感染率减少90%、HBV相关病死率减少65%的目标。我国是HBV流行区，要达到WHO 2030年全面消除HBV的目标依旧面临诸多挑战。HBV是一种嗜肝DNA病毒，由病毒外壳及DNA核心组成，是目前已知可感染人的最小DNA病毒之一。目前临床可控制HBV在机体的复制，避免其对肝细胞的损害，但无法彻底清除病毒。HBV传播方式主要为水平（传播血液传播、性传播、及密切接触传播）和垂直传播（母婴传播、父婴传播）。HBV水平传播常引起患者自限性急性感染，而垂直传播可导致患者发生慢性感染［1］。慢性感染者是HBV最主要的传染源，婴幼儿时期感染HBV后发展为慢性乙型肝炎（CHB）的可能性比成人大得多。因此，有效控制HBV的垂直传播途径有助于消灭CHB的目标。目前，亲代是HBV感染者的孩子在在妊娠过程中需进行药物阻断，但仍有部分新生儿感染HBV，这可能与个体基因组学及HBV基因突变有关。HBV基因组结构独特而精密，由不完全闭合的环状双链DNA组成，长链约含有3 200个碱基，短链长度可变，HBV开放阅读框（ORF），S区、C区、P区、X区，ORF多区域重叠，ORF多区域重叠，致使HBV的基因组利用率高达150%，这样的结构使得HBV基因组易突变，病毒株的突变摆脱了机体免疫监管，具有更好的适应能力。HBV基因组变异可能是乙肝病毒免疫逃逸的机制，但目前关于HBV的报道仍不能清楚阐明垂直传播途径及其相关机制。现从母婴传播、父婴传播、辅助生殖及易感基因四个方面分析HBV的垂直传播机制。

1 HBV母婴传播的机制

母婴传播途径是HBV垂直传播的主要途径。母亲血清HBV DNA拷贝量、母亲感染状态、HBV变异及个体基因差异等因素在HBV的母婴传播途径中发挥重要作用。

1.1 母亲血清HBV DNA拷贝量 母亲血清HBV DNA拷贝量是HBV母婴传播的高危因素。HBV病毒可感染卵细胞，经生殖细胞引起垂直传播。慢性HBV感染患者不同发育状态的卵母细胞中均可检测到HBsAg、HBcAg及HBV DNA。KONG［2］等在慢性HBV感染患者的卵巢组织和卵细胞中均检测到HBcAg DNA，HBV DNA和HBV mRNA的，分析血清HBeAg水平、HBV DNA水平和卵巢受HBV病毒感染的相关性后发现，血清HBeAg阳性和/或HBV DNA水平高的女性卵巢组织中HBV标志物含量更高。

1.2 母体感染状态 HBV感染可导致孕妇的肝功能异常，造成胆汁淤积症、产后出血等，同时容易造成胎儿窘迫、早产、低体重出生儿、新生儿窒息、死胎等不良妊娠结局。临床研究［3］发现，HBeAg阳性及HBV DNA阳性的孕妇宫内感染率较阴性者更高。母体HBV感染状态为大三阳者（HBsAg、HBeAg、抗HBC三项阳性）的新生儿较小三阳（HbsAg、HbeAb、抗HBC三项阳性）者HBV感染率更高［4］，同时发现，部分新生儿在刚出生时脐带血检测HbsAg呈阳性，阻断治疗后大部分新生儿HbsAg检测转阴，少部分治疗无效，孕妇HBeAg阳性与后代HBV的携带状态有关，HBeAg可穿过胎盘在孕妇子宫内，干扰胎儿的免疫力，使后代持续感染HBV［1］。

1.3 HBV变异 目前临床普遍认为，HBV阳性的亲代在孕期时即采取抗病毒联合乙肝免疫球蛋白（HBIG）免疫治疗，同时新生儿注射HBV疫苗联合HBIG，可明显减少HBV的母婴垂直传播，但仍有部分新生儿在以上治疗后存在机制不明的HBV感染。有学者认为其与HBV发生变异有关。

HBV结构简单，复制过程中HBV各个基因区及多数调控序列均可发生变异，从而导致免疫逃逸，导致感染。邹西亮等［5］对9对慢性HBV母婴患者的血清进行HBV S区基因深度测序，发现HBV显性基因在垂直传播过程中没有发生改变，母亲及患儿HBV共序列高度相似，说明母婴垂直传播时候多数HBV氨基酸位点的多样性差异很小，共有突变占比高，推断母亲体内存在的HBV免疫逃逸机制可通过胎盘传播给新生儿，从而导致HBV疫苗接种失败。HBV s145突变可降低病毒表面抗原水平，引起抗体结合下降，从而降低乙肝疫苗对机体的保护，HBV免疫逃逸，进一步感染人群［6］。从这9对母婴患者中发现HBV病毒突变基因包括sG145R、sT143S和sT126I等与免疫逃逸有关的病毒基因。

KOMATSU等［7］对预防母婴HBV传播免疫预防失败的2个家系5个患儿的脐带、血清、指甲及母亲血清、指甲中乙肝表面抗原基因进行深度测序，最终检测发现，家系1的母亲及所有患儿所有样本中均存在T143S突变体，同时第一个患儿样本中还检测到T126A突变体，家系2母亲及第二胎患儿指甲标本中检测出G145A突变体，均证实预防母婴HBV传播免疫预防失败者中存在疫苗逃逸突变体（VEM）。纳入的两个家系中，有4例患儿在出生后立刻接受免疫预防，后续检测发现患儿体内初始产生少量的抗HBs，即血清HBsAg阴性，血清抗HBs阳性，但过了一段时间后抗HBs变为阴性，即血清HbsAg阳性、血清抗HBs阴性，即出现VEM引起的典型免疫失败，但家系1的第3个儿童为什么可以成功进行免疫预防呢？具体原因尚有待于进一步深入探究VEM的作用机制。

HBV C基因型的HBsAg阳性母亲HBV DNA BCP区存在A1762T/G1764A双突变可降低HBV宫内传播风险［8］。SHIVALI等［9］研究发现，CHB孕妇中多件HBV在PBMC中的基础核心启动子（BCP）突变体（A1762T、G1764A）和前核心启动子（PC）突变体（G1896A），后续随访3～5年，最终研究发现以上突变与HBV的免疫预防失败无关。HBV病毒的进化具有宿主特异性，即使是双胞胎患者间HBV病毒准种也可能不同，最终导致免疫预防的不同结果［10］。

1.4 个体基因差异 程序性细胞死亡蛋白1（PDCD1）和淋巴毒素-α（LTA）基因的遗传变异可能与胎儿宫内HBV感染有关，母亲LTA基因中存在rs2239704位点突变可增加胎儿宫内HBV感染风险，PDCD1基因中rs2227981位点为TT基因型母亲的宫内感染HBV的风险显着降低［11］。白细胞介素28β（IL-28β）在存在单核苷酸多态性（SNP），分别为野生型纯合子TT型、突变杂合子TG型及突变纯合子GG型，乙肝表面抗原阳性孕产妇IL-28β基因RS 8099917位点的SNP与HBV母亲宫内感染有关，GG基因型可增加HBV宫内感染的发生风险［12］。

2 HBV父婴传播的机制

目前HBV的父婴传播相关研究较少。男性HBV病毒携带者的精子头部细胞质中存在HBV DNA，说明HBV病毒可穿过血睾屏障，将染色体整合至精子染色体中，精子中的HBV DNA可在受精卵中复制、表达，完成HBV的父婴传播［13］。精液中HBV-DNA载量是HBV父婴垂直传播的危险因素，HBV DNA载量越高，HBV父婴传播的危险性越高，即使是母亲抗-HBs阳性也无法完全阻断父婴HBV的垂直传播［14］。

FEI等［15］纳入151例HBV感染者的血亲与精液标本后发现，无论HbeAg是否阳性的HBV感染者精液中HBV DNA载量都低于血液标本，且HBeAg阳性患者精液中HBV DNA阳性比例更高，血液HBV DNA载量增加时患者精液中HBV DNA的检出率更高。因此，HBsAg阳性的男性在计划孕育前应采取措施降低血液、精液中HBV-DNA含量，尽可能避免父婴垂直传播［16］。

备孕前HBsAg阳性的父亲应进行抗HBsAg病毒治疗，健康的母亲孕前也需要注射HBVac，从而使人体产生抗-HBs，孕后期注射乙肝免疫球蛋白及新生儿注射抗乙肝免疫球蛋白联合乙肝疫苗接种等个体化治疗，进一步阻断HBV的父婴传播［17］。

3 辅助生殖技术传播HBV的机制

社会的压力、人们思想的变化、生育年龄延后等因素，导致不孕的发病率逐年上升。辅助生殖技术（assisted reproductive technology，ART）已成为有效的生育手段，在ARTd的操作过程中存在创伤性操作，IVF经阴道取卵致使卵母细胞不同程度地暴露在含有更高HBV DNA浓度的血液中，在ICSI的过程中，显微注射针会穿透卵母细胞的透明带和细胞膜，HBV可能会通过此途径进入卵母细胞内［18］，辅助生殖技术是否会对HBV感染结果是否产生影响？在卵泡的各个发育阶段均可检测到HBV病毒复制，在IVF/ICSI治疗期间，卵巢卵泡中的HBV病毒可能受到药物的刺激复制变得活跃增加暴露风险。

HBV感染可能是引起男性生育力降低的原因之一，HBV DNA高拷贝数的患者与健康男性精子存在基因和蛋白表达水平上的差异，其精子DNA碎片指数升高和优胚率下降，畸型精子率更高，从而影响ICSI结局及正常受精率［13］。无论母亲或父亲或双亲HBV感染者子代早期胚胎中均可以检测到HBV DNA和HBV ccc DNA，母亲或父亲单亲感染对早期胚胎检测的阳性率无明显差异，双亲感染的阳性检出率高于单亲感染，对比新生儿脐带血HBsAg阳性率无明显差异，母亲血HBeAg阳性的新生儿脐带血HBsAg阳性率高于HBeAg阴性者，母亲血HBV DNA＞500 IU者新生儿脐带血HBsAg阳性率高于HBV DNA＜500IU者，对这些亲代存在HBV感染者的家庭行辅助生殖技术的新生儿与自然妊娠的新生儿感染率并无差异，HBV感染对不育妇女的IVF/ICSI治疗结果无害［1，18］。

4 易感基因在HBV垂直传播中的机制

HBV在人群中普遍易感，研究发现，与健康人群比较，HBV感染者存在某些差异表达基因，这些差异表达基因或与免疫逃逸、宫内感染、疾病发展相关。人类白细胞抗原（HLA）是一类来源于父母双方位于6号染色体短臂6P21.31区上的编码MAC（主要组织相容性复合物蛋白）的基因复合物，位于类白细胞细胞膜上抗，HLA表达基因具有供显性和高度多态性，HLA多种等位基因可以改变适应免疫系统，帮助身体将自身的蛋白与外来入侵的病毒、细菌、及其他蛋白质区分开来。陈甜甜等［19］采用Illumina平台GenDxNGSgo对101例HCC患者和186例健康者血液标本的HLA-I基因进行全长基因测序方法，从等位基因水平比较差异，发现在HCC患者中HLA-I A*02：01基因频率低于健康人组。HLA-B*44：03基因频率显著高于健康人组，HLA-I C*03：03基因频率低于健康人组。HBV感染者HLA-A*11、A*29、A*31、B*56，HLA-DRB1*09、DRB1*12基因频率感高于健康人，而HLA-B*07则低于健康人［20-21］。

CLAUVIS等［22］对肝炎患者疾病状态进行分层分析后发现，HBV感染者携带HLA-A*30：01这种等位基因可能性是未感染者的六倍。等位基因遗传变异可能增加HBV感染风险增加。HLA-DPA1的rs3077和HLA-DPB1的rs9277535等位基因G比A增加了乙肝感染的风险，HLA-DPB2的rs9366816TC比rs9366816TT增加了乙肝感染的风险，HLA-DPB1的rs2281388GA比rs2281388GG增加了乙肝感染的风险，rs3077和rs9277535 GA基因性可能增加乙肝高危儿童HBV突破感染的风险［23］。另外有研究［24］发现IL-10单核苷酸多态性与乙肝疫苗免疫应答相关，IL-10 rs3021094 GG基因型、IL-10 rs3790622 GA基因型和A等位基因的高表达会导致乙肝疫苗免疫失败。

IL-17-197A/G位点可能与HBV感染及疾病不良进展有关，等位基因为A的频率在慢性肝硬化患者中最高，其次为慢性乙型肝炎，再者为慢性肝炎携带者，最后为自限性感染者，基因型AA在慢性肝硬化患者中出现的频率高于AG、GG型［25］。相同的的基因在不同性别之间也可能存在差异，女性患者中CHB组IL-17的rs4711998G的等位基因G的频率显着高于肝细胞癌（HCC）组，而仅男性患者IL-21的男性HCC组的单体型rs12508721C、rs13143866A、rs2221903T明显高于CHB组［26］。

不明原因引起的垂直传播和暴露后的预防失败，可能是由于HBV病毒株的突变和免疫逃逸的发生。HBV S基因突变与隐匿性感染有关，致使多种常用抗-HBsAg试剂对于突变HBsAg检测能力受到影响，减弱疫苗对人体的保护性［6，27］。使用多克隆抗HBs抗体疫苗预防非疫苗基因型HBV感染需要更高浓度的抗HBs滴度，或者优化HBV疫苗［28-29］。双亲的HBV DNA拷贝量对于婴儿的HBV感染相关，因此孕前期、孕期进行相关治疗，减少HBV DNA含量是有意义的。

综上所述，母体血清HBV DNA拷贝量、母体感染状态、HBV病毒变异及个体基因差异在HBV母婴传播途径中起重要作用。HBV病毒携带者的精子头部细胞质中存在HBV DNA，精子中的HBV DNA可在受精卵中复制、表达。ART操作中穿透卵母细胞的透明带和细胞膜时可导致HBV进入卵母细胞，同时药物刺激可使卵泡中HBV病毒复制活跃，增加HBV的垂直传播风险。HLA-B*44：03、IL-17-197A/G的等位基因变异可增加HBV的感染风险。