钱聪 谢青

戊型肝炎是一种由戊型肝炎病毒(hepatitis E virus, HEV)感染导致的肝脏炎症。HEV至少可分为4种基因型,1型和2型仅见于人类, 3型和4型在猪、野猪和鹿等若干动物中传播,虽不会使这些动物发病,但是会造成人类感染。HEV通过感染者的粪便排出,通过被污染的饮用水传播。HEV感染通常具有自限性,2～6周就可自愈。少数情况下发展成暴发性肝炎(急性肝衰竭),导致死亡[1]。

既往认为HEV仅仅导致急性感染,但当慢性戊肝(持续病毒血症超过3～6月)在器官移植患者中被意外发现后,慢性HEV感染的病理机制以及全新治疗方法备受关注。已经证实了慢性戊肝主要出现在免疫缺陷患者中,并会导致疾病进展甚至死亡。然而,在流行病学、病理生理机制、有效治疗方法以及预防措施等方面,挑战依然十分严峻。

一、流行病学

2008年,在感染HEV基因型3型的器官移植患者中,首次发现并报道了慢性戊肝[2]。随后病例报告记录了一例HEV持续感染的HIV感染患者[3]。接受化疗或免疫治疗的肿瘤患者、接受免疫抑制剂或免疫调节剂治疗的自身免疫疾病患者(例如风湿病)也是慢性戊肝感染的风险人群。

在欧洲国家,慢性戊肝在被基因型3型HEV感染的免疫缺陷患者中最常见。实体器官移植群体中,病毒RNA持续阳性的活动性HEV感染患者占1%～2%。在不同研究中,戊肝发展为慢性感染的比率有所差异。基于大量队列研究和meta分析的数据显示,在HEV感染的接受实体器官移植患者中,约2/3会发展成为慢性戊肝[4-5]。在恶性肿瘤和自身免疫疾病患者中,慢性戊肝患者分布较散,流行病学特点还未完全了解。除了最初在美国和英国报道的病例,HIV人群中新报道的慢性戊肝患者非常少。不仅如此,在基因型3型广泛流行并有许多移植中心的北美,慢性戊肝患者也非常罕见。美国一项纳入145例肝移植患者的队列研究中,所有患者均有感染HEV的风险,但是却没有发现慢性戊肝病例[6]。可能原因之一是北美缺乏广泛运用的诊断HEV感染的方法,因此该地区的HEV感染程度可能被低估了。最近英国报道了两例感染新型冠状病毒的患者同时感染了基因型3型HEV,其中一例进展为慢性戊肝,可能与其使用免疫抑制剂治疗淋巴瘤有关[7]。

首例报道的基因型4型HEV引起的慢性感染患者是一位患有淋巴细胞白血病接受化疗的中国男孩[8]。随后该基因型引起的慢性戊肝患者在中国大陆和香港陆续有报道。虽然基因型4型HEV主要流行于亚洲国家如中国、日本等[33],但是在欧洲也有流行。

二、慢性戊肝感染传播途径及预防

(一)动物传播 慢性戊型肝炎属于人兽共患病毒,主要是由流行于各种哺乳动物的基因型3型和4型HEV引起的。与感染HEV的动物进行直接或间接的接触,或进食被病毒污染的食物,是主要的传播途径。基因型3型的HEV首次在中国西北地区的兔子中被发现,随后在美国和欧洲陆续有报道。法国一项纳入919例HEV感染患者的队列研究中,有5例患者感染的是兔源HEV,其中一例免疫健全的患者自发清除了病毒,另外4例免疫缺陷患者中,有3例发展为慢性戊肝[9]。瑞典一项纳入114例确诊HEV患者的队列研究中,3例免疫缺陷患者是被兔源HEV感染,这3例中有2例进展为慢性戊肝。值得注意的是,这些慢性戊肝患者均未与兔子有直接接触,也未曾食用兔肉,这说明他们可能是通过某种我们尚未知晓的间接途径被感染[9-10]。

由于第一例基因型7型HEV慢性感染的患者是通过进食骆驼肉/奶而感染的,不同地区已经启动了该基因型HEV的流行病学研究。骆驼中的血清阳性率大约在20%～45%,粪便中,HEV RNA检出率约为2%。虽然人类很少与骆驼接触,但是动物传播的潜在风险仍有待评估。

在中国香港、加拿大、西班牙发现的一系列HEV-C1型HEV感染病例改变了我们最初认为鼠源HEV不具有传染性的观点。目前为止,香港已经报道了数例免疫缺陷人群的慢性戊肝患者,至少已发现3种不同毒株可以感染人类,这强烈提示鼠源HEV具有潜在传染性。香港的流行病学调查也显示,人类与被老鼠粪便污染的环境直接接触会引起HEV感染[11]。

因为粪-口传播是动物源性HEV的主要传播途径,欧洲建议免疫缺陷患者避免食用生肉以及猪肉相关食物产品。直接检测免疫缺陷患者的食物可以有效避免慢性戊肝感染,但是因为目前食品生产和加工产业链比较复杂,该方法难以付诸实践。此外,某些被兔源或鼠源HEV感染患者的准确传播途径还未被完全证实。收集并检测被动物粪便污染的环境表面或动物本身可以帮助我们进一步明确传播途径,以便于我们制定出更好的预防措施。

(二)血液传播 全球范围内献血员血液中HEV阳性率的调查显示,欧洲国家HEV RNA在献血者血液中的阳性率为0.006%～0.19%。西班牙检测了23例HEV RNA阳性的血清,有8例可以检测到无包膜HEV病毒,而所有样本均可检测到包膜病毒[12],提示我们需要重视HEV的血液传播风险。2004年,日本研究首次报道了输血传播引起的急性HEV感染,随后发现在肝移植患者中通过输血传播引起的慢性戊肝[13]。欧洲也陆续报道了一系列经输血感染的戊肝病例,其中一部分免疫缺陷患者进展为慢性戊肝,这些病例都与输注各种血液制品(例如新鲜冰冻血浆、红细胞、血小板)相关[14]。

HEV阳性献血者通常都是无症状的,检测血液制品中的HEV RNA成为了控制该传播途径的唯一方法。部分欧洲国家已经开始对献血者血液检测HEV RNA。但是在很多国家,大范围检测在经济上并不可行,因此我们建议对免疫缺陷患者(尤其是器官移植患者)使用的血液制品进行专门检测。

(三)其他可能的传播途径 HEV 1型和2型是通过被污染的水源传播的。在欧洲, 3型和4 型HEV也能在各种环境水资源以及植物中检测到。已经有报道在部分贝类、新鲜蔬菜、水果中可以检测到HEV,这也归因于使用污染水源。中国报道的一例4型HEV感染的患者,没有食用猪肉产品,但是食用了一家牧场附近河流中的水产品。在法国,食用贝类与HEV血清阳性率升高相关,而饮用瓶装水与血清阳性率降低相关[15]。

三、戊型肝炎疫苗

预防HEV感染有赖于安全有效的疫苗。目前唯一获得批准使用的疫苗是中国于2011年批准的疫苗Hecolin。在人群中,该疫苗预防1型和4型HEV感染非常有效,并能长期保护[16]。为了明确Hecolin能否在人群中预防慢性戊肝,检测其对3型、7型以及HEV-C1的有效性也非常重要。在兔子模型中已经证实了Hecolin可以有效预防3型HEV感染,但是对HEV-C1感染的小鼠,Hecolin只能提供部分保护。大范围接种戊型肝炎疫苗没有必要,高危人群(如免疫缺陷患者、孕妇等)进行接种还是有必要的。世界卫生组织呼吁对Hecolin在特殊人群中的安全性以及有效性方面开展更多的研究。一项在孟加拉国进行中的IV期临床试验正在测试Hecolin对孕妇的保护作用[17]。有趣的是,数学模型已经证明,在进食较多猪肉相关产品的人群中,接种疫苗的人群感染HEV的风险显著降低。

尽管不太可能对所有动物接种戊型肝炎疫苗,但是对动物传染源(尤其是生猪场)接种疫苗,可能是较好的替代方法。然而,由于HEV病毒在猪身上几乎不致病,也基本不影响猪群的经济效益,疫苗的生产使用推广是个难题。我们应该评估给动物接种疫苗对公共健康安全带来的成本与收益。当然目前最重要的仍然是研究人员、监督管理部门必须审查证据来确定在免疫缺陷人群中,疫苗Hecolin能否有效预防慢性戊肝感染。

四、慢性戊肝的诊断及临床特点

(一)诊断 在慢性HEV感染的患者中,抗HEV抗体很难被检测到,对于这些患者,诊断HEV 唯一可靠的方法就是检测其血液中HEV RNA载量。慢性HEV感染定义为血清中HEV病毒可以持续阳性3个月以上。HEV RNA病毒载量也被用来评估治疗疗效。通常,只有患者出现可疑临床表现时,我们才会去考虑其是否存在戊型肝炎感染,但是这在免疫缺陷患者中显然是不够的。因此,对居住在戊型肝炎流行地区的移植患者,如何制定系统的HEV管理监测方案,这是未来研究需要关注并解决的。

(二 )肝内表现 持续HEV感染会导致慢性肝脏炎症,并快速进展至肝脏纤维化、肝硬化。虽然目前仍不清楚出现疾病进展的患者的准确比例,但一项大型多中心回顾性研究显示,56例慢性戊肝的器官移植患者中,有8例进展为肝硬化,其中有2例需要进行肝移植,2例死于失代偿性肝硬化[2]。慢性戊肝患者的肝组织活检主要是慢性肝炎,除了轻-中度炎症反应外,部分患者进展为肝纤维化和肝硬化。免疫组化在肝细胞和胆管上皮细胞内均可检测到病毒,提示病毒直接感染胆管可能是导致胆管炎的潜在原因之一。

由于乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒感染是肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)的主要病因,我们也应怀疑慢性戊肝是否能导致HCC。据报道,有一例没有任何肝硬化和HCC病因及高危因素的免疫缺陷患者在慢性戊肝感染8年后,进展为HCC[18]。由于报道病例有限,慢性戊肝是否是HCC的病因之一需要密切关注。

(三)肝外表现 据报道,许多肝外临床表现都与HEV感染有关。虽然大部分表现出现在急性感染中,但是神经系统和肾脏受损在慢性戊肝患者中也会出现。格林-巴利综合征、神经痛性肌萎缩、脊髓炎、脑炎就是最常见的HEV相关神经系统紊乱疾病。在慢性戊肝感染合并神经系统表现的患者脑脊液中也检测到HEV RNA。细胞实验中已经证实了HEV会感染神经细胞[19],同样在不同动物模型中也证实了HEV会感染神经组织[20]。不仅如此,直接或间接感染也会对肾脏造成损害。

在一例慢性病例中,HEV感染真皮内皮细胞介导了T淋巴细胞增殖紊乱。在被慢性戊肝感染的男性患者的精液中,也检测到了HEV病毒,这提示男性睾丸、前列腺也可能是HEV复制增殖的靶组织,但是目前其病理生理机制尚未阐明[21]。因此,目前HEV是否能通过性传播尚不可知。

五、病理生理机制

(一)HEV感染的免疫应答 宿主固有免疫是对抗病毒感染的第一道防线,固有免疫系统包括传统固有免疫细胞例如自然杀伤细胞(NK细胞)、树突状细胞、粒细胞、单核细胞、巨噬细胞等,HEV RNA可以激活宿主细胞的固有免疫,引发强烈干扰素反应,这点已经在HEV感染患者、细胞模型、类器官模型中得到验证。固有免疫系统会识别病毒侵袭,从而激活抗病毒细胞因子(比如干扰素)的释放。

在适应性免疫系统受损的免疫缺陷患者中,单纯依靠固有免疫系统无法完全抵抗慢性HEV感染。在急性戊型肝炎患者中,可以检测到强烈的HEV特异性CD4+、CD8+T细胞免疫反应,这些细胞的作用也已经在体外试验中被证实。但是在慢性戊型肝炎感染患者中,HEV特异性T细胞反应功能紊乱,大部分患者都无法检测到HEV特异性CD4+、CD8+T细胞免疫反应;病毒清除后,短期内可以检测到这些细胞免疫反应。猕猴试验中,CD8+T细胞的耗竭会导致病毒清除时间延长,但不足以产生慢性感染,随着HEV特异性CD4+、CD8+T细胞进入肝脏以及中和抗体反应,HEV会被清除[22]。

多项临床和实验证据显示,进展为慢性戊肝和多种免疫系统功能紊乱有关,包括固有免疫、T细胞免疫以及抗体反应。此外,HEV的持续存在,病毒蛋白通过与宿主的相互作用使得免疫逃逸变得更容易。

(二)免疫抑制的多方面作用 目前报道的大部分慢性戊肝感染患者都曾接受器官移植,戊型肝炎慢性化与免疫抑制剂的广泛使用之间的关系已经被阐明,使用免疫抑制剂的主要目的是抑制T细胞增殖来预防器官排斥反应。但是要导致慢性戊肝感染,需要免疫系统多个组成部分被抑制,而不仅仅是T细胞功能被抑制。这也能解释为什么在仅仅只有CD4细胞缺损的HIV感染患者中,慢性戊肝感染非常罕见。炎症性肠病患者也使用免疫调节剂治疗,但是慢性戊肝感染也很少见,这可能是因为他们的免疫系统受抑制程度较轻[23]。

不同免疫抑制药物对免疫系统的影响有所不同。一项心脏移植患者的队列研究显示,吗替麦考酚酯(Mycophenolate mofeil, MMF)和HEV清除关系密切[24]。细胞实验结果显示,mTOR抑制剂会加速HEV复制而MMF会抑制其复制。一项临床试验测试了索非布韦对慢性HEV感染患者的作用,结果显示,特定的免疫抑制剂会对HEV病毒载量产生潜在影响[25]。和mTOR抑制剂相比,MMF能显著降低HEV RNA载量。虽然这个亚组中病例数较少难以得出准确结论,但结果与之前一致。总体来说,慢性戊肝感染的病例数太少,很难按使用不同的免疫抑制剂对其进行分组。因此,同时使用临床和实验研究去阐明慢性戊肝患者不同免疫抑制剂的使用原则非常重要,更好地了解不同免疫抑制剂对免疫系统的各个组成部分的作用,才能让我们对慢性戊肝患者的管理做出更好的决策。

(三)疾病进展的炎症反应 有很大一部分慢性戊肝病情会快速进展,2年内进展为肝硬化,但是HEV感染导致的潜在纤维化机制尚不明确。巨噬细胞是识别病原和组织损伤的关键细胞,它们会将促炎反应和促纤维化反应密切结合起来,在肝脏纤维化过程中起到非常重要的作用。目前,已经证实有5种蛋白受体被激活后会诱导炎症小体。含pyrin结构域的NOD样受体家族3(NLRP3)炎症小体是与病毒感染最相关的受体之一。最近一项研究显示,巨噬细胞会募集并激活NLRP3炎症小体对抗活动性HEV感染,同时也会使病毒颗粒失活。该研究通过兔子实验和对急性HEV感染患者的分析,提供了更多HEV感染中炎症激活的证据。考虑到越来越多研究显示抗炎治疗可以有效改善COVID-19患者的预后,抗炎治疗能否减缓HEV进展及慢性化值得研究[26]。

六、治疗进展

目前主要依据EASL指南对慢性戊肝感染患者进行管理及治疗[27]。减少免疫抑制剂的剂量是一线选择,这能使1/3左右的慢性戊肝患者体内的病毒得到清除。然而,减少免疫抑制剂剂量并不是在所有移植患者中都可行的,因为这会使急性排斥反应的风险增加,尤其是对心脏移植、肺移植、胰腺移植的患者。报道称在HEV感染的造血干细胞移植患者中,减少免疫抑制剂治疗剂量与死亡率密切相关。

尽管缺乏明确有效的治疗方案,当不能减少免疫抑制剂剂量和/或不能清除HEV时,可以尝试使用利巴韦林单药治疗(表1)。一系列实体器官移植患者的队列研究已经证实了使用利巴韦林单药治疗最高可以使90%患者获得持续病毒学应答(sustained virological response,SVR)。大部分患者(约80%)接受的剂量为600 mg/d,疗程为3个月,但是该方案只是经验性用药。对于3个月后病毒复发的患者,将疗程延长至6个月或更长有助于让患者获得SVR[28-29]。血清HEV RNA阴性但是粪便HEV RNA阳性的患者是停止治疗后复发的高危人群,对于这部分患者,延长疗程有助于提高SVR比例。

表1 利巴韦林单药治疗慢性戊肝相关临床研究总结

在某些移植患者中(例如心脏移植和肺移植患者),淋巴细胞减少症代表深度免疫抑制,这与SVR比率下降相关。此外,利巴韦林剂量减少也会导致SVR率下降。利巴韦林通过肾脏代谢,它可以在肾功能不全的患者中可能导致溶血性贫血[30]。不幸的是,大部分移植患者肾小球滤过率都有所下降,需要减少利巴韦林剂量,以至于在这个群体中,很少有患者能够使用足量的利巴韦林剂量。

目前,利巴韦林的作用机制还未知。已经被证实的是利巴韦林类似麦考酚酯,可以通过耗竭三磷酸腺苷来抑制HEV复制。在体外实验中,麦考酚酸联合利巴韦林可以增强抗HEV作用,但是在治疗患者中并未发现有类似疗效。此外利巴韦林可能会促使HEV产生突变,虽然这是可逆的[31]。HEV RNA聚合酶G1634R突变与在器官移植患者中使用利巴韦林治疗失败有关。总体来说,目前缺少足够的证据来解释利巴韦林抑制HEV复制以及耐药产生的机制,这需要进一步研究。对利巴韦林无法产生免疫应答的慢性戊肝肝移植患者或未移植的患者,除了使用聚乙二醇干扰素α之外,没有其他替代药物可以使用[32]。但是在其他器官移植患者中,使用聚乙二醇干扰素α会增加急性排斥反应的风险。因此,世界卫生组织仍然将利巴韦林列入基本药物标准清单,但同时探索其他治疗方案至关重要。

七、未来展望

因为只有很小一部分戊型肝炎患者需要抗病毒治疗,对于医药公司来说,研制新型抗病毒药物的经济效益并不高。在细胞实验中,索非布韦作为一种丙型肝炎病毒核苷类似物聚合酶抑制剂,同样也能有效抑制HEV复制,然而在后续实验以及将其适应证外地应用于慢性戊肝患者,产生了与之前相矛盾的结果。在被基因型3型和4型HEV急性感染的兔子中,使用大剂量索非布韦可以起到一定抗病毒作用。最终,一项多中心、前瞻性II期先导临床试验结果显示索非布韦对慢性戊肝患者病毒抑制作用非常弱,9例接受治疗的患者都没有清除病毒,这使索非布韦没有被单独应用于临床来治疗慢性戊肝[25]。到目前为止,数个被FDA批准使用的药物(如azithromycin、ivermectin、niclosamide和gemcitabine)及微量营养素锌在体外试验中都可抑制HEV。

目前大家仍在不断寻找新型HEV抑制剂,如筛选化合物文库、临床药物文库或通过机器学习技术研发新的药物候选分子。分离自慢性戊肝患者的T细胞受体工程化T细胞可以识别HEV特异性抗原决定簇,在细胞培养中杀死HEV感染的靶细胞,这提示了基于T细胞的免疫治疗也许可以用于治疗慢性戊肝。从COVID-19疫情中我们已经认识到单克隆抗体在治疗病毒感染中的治疗价值,数个针对HEV衣壳的单克隆抗体正在研制中。这些抗体可以阻断HEV感染细胞,并预防HEV感染动物。基于RNA干扰的基因治疗方法在体外也可以持续抑制病毒。然而,将这些实验性治疗方案进行临床转化仍存在许多障碍。

八、结论

既往我们认为HEV仅能引起急性肝炎,然而,慢性戊肝的发现改变了人们对HEV的认识。近年来慢性戊肝的流行病学特点、传播途径、病理生理机制、诊断、临床特点以及治疗方法等领域的研究都有较大进展。在器官移植患者中,减少免疫抑制剂剂量或启用利巴韦林抗病毒是慢性戊肝的一线治疗方法。然而,目前对于慢性戊肝依旧存在许多知识盲区,如何将现有研究转化并应用于临床来改善慢性戊肝患者的预后是我们需要克服的难题。逐步解决这些难题需要基础医学、转化医学、临床研究员以及医疗管理部门的共同努力。世界卫生组织设立了目标,要在2030年消除病毒性肝炎的健康危害。如果不能解决HEV的问题,就不可能完成消除病毒性肝炎的目标,因此对HEV的研究任重而道远。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。