修回日期: 2009-02-01
接受日期: 2009-02-09
在线出版日期: 2009-02-28
随着乙型肝炎疫苗措施及治疗的发展, 丙型肝炎在慢性肝炎中的比例日益增加. 丙型肝炎慢性化率高, 肝硬化、肝癌发生率高. 由于丙型肝炎病毒的高度变异, 且丙型肝炎基因分型的研究报道提示其与传播途径、地域分布、临床分布、疾病进展转归有一定的关系, 故本文从以上几方面对丙型肝炎基因分型进展与临床意义作一综述.
引文著录: 李伟琴, 袁致海, 徐光华, 吴殿磊. 丙型肝炎基因分型进展及其临床意义. 世界华人消化杂志 2009; 17(6): 589-593
Revised: February 1, 2009
Accepted: February 9, 2009
Published online: February 28, 2009
There has been a growing number of hepatitis C cases in China. The progress of hepatitis C infection is prone to be chronic, which leads to high incidence of liver cirrhosis and hepatocarcinoma. It has been reported that high variation of hepatitis C virus is correlated with its route of transmission, geographical and clinical distribution, progression and outcome of disease. So this article provides a brief review on aspects of hepatitis C genotyping and clinical significance of the progress.
- Citation: Li WQ, Yuan ZH, Xu GH, Wu DL. Progress in hepatitis C genotyping and its clinical significance. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2009; 17(6): 589-593
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v17/i6/589.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v17.i6.589
世界卫生组织(WHO)公布的最近数据表明, 全球约有1.2亿人感染丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV), 流行率为2%[1]. 我国一般人群抗-HCV流行率为3.2%, 估计有3800万HCV感染者. 近年来, 我国丙型肝炎的诊断率在不断的提高, 丙型肝炎新报告病例也不断增加[2]. HCV感染人体后病情隐匿, 慢性化率高达50%-80%, 引起肝脏的慢性炎症坏死和纤维化, 导致部分患者发生肝硬化和肝癌, 严重危害患者的健康和生命. 现研究已知HCV基因组高度的变异性是HCV持续感染及严重预后的重要因素, 且HCV基因型与感染途径、临床病情及抗病毒治疗、疫苗制备等有明显的相互关系. 故本文对HCV基因型目前研究状况作一综述.
HCV是一组致人类肝炎的病毒, 他与瘟病毒、黄病毒有相似的基因组结构, 在分类上归于黄病毒家族中的一个独立的属. HCV基因组呈现高度异质性, 根据HCV基因组核苷酸序列的差异程度, 可将HCV分为基因型(30%-35%)、基因亚型(20%-25%)、分离株(5%-9%)和准种(1%-5%)[3]. 目前至少有4种不同的HCV基因型命名系统: Okomoto系统、Kanazawa系统、Cha系统、Simmonds系统[4]. HCV基因组可分为3个区域, 即5'非编码区(5'NTR, NCR, UTR)、编码区(ORF)、3'非编码区(3'NTR). 5'NTR; 此区高度保守, 是病毒翻译的起始位点, 在HCV复制过程中有非常重要的作用; 开放读码框架(ORF), 此区有结构蛋白区C、E1、E2和非结构蛋白区NS1-NS5: 最近的研究结果表明人细胞膜上CD81的表达与HCV包膜糖蛋白E2及其进入肝细胞中的过程有关[5], 许可 et al[6]对HCV包膜区准种的研究提示: 准种的复杂性与患者的肝病活动度相关, 多因素分析示肝病活动度与准种的复杂与否有关. 在E1和E2/NS2区的氨基酸有两个突变区(HVR): HVR1, HVR2. HVR1的变异率高于HVR2. 在王齐欣 et al[7]对HCV持续感染者与自然阴转者外周血中HCV准种构成的变化规律进行观察, 结果示, 自然阴转者外周血HCV HVR1区准种群体组内平均遗传距离, 熵值较小. 其结论表明HCV感染的自然病程中, 在机体免疫压力作用下HCV准种构成可发生改变, 较高的准种遗传复杂度和遗传变异度有可能导致迁延; 3'-NTR可能与HCV RNA的稳定性有关.
目前常用的检测方法有: (1)测序法: 通过PCR扩增有代表性的基因片段如5'-NTR区, C区, NS5B区, 再进行核苷酸序列测定, 为HCV基因分型的"金标准"; (2)型特异性引物扩增: 是根据不同HCV基因型在某一区段(主要是保守区)序列的差异, 设计一系列型特异性引物, 不同HCV基因型可以扩增出长度大小不同的片段, 并以此分型. (3)型特异性探针杂交法: 通过将生物素或荧光素标记型特异性探针固相化在膜或芯片上, 与RT-PCR扩增的病毒产物进行杂交后, 经扫描判读出HCV基因型. 用于该分型方法的区段是5-UTR, C区. (4)基因芯片法: 是指将许多特定的寡核苷酸片断作为探针, 有规律地排列固定于支持物上, 然后与待测的标记样品的基因按碱基配对原理进行杂交, 再通过激光共聚焦荧光检测系统对芯片进行扫描, 并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出分析比较, 从而迅速得出所要的信息. (5)限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism RFLP)法: 利用限制性酶识别RT-PCR扩增的特定区域(5-UTR, Core和NS5B区)的型特异的切割位点, 分解为长短不同的若干片断以确定分型, 该方法常用酶为HaeⅢ、RsaⅠ、MvaⅠ、HinfⅠ、ScrfⅠ, 利用这些酶可将6个基因型分开. (6)遗传发育关系进化树: 遗传发育关系分析法是在核苷酸序列分析的基础上建立的. 对一定区域内的样本测序结束后可将序列相互比较, 分析样本间序列的进化距离, 画出该区域内HCV流行的关系进化树, 观察HCV在区域内的分子流行情况及特点; 也可把样本序列与世界各地以发表的该区段序列比较, 分析样本序列与其他序列的差异. (7)其他: 特异性引物错配延伸法; 荧光共振能量转移探针的解离曲线分析法; 异源分子迁移率法[8-9].
2.1.1 基因型与传播途径关系: 在阴宁 et al[10]的研究结果中得出, 静脉吸毒人群IVDU(主要来源于新疆, 云南和广西)的HCV基因型为1b、3a、3b和4型, 而不洁输血献血人群的HCV基因型以1b和2a为主, 且1b、2a只见于不洁献血人群. 安文锋 et al[11]研究结果示某农村单采血浆供血人群亦以1b型为主(91.89%). 谢尧 et al[12]亦在此得出结果示;输血者中单基因HCV感染率(93.88%)和单1b型感染率(76.87%)高于非输血患者感染的86.57%和58.21%, 及非输血者患者感染的HCV基因型分布比输血者更复杂, 而且献血人群的基因型分布同临床患者有着区别, 前者多为无症状的HCV感染者, 后者则是严重肝病患者. 另有3a型在北欧、美国地区的药物注射中流行, 且常混合感染1a. 由于近些年我国西南边境的一些大城市为HCV其他变异株的传入提供了途径, 同时导致静脉注射毒品者和HCV感染者的比例激增, 3b成为其该地区的主要基因型[13]. 广西IVDU者调查显示以6a(38%)3b(37%)为主, 与我国相关报道相似, 有研究证明6a型近年在香港年轻的IVDU中流行率高达60%. 在张永祥 et al对江西地区的研究中, 亦发现经IVDU传播的6a型患者, 并得出各基因型别在传播途径、ALT、TBIL值方面均无显著性差异的不同结果[8,14-15]. 而混合基因型感染多见于反复接受输血者和共用针头的IVDU中, 我国常见为1b/2a混合感染. 并且有研究证实供血员可通过多次单采血浆感染不同亚型HCV, 而生活密切接触及通过胎盘, 产道只将单一型HCV传给配偶和子女. 在许可 et al[16]的研究中得出: 该江苏宜兴地区男女患者HCV基因型分布差异有统计学意义.
2.1.2 地域分布特点: 目前认为基因型1b是普遍的型别, 在美国、欧洲、中国和日本的流行率超过HCV感染病例的70%, 埃及、澳大利亚分布1, 2, 3型, 其中1a、1b为主, 在一项对美国费城酒精依赖人群调查中, 发现仍以1a、1b为主. 基因型2a和2b占全球HCV基因型的10%-30%, 遍布在北美、欧洲、中国和日本等地, 其中意大利, 芬兰的2型流行率高, 且2c型在意大利是高流行区. 基因型3在印度半岛、东南亚和印度尼西亚较为突出, 苏格兰、荷兰、法国均报道1、2、3分布, 3b型主要分布于尼泊尔、泰国、印度尼西亚和日本. 基因4型分布在非洲中北部和地中海东部国家(埃及, 意大利). 基因5型在南非占主导地位(39.2%), 非洲以4、5、6型为主. 基因6型主要集中在东南亚一些国家[8-9,14,17].
以往报道, 我国大部分地区流行的HCV型别为1b, 其次为2a, 在南方城市1b感染率占90%以上, 从南向北2a型逐渐增多. 但近几年所报道的基因型分布情况正在改变(图1).
我国HCV基因分型仍以1b为主, 但没有明显提示由南向北的改变, 且可测出的基因型及亚型类别增多, 混合感染增多, 这可能与: 现人群流动性增加; 静脉吸毒增加; 以及血透等治疗措施的普及; 和现在检测方法的提高, 灵敏度及特异性的提高等因素有关. 但因为使用检测方法的不同, 可比性较差[14,16,18-25].
2.2.1 分布: 学者认为, HCV 1b/Ⅱ型与肝病的进展及慢性肝病的严重程度密切有关, 推测这与型特异变异基因编码的蛋白有较强的细胞毒作用有关[26]. 在黄革玲 et al研究中示HCV 1b型在急慢性肝炎及肝癌患者中均占绝对优势, 其余有少量2a/2c、6a及某些混合感染型, 不同基因型在不同临床类型中的分布无明显差异[19]. 在刘志英 et al[25]对北京地区肝硬化和慢性肝炎患者进行的基因型分布比较, 结果表明, 尚未发现HCV基因型因肝病严重程度而有所不同, 与部分学者报道一致, 且其研究示Ⅰ型的病毒RNA拷贝数较非Ⅰ型高, 但P>0.05, 提示治疗前HCV基因型与体内病毒的含量有一定关系, 但不一定是其主要影响因素. 在许可 et al[16]研究中结果示不同程度分布差异无统计学意义, 但其结果与国内外众多文献报道一致处为1b在中重度慢性丙型肝炎, 肝硬化中的比例比急性, 轻度慢性肝炎要高. 另有研究表明: HCV基因型1a, 2a合并HBV感染的发生率较高, 大部分(74%)急性肝炎患者为基因型1a, 3a感染与肝脏脂肪变关系密切, 4型感染易引起失代偿性肝脏并发症[8,27]. 目前, 肝炎病毒与自身免疫的关系受到较多关注, 已有研究结果证实, 自身免疫是HCV损伤机体的一个重要方面. 在葛明广 et al[28]的研究结果证实, 感染Ⅱ型(1b)HCV和同时感染Ⅱ, ⅢHCV的患者的自身抗体检出率高于感染Ⅲ型HCV的患者, 提示感染Ⅱ型HCV患者的体内免疫应答过程更为显著. 国外Zein et al[29]对美国人研究结果示检出自身抗体的HCV感染中, 有58%为1a, 1b型次之. 另Knobler et al[30]观察了45例不伴有肝硬化的慢性丙肝患者88例慢性乙型肝炎患者及90例对照人群, 结果示慢性丙型肝炎患者中糖尿病的发病率确有升高. Soma et al[31]发现糖尿病患者中抗HCV出现的阳性率明显高于一般人群约19.5%. 我国赵平 et al[32]对HCV患者2型糖尿病研究结果示: 慢性丙型肝炎患者糖尿病的发病率最高, 且合并者的丙氨酸氨转移酶及总胆红素水平高于未合并者. 合并者1b最高(40.59), 与未合并者差异显著, 其他依次为2b(27.72%), 2a(17.82%), 而且合并者中62.38%有糖尿病家族史, 与未合并者差异有统计学意义, 究其原因: 一方面可能是与遗传有关, 另一方面可能与HCV基因型和肝脏疾病的严重程度有关.
2.2.2 HCV基因对于肝损伤疾病进展和转归的影响: 有不少研究结果提示1b型感染与肝炎的慢性化进程和严重的肝脏疾病有关. 国内多为难治性慢性丙型肝炎患者, 表现为基因1型占78%, HCV RNA定量大于2×109拷贝/L, 增加了抗病毒治疗的难度. 于建武 et al[33]研究示黑龙江省慢性丙型肝炎以1型和2型为主, 对干扰素疗效好的2和3型占52.3%, 能否获得早期病毒性应答(early virologic response, EVR)是最终获得持续病毒学应答(sustained virologic response, SVR)的重要预测因素. 由于基因1型患者的EVR能影响SVR, 因此对于未获得EVR者应果断停药, 这样可以减轻患者的经济负担和药物不良反应[34]. 谢尧 et al[35]研究示治疗早期, HCV基因型主要影响生化应答率, 而在治疗结束后基因型既影响生化应答率也影响SVR率. Portal et al[36]的随机多中心对照研究结果显示, 在联合治疗组, 治疗结束时的EVR, TVR率在1型和2, 3型之间差异无显著性, 但2, 3型的SVR率总是高于1型. 多项研究已表明: 治疗失败多发生在1和4型, HCV治疗反应率为1型38-52%, 而2, 3型则可以达到90%.
HCV的高度变异性是其慢性化的主要原因, 现今而丙型肝炎患者基因分型的研究我们提出新的要求: 丙型肝炎的基因型分布正在发生变化, 其病毒与宿主之间又在发生怎样的关系, IVDU患者的增多, 医源性感染机率的增大, 基因突变的多样性, 以及干扰素治疗前的预测治疗中及治疗后的评估等. 这也就需要我们在基因分型及变异方面进一步研究, 以为丙型肝炎的疫苗制备、预防其发生发展和更好的治疗打好基础.
丙型肝炎基因分型按Simmonds分型法可分为6型,若干个亚型, 在不同的传播途径及与临床关系亦有不同的研究结果. 本综述发现传播途径中现医源性及静脉吸毒增多, 相应基因型改变且混合感染增多. 我国部分地区由南到北变化不明显, 与临床关系多集中于丙型肝炎病毒的变异.
党双锁, 教授, 西安交通大学第二医院感染科; 石统东, 副教授, 重庆医科大学附属第二医院感染病科
丙型肝炎基因型分布的多样性、特点性, 提示疫苗研发以及临床治疗时应加以参考.
王齐欣 et al研究了8例具有不同转归的未接受过任何抗病毒治疗的HCV感染者, 对平均10年前后血清HCV HVR1区进行准种研究, 结果4例持续感染者中有3例血清HCV准种构成在随访前后发生改变, 表明在没有外界免疫压力作用的自然病程中HCV准种群体并不稳定, HCV慢性迁延与HVR1区准种构成的改变有关.
熵植: 或称歧化度, 反映了病毒准种的复杂程度, 其影响因素包括病毒复制速率, 误掺率和对突变株的选择; HCV准种各毒株之间遗传距离的远近则反映了病毒变异的程度.
本文综述比较全面, 条理清晰, 对于了解当今丙型肝炎基因型及其治疗的进展有参考价值.
编辑:李军亮 电编:吴鹏朕
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