北京地坛医院传染病研究所 成军
慢性乙型病毒性肝炎(CHB)是一种常见传染病,目前已经成为严重危害人类健康的公共卫生问题。据世界卫生组织(WHO)报告,全球有大约20亿人曾经感染过乙型肝炎病毒(HBV),其中3.5亿为慢性HBV感染者,每年有大约100万人死于HBV感染所致的肝功能衰竭、肝硬化和原发性肝细胞癌(HCC)。
慢性乙型肝炎的抗病毒治疗药物主要包括两类,一类为核苷(酸)类似物,如拉米夫定、阿德福韦酯、恩替卡韦和替比夫定;另一类为干扰素α和聚乙二醇化干扰素类药物。本文将着重讨论慢性乙型肝炎的免疫学机制,并对限定疗程的以免疫调节为基础的治疗方案(干扰素α)和长期抑制病毒的核苷类似物治疗方案之间的差异进行比较。
从乙型肝炎自然史看慢性乙型肝炎免疫控制的重要性
成人感染HBV后通常无症状,其发展为慢性HBV感染的比例仅为5%左右,但如果在儿童期感染HBV,其发生慢性HBV感染的危险就会增高,围产期感染发生HBV慢性感染的比例可达90%,甚至更高。因此,慢性乙型肝炎是宿主免疫与HBV体内复制之间进行复杂的相互作用的最终结果。
此外,临床上还观察到,在应用肿瘤坏死因子α(TNFα)的单克隆抗体治疗某些自身免疫性疾病时,如果患者既往有过低复制水平的HBV感染,就会因为TNFα的单克隆抗体抑制了机体的适应性免疫,导致HBV复制的激活,从而产生高水平的HBV复制,甚至导致肝炎的活动。这也是免疫压力控制HBV复制状态的一个有力证据。
另外一个有力的临床证据也说明了慢性HBV状态与机体免疫系统之间的密切关系。乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)阳性的骨髓移植受体接受了抗HBs+供体的骨髓之后,在其应用免疫抑制剂期间,HBV感染的状况和肝炎的发作并不明显。但是,在撤除免疫抑制剂之后,几乎所有的骨髓移植受体都发生了丙氨酸氨基转氨酶(ALT)水平的一过性升高。更令人惊奇的是,8例这样的骨髓移植受体中,有6例出现了HBsAg阴转或血清学的转换。对于这部分患者,针对HBV抗原的固有免疫(innate immune)和适应性免疫(adaptive immune)都有被激活的证据,而且在针对HBV的适应性免疫的激活中,ALT水平的升高、HBsAg以及乙型肝炎e抗原(HBeAg)的消失和血清学转换均为顺序发生。
以上这些证据和不同阶段的感染HBV后所形成的慢性感染的比率差异等均清楚地表明,HBV感染及其结局与机体的免疫力之间存在着密切的相关性。
慢性乙型肝炎病毒感染按照自然病程通常分为四个阶段,各个阶段的免疫功能、病毒复制水平及肝脏炎症程度都不尽相同。
免疫耐受期 感染者年龄较小,HBsAg、HBeAg阳性,HBV DNA水平>105 copies/ml,肝脏仅有轻度炎症坏死,血清ALT水平大多正常或轻度升高。
免疫激活期 感染者仍表现为HBsAg、HBeAg阳性以及高水平的HBV DNA,但是机体免疫系统被激活并导致肝脏炎症,伴有血清ALT升高。这一阶段感染者的HBeAg阳性,HBV DNA水平较高或波动,肝脏炎症坏死活动迁延持续,血清ALT水平不断增高,此时可以发生自发的HBeAg转阴或血清学转换。
免疫控制期 通常发生在HBeAg血清学转换之后。由于患者对病毒发生持续免疫应答,此阶段患者的肝脏炎症坏死程度较轻,HBV DNA水平也较低,因此这一阶段也称为无活动携带者状态。
免疫逃逸期 患者的HBV DNA再次高于105 copies /ml,ALT反复波动,HBeAg阴性,临床上称为HBeAg阴性慢性乙型肝炎。
对于血清HBV DNA阳性和ALT升高的患者,各国的指南均推荐给予合适的抗病毒治疗。这部分患者通常是处于免疫激活状态的,给予合适的抗病毒治疗有助于诱导HBV的特异性免疫应答,从而获得HBV感染的持久控制。但是,目前临床上应用的抗乙型肝炎病毒药物对免疫耐受期的HBV感染患者疗效较差,因此,对于免疫耐受阶段的患者,建议给与密切观察,并不主张立即进行抗病毒治疗。
在很大程度上,ALT水平的高低可以反映肝组织炎症坏死的程度,所以在决定是否进行抗病毒治疗时,ALT水平的检测结果是很有帮助的。处于免疫耐受期的HBV感染者,如果其血清ALT水平正常,则建议临床观察,而不是立即进行抗病毒治疗。对于血清ALT水平处于正常值上限(ULN)2倍或以上的慢性肝炎患者,临床上可诊断为存在活跃的肝组织炎症坏死,建议给予积极的抗病毒治疗。而血清ALT水平处在ULN1~2倍的患者是否需要抗病毒治疗呢?有时是难以决定的。因为这部分患者的肝组织炎症坏死程度与血清ALT水平并不总是成平行关系,即ALT水平难以精确反映肝组织炎症坏死的程度。
因此,针对这部分患者,肝组织活检及肝组织炎症坏死的半定量计分结果可以帮助决定是否立即开始抗病毒治疗。如果存在明显的肝组织炎症坏死,则应进行积极的抗病毒治疗,反之,进行密切的临床观察即可。
慢性乙型肝炎的免疫病理学机制
研究表明,宿主对HBV的固有和适应性免疫反应低下是造成乙型肝炎病毒慢性感染的重要原因。宿主对于病毒的反应依赖于很多免疫细胞系统的复杂的相互作用,包括固有免疫系统的细胞、病毒特异性T细胞系统中发挥呈递关键作用的树突状细胞(DC)以及适应性免疫系统的T细胞。
HBV早期感染阶段,宿主的反应是非特异性的,此时固有免疫非常重要,它通过自然杀伤(NK)细胞、干扰素α、细胞因子[由Toll样受体(TLR)介导]以及补体等起作用。在固有免疫反应后期,HBV感染会激活适应性免疫,包括细胞免疫和体液免疫,即CD4+细胞激活分化为Th1或Th2表型,前者主要调节细胞免疫应答,后者则在清除病毒过程中发挥关键作用。CD8+可引起细胞毒性T细胞(CTL)快速增殖和抗病毒分子干扰素γ(IFNγ)、TNFα和穿孔素的产生,从而以细胞裂解和非细胞裂解的方式清除感染的乙型肝炎病毒。
机体免疫系统清除体内感染的HBV的方式主要有3种。①依赖IFNγ、TNFα等细胞因子的分泌,以非细胞接触的、远程的、非细胞裂解的方式清除肝细胞中的HBV,肝细胞并不被破坏,可以恢复正常肝细胞的结构与功能。但奇怪的是,利用体外重组的IFNγ、TNFα等细胞因子并不能达到同样的清除HBV的目的,因此,内源性和外源性IFNγ、TNFα等细胞因子的作用和机制是不同的,但究竟是什么样的原因和机制,目前还不是十分清楚。②依赖细胞凋亡的机制,即适应性免疫的CTL通过其Fas配体(FasL)和感染HBV的肝细胞膜上的Fas受体结合,诱导感染HBV的肝细胞发生细胞凋亡,HBV与肝细胞同归于尽,从而清除HBV感染。③通过HBV特异性的CTL通过穿孔素,在HBV感染的肝细胞膜上打孔,然后注入颗粒酶等效应物质,直接导致HBV感染的肝细胞裂解,也是利用HBV与肝细胞同归于尽的机制来清除HBV感染。
导致HBV持续性感染的机制主要为机体的固有和适应性免疫应答低下或异常,如固有免疫功能低下、适应性免疫功能低下、抗体亲和力差。HBV持续性感染的表现主要有:①树突状细胞数量减少和成熟过程障碍;②识别HBsAg及呈递给T细胞功能减低;③外周单核细胞表达TLR2的功能低下;④CD4+细胞偏向分化为Th2 CD4+T细胞表型;⑤IFNγ、TNFα等细胞因子合成减少;⑥HBV特异的CD8+T细胞数量以及功能的减低。
基于免疫的治疗策略是达到持久应答和改善长期预后的关键
很多临床资料均表明,HBV感染与机体的免疫力密切相关,包括不同免疫状态人群在感染HBV后会出现不同结局,抑制机体免疫系统可导致潜伏的HBV感染和复制的激活,过继免疫能够清除体内感染的HBV等。同时,对慢性HBV感染者的固有和适应性免疫研究发现,之所以会形成HBV感染,是因为机体存在针对HBV的固有和适应性免疫的缺陷。因此,临床上应用干扰素α为代表的免疫调节剂,来帮助机体提高或恢复针对HBV的固有和适应性免疫就显得非常重要,这也是一些临床专家认为免疫治疗非常重要的主要原因。
干扰素α早在上世纪九十年代初就开始用于慢性乙型肝炎的治疗,它是一种具有调节免疫、抑制增生以及抗病毒特性的细胞因子。多项研究表明,干扰素治疗能够有效地提高HBeAg血清学转换率,降低肝硬化和HCC的发生危险,在干扰素α治疗并获得血清学转换的患者中,这种效应尤为显著。
Lin等对中国台湾地区233例接受干扰素α治疗的HBeAg阳性的慢性乙型肝炎患者和233例匹配良好的未经治疗的HBeAg阳性对照者进行了比较研究。经过长达15年的随访,研究者们发现,干扰素α治疗组累积HBeAg血清学转换率为74.6%,明显高于未治疗组的51.7%(P=0.031);干扰素α治疗组肝硬化的累积发生率为17.8%,明显低于对照组的33.7%(P=0.041);干扰素α治疗组HCC累积发生率为2.7%,明显低于对照组的12.5%(P=0.011)。研究者认为,该结果进一步支持应用具有固定疗程和长期疗效的干扰素α作为慢性乙型肝炎一线治疗药物。
聚乙二醇化干扰素是最新批准用于慢性乙型肝炎治疗的新剂型干扰素α。聚乙二醇与干扰素α结合后进一步延长了干扰素α在血液循环中的半衰期,从而能够维持稳定有效的血药浓度。Lau等通过一项大规模、多中心、随机对照临床试验,对聚乙二醇化干扰素α-2a治疗HBeAg阳性的慢性乙型肝炎患者的疗效进行了评估。研究入选的患者大多数为亚洲人,聚乙二醇化干扰素α-2a单药或联合拉米夫定治疗组中,亚洲患者占87%;拉米夫定单药治疗组中,亚洲患者占85%。结果显示,聚乙二醇化干扰素α-2a单药治疗组的患者停药后24周的HBeAg血清学转换率为32%,明显高于拉米夫定单药治疗组的19%,聚乙二醇化干扰素α-2a单药或联合拉米夫定的治疗组中有3%的患者发生HBsAg血清学转换,而拉米夫定单药治疗组为0,联合拉米夫定并不能进一步提高聚乙二醇化干扰素α-2a的疗效。
对聚乙二醇化干扰素α-2a单药治疗组停药后随访至48周显示,进入研究的部分患者继续出现延迟应答,总体HBeAg血清学转换率达到40%。相似的结果也见于HBeAg阴性CHB患者,Marcellin等进行的大规模、多中心、随机对照临床试验评估了聚乙二醇化干扰素α-2a治疗HBeAg阴性CHB患者的疗效。结果显示,接受派罗欣±拉米夫定治疗48周的患者随访3年时,HBsAg阴转率均达到8%,而拉米夫定组为0。
2005年,Hui等在美国肝病研究学会(AASLD)年会上公布的一项研究结果提示,聚乙二醇化干扰素α-2a治疗后,HBsAg消失患者的TLR、CD4+和CD8+T细胞活性有明显提高。上述研究结果提示,采用聚乙二醇化干扰素固定疗程治疗能够改善慢性乙型肝炎患者的免疫功能,有助于提高持久应答率(HBeAg血清学转换,部分患者甚至出现HBsAg血清学转换)和改善患者长期预后。
除了干扰素α和聚乙二醇化干扰素之外,核苷(酸)类似物也因口服方便、抑制HBV DNA作用强、耐受性较好而在慢性乙型肝炎的治疗中得到广泛应用。但这类药物无免疫调节活性,治疗后HBeAg和HBsAg血清学转换率较低,绝大部分患者难以获得持久应答,因此通常需要长期治疗,而长期治疗又会导致病毒变异和耐药风险的升高。
Liaw等进行的一项拉米夫定的长期随访结果显示,尽管拉米夫定的长期维持治疗能够减缓患者疾病的进展,但YMDD变异会导致疾病进展的风险明显升高,随访36个月时可达13%,野生株为5%。核苷类似物的耐药率也会随疗程延长逐年增加,拉米夫定5年耐药率达63%,阿德福韦酯为29%。同时,研究还显示,核苷类似物治疗极少能达到HBsAg的血清学转换。
展 望
随着多种新型抗病毒药物的不断问世,慢性乙型肝炎的治疗策略在过去的二十年间发生了巨大的改变,临床疗效也随之得到了提高。尽管如此,如何使更多慢性乙型肝炎患者达到HBV的持久控制,降低肝硬化和肝细胞癌等肝病并发症风险仍然是临床医师面临的主要难题。目前治疗方案的主要差别在于停药后持久应答(干扰素α)和维持治疗应答[如核苷(酸)类似物]。研究提示,采用基于免疫的治疗方案,如聚乙二醇化干扰素,可以使约1/3的患者达到持久应答。另一方面,尽管核苷类似物治疗耐受性较好,但其无明确的停药指征,疗程难以确定,大部分患者需要长期治疗,并且存在变异和耐药的风险。
因此,基于免疫的治疗方案应当作为患者的一线治疗方案。当然在决定具体的治疗方案时,还应当考虑到患者的年龄、伴发疾病、耐受性等诸多因素。对于干扰素α治疗无应答和无法耐受的患者、晚期肝硬化患者、免疫功能缺陷患者、存在高病毒载量的妊娠期妇女等,可以考虑使用核苷类似物进行长期的维持治疗。
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