摘要: 目的 觀察HBV cccDNA在HBV相關(guān)慢加急性肝衰竭(HBV-ACLF)恢復(fù)期患者肝組織中的表達(dá)水平,并探討其與HBV標(biāo)志物、肝組織病理改變的關(guān)系。方法 選取2015年1月—2023年10月在南昌市第九醫(yī)院住院的HBV-ACLF恢復(fù)期患者30例為肝衰竭組,另選取同期9例性別及年齡匹配的慢性乙型肝炎患者(CHB)作為對(duì)照組,檢測(cè)肝組織HBV cccDNA水平,并分析其與臨床資料、實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性。計(jì)量資料兩組間比較采用成組t檢驗(yàn)或Mann-Whitney U檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析或Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用Fisher精確檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。結(jié)果 肝衰竭組肝組織 HBV cccDNA 水平顯著低于對(duì)照組[(?0. 92±0. 70) log 10 copies/cell vs (?0. 13±0. 91)log 10 copies/cell,t=2. 761,P=0. 009]。肝衰竭組中,血清HBeAg陽性與陰性患者肝組織HBV cccDNA水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);肝組織炎癥活動(dòng)度G0~G2級(jí)、G3級(jí)、G4級(jí)患者的肝組織HBV cccDNA水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);肝組織纖維化程度S0~S2期、S3期、S4期患者的肝組織HBV cccDNA水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05);血清HBV DNA陰性與血清HBV DNA陽性患者肝組織HBV cccDNA水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。肝衰竭組肝組織HBV cccDNA水平與肝組織HBV DNA水平呈正相關(guān)(r=0. 426,P=0. 043),與血清HBV DNA水平無明顯相關(guān)性(Pgt;0. 05)。
結(jié)論 肝組織HBV cccDNA水平在HBV-ACLF恢復(fù)期明顯降低,肝組織HBV cccDNA持續(xù)穩(wěn)定存在,較血清及肝組織HBVDNA更能反映HBV的持續(xù)感染與復(fù)制。
關(guān)鍵詞: 乙型肝炎病毒; 慢加急性肝功能衰竭; 恢復(fù)期; 共價(jià)閉合環(huán)狀DNA
The level of HBV cccDNA in liver tissue and its clinical significance in patients in the convalescence stage ofhepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure
CAI Zhekai a , XU Long a , LIU Wenli b , XIAO Yingqun b , ZHONG Qingmei b , ZHANG Wei a , WU Min aa. Department of Chronic Liver Diseases, b. Department of Pathology, The Ninth Hospital of Nanchang, Nanchang 330002, China
Corresponding author: XU Long, xulong791@126.com (ORCID: 0009-0004-9918-3237)
Abstract: Objective To investigate the expression level of HBV cccDNA in patients in the convalescence stage of hepatitis B virus-related acute-on-chronic liver failure (HBV-ACLF) and its correlation with HBV markers and liver histopathological changes. Methods Atotal of 30 patients in the convalescence stage of HBV-ACL who were hospitalized in The Ninth Hospital of Nanchang from January 2015to October 2023 were enrolled as liver failure group, and 9 patients with chronic hepatitis B (CHB), matched for sex and age, wereenrolled as control group. The content of HBV cccDNA in liver tissue was measured, and its correlation with clinical data and laboratorymarkers was analyzed. The independent-samples t test or the Mann-Whitney U test was used for comparison of continuous data betweentwo groups, and a one-way analysis of variance or the Kruskal-Wallis H test was used for comparison between multiple groups; the Fisher’s exact test was used for comparison of categorical data between groups. A Spearman correlation analysis was performed. Results Theliver failure group had a significantly lower content of HBV cccDNA in liver tissue than the control group (?0.92±0.70 log 10 copies/cell vs?0.13±0.91 log 10 copies/cell, t=2.761, P=0.009). In the liver failure group, there was no significant difference in the content of HBV cccDNA in liver tissue between the HBeAg-positive patients and the HBeAg-negative patients (Pgt;0.05); there was no significantdifference in the content of HBV cccDNA in liver tissue between the patients with different grades (G0-G2, G3, and G4) of liverinflammatory activity (Pgt;0.05); there was no significant difference in the content of HBV cccDNA in liver tissue between the patientswith different stages (S0-S2, S3, and S4) of liver fibrosis (Pgt;0.05); there was no significant difference in the content of HBV cccDNAin liver tissue between the patients with negative HBV DNA and those with positive HBV DNA (Pgt;0.05). For the liver failure group, thecontent of HBV cccDNA in liver tissue was positively correlated with the content of HBV DNA in liver tissue (r=0.426, P=0.043) andwas not significantly correlated with the content of HBV DNA in serum (Pgt;0.05). Conclusion There is a significant reduction in thecontent of HBV cccDNA in liver tissue in the convalescence stage of HBV-ACLF. HBV cccDNA exists continuously and stably in livertissue and can better reflect the persistent infection and replication of HBV than HBV DNA in serum and liver tissue.
Key words: Hepatitis B Virus; Acute-On-Chronic Liver Failure; Convalescence; Covalently Closed Circular DNA
慢加急性肝衰竭(ACLF)是一類以慢性肝病為基礎(chǔ),發(fā)生急性肝功能失代償、肝外器官衰竭和短期高病死率為主要特征的嚴(yán)重臨床綜合征[1-2] 。HBV 的再活動(dòng)是ACLF最常見的急性病因[3-4] 。2018年國(guó)內(nèi)一項(xiàng)多中心、前瞻性研究[5]結(jié)果顯示,71. 5%的患者為HBV相關(guān)ACLF(HBV-ACLF)。有研究[6] 發(fā)現(xiàn),當(dāng)血清HBV DNA水平降至檢測(cè)值以下時(shí),肝組織中仍能夠檢測(cè)到HBV cccDNA。
因此,肝內(nèi)HBV cccDNA水平在病情監(jiān)測(cè)和評(píng)估抗HBV治療效果方面可作為更好的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)-熒光探針法定量檢測(cè)HBV-ACLF恢復(fù)期患者肝組織的 HBV cccDNA 含量,并探討其與HBV標(biāo)志物、肝組織病理改變的關(guān)系,以期為cccDNA的穩(wěn)定性與持久性相關(guān)研究提供新的見解。
1 資料與方法
1. 1 研究對(duì)象 選取 2015年 1月—2023年 10月在本院住院的HBV-ACLF恢復(fù)期患者納入肝衰竭組,另隨機(jī)選取同期住院、性別及年齡匹配的慢性乙型肝炎(CHB)患者作為對(duì)照組。肝衰竭患者符合《肝衰竭診治指南(2018年版)》[2]的ACLF診斷標(biāo)準(zhǔn);行肝穿刺活檢時(shí)血清TBil≤85. 5 μmol/L,凝血酶原活動(dòng)度(PTA)gt;60%,PLTgt;80×10 9 /L。CHB患者符合《慢性乙型肝炎防治指南(2022年版)》[7] 的診斷標(biāo)準(zhǔn)。所有研究對(duì)象均排除CHB以外的其他慢性肝病史,如酒精性肝病、脂肪性肝病等;排除伴有除肝炎相關(guān)以外的嚴(yán)重臟器功能損害、惡性腫瘤等;排除近期使用免疫抑制劑治療者。所有研究對(duì)象入院時(shí)均給予核苷(酸)類似物(NUC)抗病毒治療。
1. 2 資料收集 記錄研究對(duì)象住院期間相關(guān)資料,包括年齡、性別、ALT、TBil、血肌酐(SCr)、PTA、血清 HBVDNA、肝組織HBV DNA、肝組織病理診斷結(jié)果等。MELD評(píng)分計(jì)算公式=3. 78ln[TBil(mg/dL)]+11. 2ln(INR)+9. 57ln[SCr (mg/dL)]+6. 4。
1. 3 標(biāo)本采集與測(cè)定 研究對(duì)象通過彩色B超肝穿刺活檢術(shù)定位,于病房行肝穿刺活檢,保證肝組織常規(guī)病理檢查要求,取剩余肝組織置入組織RNA保養(yǎng)液,?70 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩2捎脤?shí)時(shí)定量 PCR 檢測(cè)肝組織 HBVDNA,使用廣州海力特生物科技有限公司HBV cccDNA定量檢測(cè)試劑盒,通過 PCR-熒光探針法測(cè)定肝組織HBV cccDNA。實(shí)驗(yàn)步驟:利用凱杰提取試劑盒提取肝組織核酸,使用蛋白酶K和組織裂解液對(duì)肝組織進(jìn)行消化處理,提取純化核酸后,取10 μL核酸加入40 μL PSAD酶切體系(1 μL PSAD酶+39 μL Buffer),進(jìn)行37 ℃ 30 min孵育酶切,然后立即70 ℃ 30 min滅活酶系,酶切后的核酸作為PCR模板在FAM熒光通道擴(kuò)增用于HBV cccDNA定量,未經(jīng)酶切的核酸上樣后選擇VIC熒光通道擴(kuò)增用于細(xì)胞定量。所有實(shí)驗(yàn)步驟均嚴(yán)格按照試劑說明書操作,確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
1. 4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 26. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以 x ˉ ±s表示,兩組間比較采用成組t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析;非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M(P 25 ~P 75 )表示,兩組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn),多組間比較采用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)。
計(jì)數(shù)資料組間比較采用Fisher精確檢驗(yàn)。采用Spearman檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析。Plt;0. 05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2. 1 一般資料 本研究共納入 39 例患者,男 37 例(94. 87%),女2例(5. 13%),平均年齡(32. 92±7. 98)歲。其中HBV-ACLF恢復(fù)期患者30例,CHB患者9例,兩組患者一般資料比較,年齡、性別、ALT、SCr、血清HBV DNA以及肝組織 HBV DNA 差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值均gt;0. 05),對(duì)照組患者 PTA 明顯高于肝衰竭組(Plt;0. 05)(表1)。
2. 2 肝組織 HBV cccDNA 水平比較 肝衰竭組患者肝組織 HBV cccDNA 水平低于對(duì)照組[(?0. 92±0. 70)log 10 copies/cell vs (?0. 13±0. 91) log 10 copies/cell],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2. 761,P=0. 009)。
2. 3 肝組織 HBV cccDNA 水平與血清 HBeAg 的關(guān)系在肝衰竭組中,血清HBeAg陽性與HBeAg陰性各15例。HBeAg 陰性和陽性患者年齡、性別、ALT、SCr、PTA、MELD評(píng)分、血清HBV DNA、肝組織HBV DNA以及肝組織 HBV cccDNA 比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值均gt;0. 05)(表2)。
2. 4 肝組織HBV cccDNA水平與肝組織炎癥程度及纖維化程度的關(guān)系 根據(jù)肝臟病理診斷對(duì)肝衰竭組患者進(jìn)一步分析,結(jié)果顯示,肝組織炎癥活動(dòng)度G0~G2級(jí)、G3級(jí)、G4級(jí)患者年齡、性別、血清和肝組織HBV DNA、肝組織HBV cccDNA比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均gt;0. 05)(表3)。肝組織纖維化程度S0~S2期、S3期、S4期患者年齡、性別、血清和肝組織HBV DNA、肝組織HBV cccDNA比較,差異亦均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均gt;0. 05)(表4)。
2. 5 肝組織 HBV cccDNA 水平與血清 HBV DNA 的關(guān)系 根據(jù)血清 HBV DNA 檢測(cè)下限(5. 0×10 2 IU/mL)將HBV-ACLF恢復(fù)期患者分為血清HBV DNA陰性組和血清HBV DNA陽性組。結(jié)果顯示,血清HBV DNA陰性組與陽性組患者年齡、性別、ALT、SCr、PTA、MELD評(píng)分、抗病毒治療時(shí)間、入院時(shí)血清HBV DNA、肝組織HBV cccDNA比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均gt;0. 05)(表5)。
2. 6 肝組織 HBV cccDNA 水平與血清及肝組織 HBVDNA的相關(guān)性分析 相關(guān)分析結(jié)果顯示,肝衰竭組患者肝組織HBV cccDNA水平與血清HBV DNA水平無明顯相關(guān)性(r=?0. 078,P=0. 688),與肝組織HBV DNA水平呈正相關(guān)(r=0. 426,P=0. 043)。
3 討論
HBV是一種特異性靶向肝細(xì)胞的雙鏈 DNA病毒,通過病毒包膜蛋白與硫酸乙酰肝素蛋白多糖結(jié)合,附著于宿主細(xì)胞表面,在?;悄懰徕c協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)多肽的作用下促進(jìn)病毒進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[8] ,病毒顆粒從包膜釋放核衣殼,核衣殼分解導(dǎo)致病毒基因組進(jìn)入到細(xì)胞核形成松弛環(huán)狀DNA(relaxed circular DNA, rcDNA),部分rcDNA轉(zhuǎn)化為 cccDNA[9-10] 。HBV cccDNA 兼具病毒轉(zhuǎn)錄復(fù)制模板和基因儲(chǔ)存庫的功能[11] 。HBV通過HBV基因組的細(xì)胞內(nèi)再循環(huán)和繼發(fā)感染維持穩(wěn)定的cccDNA庫。因此,通過肝組織中的HBV cccDNA水平可以準(zhǔn)確地了解HBV復(fù)制是否活躍及其活躍程度,而抑制病毒復(fù)制可以防止cccDNA庫的更新。
本研究結(jié)果顯示,與CHB患者相比,HBV-ACLF恢復(fù)期患者肝組織HBV cccDNA水平顯著降低,而兩組間血清及肝組織HBV DNA水平無明顯差異。CHB患者入院后均口服抗病毒藥物,包括恩替卡韋或替諾福韋等NUC,同時(shí)給予護(hù)肝、退黃、降酶等內(nèi)科綜合治療。對(duì)于ACLF患者,均臥床休息,維持電解質(zhì)或酸堿平衡,預(yù)防和治療并發(fā)癥,在內(nèi)科綜合治療的基礎(chǔ)上,必要時(shí)聯(lián)合人工肝治療。目前認(rèn)為,機(jī)體的免疫系統(tǒng)清除HBV cccDNA有兩種機(jī)制。一種是細(xì)胞溶解作用,通過肝細(xì)胞分裂可導(dǎo)致 cccDNA 丟失。增殖肝細(xì)胞對(duì) HBV的再感染具有抵抗力,可能與HBV的功能性受體?;悄懰徕c共轉(zhuǎn)運(yùn)受體表達(dá)水平降低,在肝細(xì)胞膜上的分布減少相關(guān)[12]。另一種為非細(xì)胞溶解作用,通過細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞殺死感染的肝細(xì)胞。Lutgehetmann等[13] 研究報(bào)道,在肝再生且未使用抗病毒藥物的情況下,細(xì)胞分裂會(huì)引起cccDNA庫的強(qiáng)烈不穩(wěn)定,導(dǎo)致大多數(shù)慢性感染的肝細(xì)胞中cccDNA被清除。在人嵌合小鼠的肝臟中,即使不涉及溶細(xì)胞機(jī)制,人肝細(xì)胞分裂也會(huì)引發(fā)大量cccDNA損失[14]。筆者推測(cè),在 ACLF恢復(fù)期,免疫介導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷和代償性肝細(xì)胞增殖均可能導(dǎo)致 cccDNA 清除。肝組織cccDNA較血清及肝組織HBV DNA可更好地反映肝損傷后修復(fù)這一病理生理過程。
此外,本研究探討了恢復(fù)期肝組織HBV cccDNA能否作為ACLF疾病嚴(yán)重程度的評(píng)估指標(biāo),發(fā)現(xiàn)HBV cccDNA水平與肝組織炎癥及纖維化程度無關(guān)。有研究[15]報(bào)道,HBeAg狀態(tài)與 HBV-ACLF嚴(yán)重程度相關(guān)。HBeAg陰性HBV-ACLF患者的病情較HBeAg陽性患者更重,可能與部分HBeAg陰性HBV-ACLF患者體內(nèi)存在HBV前C區(qū)變異、T淋巴細(xì)胞亞群紊亂等因素相關(guān)。本研究并未發(fā)現(xiàn)HBeAg陽性組和陰性組的肝組織HBV cccDNA水平有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。上述結(jié)果表明,恢復(fù)期肝組織HBV cccDNA不能反映ACLF嚴(yán)重程度??赡艿脑蚴荋BV-ACLF患者肝臟的損傷是HBV激發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng),損傷肝細(xì)胞,而不是HBV復(fù)制的直接結(jié)果[16] 。此外,本研究檢測(cè)ACLF患者恢復(fù)期肝組織 HBV cccDNA,而不是治療前 HBVcccDNA。如前所述,恢復(fù)期肝組織HBV cccDNA的降低是肝損傷和修復(fù)共同導(dǎo)致,因此不能反映肝衰竭嚴(yán)重程度,在CHB患者中亦有相同的結(jié)論[17]。
NUC 靶向 HBV 聚合酶的逆轉(zhuǎn)錄活性,抑制 HBVDNA的生物合成,從而將病毒血癥控制在無法檢測(cè)的水平,并使ALT水平恢復(fù)正常[11]。然而,NUC的眾多益處不包括HBV cccDNA的消除。NUC不靶向HBV cccDNA,使其在感染的肝細(xì)胞中持續(xù)存在。在本研究中,HBV-ACLF恢復(fù)期患者肝組織HBV cccDNA的水平與肝組織HBV DNA水平呈正相關(guān),與血清HBV DNA水平無明顯相關(guān)性。有研究[16]顯示,在CHB患者中,肝組織HBV cccDNA水平與肝組織HBV DNA水平呈高度相關(guān)性。本研究結(jié)果證實(shí),使用NUC抗病毒治療的HBV-ACLF患者中,當(dāng)血清HBV DNAlt;5. 0×10 2 IU/mL時(shí),肝組織內(nèi)仍可維持一定水平的cccDNA,血清HBV DNA的水平并不能完全真實(shí)地反映肝組織內(nèi)HBV復(fù)制及其活躍程度,停藥后容易復(fù)發(fā),導(dǎo)致抗病毒治療失?。?8]。復(fù)旦大學(xué)袁正宏教授團(tuán)隊(duì)[19] 對(duì)CHB患者肝組織進(jìn)行原位cccDNA檢測(cè)發(fā)現(xiàn),阿德福韋長(zhǎng)期治療雖然可使血清HBV DNA被抑制到檢測(cè)水平之下,肝內(nèi)HBV抗原水平和細(xì)胞質(zhì)HBV DNA水平大幅降低,但肝細(xì)胞核內(nèi)仍可檢測(cè)到一定水平的cccDNA,與本研究結(jié)果一致。cccDNA很難通過NUC治療而被徹底清除,并且只要機(jī)體未建立有效的抗HBV免疫應(yīng)答,肝細(xì)胞核內(nèi)殘存的cccDNA在停藥后很容易實(shí)現(xiàn)回補(bǔ)及恢復(fù)病毒復(fù)制[20]。
綜上所述,HBV-ACLF恢復(fù)期患者肝組織HBV cccDNA水平可能與感染肝細(xì)胞的大量壞死和增殖相關(guān),其含量與HBV標(biāo)志物、肝組織炎癥及纖維化程度關(guān)系不密切,可能與HBV-ACLF處于恢復(fù)期有關(guān),肝組織HBV cccDNA的水平與肝組織HBV DNA具有相關(guān)性,較血清及肝組織HBV DNA 水平更能反映 HBV 的持續(xù)感染與復(fù)制。然而,關(guān)于HBV cccDNA在ACLF中的臨床應(yīng)用價(jià)值還需更大樣本量的研究。
倫理學(xué)聲明: 本研究方案于2023年7月3日經(jīng)由南昌市第九醫(yī)院倫理委員會(huì)審批,批號(hào):[2023]倫審字(34)號(hào)。
利益沖突聲明: 本文不存在任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明: 蔡哲凱負(fù)責(zé)研究設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)整理,統(tǒng)計(jì)分析,文章撰寫;張偉、吳敏負(fù)責(zé)樣本收集,數(shù)據(jù)整理;劉文麗、鐘青梅負(fù)責(zé)病理診斷,實(shí)驗(yàn)操作,資料整理;肖影群負(fù)責(zé)病理診斷質(zhì)控及論文審閱;徐龍負(fù)責(zé)研究設(shè)計(jì)指導(dǎo),論文審閱。
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收稿日期:2024-05-17;錄用日期:2024-07-10
本文編輯:葛俊