1病毒性肝炎(ViralHepatitis)西安交通大学第一附属医院刘正稳2病毒性肝炎(viralhepatitis)是由多种肝炎病毒引起的、以肝脏病变为主的全身性传染病。目前已发现的肝炎病毒有5种,HAV、HBV、HCV、HDV、HEV。HFV、HGV和TTV与肝炎的关系尚存争议;其他病毒如EB病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、风疹病毒等虽也能引起肝炎,但各有其临床特点,均不包括在本课程所讨论范围之内。定义3公元前……………………“流行性黄疸”十九世纪末………………“卡他性黄疸”、“包特金氏病”1942年Voegt……………“病毒性肝炎”(传染性;血清性)1965年Blumberg………“澳大利亚抗原”、“HBV表面抗原”1970年Dane………………Dane氏颗粒1973年Feinstone…………HAV颗粒从此建立了甲型肝炎和乙型肝炎的命名。简史(1)41974年Prince---------------经输血传播的“非甲非乙型肝炎”1977年Rizzetto------------δ抗原、丁型肝炎病毒1980年Wong---------------经肠道传播的“非甲非乙型肝炎”1987年日内瓦--------------NANB(P)、NANB(E)1989年Choo------------------丙型肝炎病毒1989年Reyes-----------------戊型肝炎病毒1996年Linner-----------------庚型肝炎病毒1997年Nishizawa------------输血相关性病毒(TTV)2000年Primi------------------SEN病毒(SENV)简史(2)5【病原学】6〖甲型肝炎〗HAV一、归属:属微小RNA病毒科一种新的病毒属-嗜肝RNA病毒属。二、形态:球形颗粒,直径27~32nm,有核衣壳,基因组HAV-RNA。没有外膜。HAV只有一种血清型,没有亚型。三、基因组:7.5kb的单股、直线、正链RAN。7HAV-RNA7.5kb5′3′编码区0.73kb7.4kbP1P2P31A1B1C1D2A2B2C3A3B3C3DVPg多聚病毒蛋白前体3Dpol3Cpro8(1)5´端的双尿嘧啶(U—U)部位是与基因组联接蛋白(genone-linkedprotein,VPg)共价结合的部位。(2)5´—NTR中有两个嘧啶(U和C)密集区。(顺式调控序列)(3)在肠道病毒的基因组RNA中5´—NTR的前约159个核苷酸由茎—环结构形成“三叶草”形结构。(4)135—734nt是HAV—RNA的内部核糖体进入部位。91、5ˊ端非编码区(5ˊ-UTR):顺式调控序列、IRES、VPg2、P1区:编码4种蛋白(1A、1B、1C和1D)①构成病毒的核衣壳。②含有病毒抗原决定蔟(主要位于1C和1D)。3、P2区:编码3种蛋白(2A、2B和2C)。①2A是蛋白酶降解HAV复制过程中的中间体(负链RNA)。②2B的功能不清。③2C为调控蛋白调节HAV-RNA的复制。是毒力所在基因区。104、P3区:编码4种蛋白(3A、3B、3C和3D)①3A是3B的前体形式。②3B是VPg(糖蛋白)是RNA复制时的引物,③3C是蛋白酶。④3D是RNA聚合酶,具有RNA指导的RNA合成作用。5、3ˊ端非编码区(3ˊ-UTR):有顺式调控序列,与HAV-RNA的稳定性有关11四、病毒变异和分型:对P1和P2(保守区和变异区,VP1和2A)交接点基因区进行核酸序列分析,以比较其同源性。根据其同源性的不同,HAV分为7个基因型。Ⅰ、Ⅱ和Ⅶ型为人源HAV株,Ⅲ型为人源或猴源HAV株,而Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ则为猴源HAV株。五、抵抗力:因为HAV不含脂蛋白外膜,所有可耐受有机溶剂(酸、碱、乙醚),对热有一定的耐受性,60℃一小时不能灭活HAV,98℃1分钟可将其灭活。对低温有一定的耐受力,但不耐受冷冻干燥。对紫外线敏感。12〖乙型肝炎病毒〗HBV13(一)、形态和结构:1、形态:Dane颗粒、小球状颗粒、管状颗粒2、结构:外膜、核衣壳、核心成分一、病毒性状141516乙型肝炎病毒主蛋白中蛋白大蛋白病毒外膜核衣壳HBV-DNADNAp17(二)归属:嗜肝DNA病毒科(Hepadnaviridae)(1991年)人乙型肝炎病毒(HBV)、土拨鼠肝炎病毒(WHV)地松鼠肝炎病毒(DWHV)、鸭乙型肝炎病毒(DHBV)1、病毒的大小、形态和结构相类似。2、独特的复制方式。3、组织泛嗜性。4、其感染谱有很强的慢性化倾向,并与肝细胞肝癌的发生有密切的关系。5、有比较严格的种属特异性。183200bp,不完全等长的双链DNA分子,不完全闭合的环状结构。负链(长链)和正链(短链)粘性末端(224bp,)直接重复序列(DR1、DR2):开放读架(openreadingframe,ORF)二、病毒基因组负链正链DR2DR1192032130/32206351030222348430792771X区HBV-DNA负链ORF示意图21Pr-S1Pr-S2Ssp1sp22.4kbS-mRNA转录表达翻译合成大蛋白转录表达2.1kbS-mRNA中蛋白、主蛋白S区结构、转录表达示意图22P区前C区C区末端蛋白区间隔区DNAp区RNA酶H区cp3.5kbC-mRNA(前基因组)翻译合成反转录HBcAgP基因产物HBeAgHBV-DNA负链末端蛋白DNApRNA酶HC区、P区结构、转录表达示意图转录表达DR123X区Enh1xpDR2Enh2cpDR10.8kbX-mRNAX蛋白转录表达翻译合成X区结构、转录表达示意图24三、病毒蛋白及功能(一)外膜蛋白NS抗原决定簇α亚型共同抗原决定簇COOHⅠ1、主蛋白:⑴、由226aa组成,占病毒外膜蛋白的70%。⑵、S抗原决定簇。⑶、亚型共同抗原决定簇α⑷、亚型决定簇亚型决定簇25124137139147α122160HBsAgS抗原决定簇示意图赖氨酸AAA(d)精氨酸AGA(y)赖氨酸AAA(w)精氨酸AGA(r)nt365nt479亚型共同抗原决定簇亚型抗原决定簇亚型抗原决定簇26血清型地区分布基因型临床意义adr中国北方、日本、朝鲜CHBeAg检出率高;肝硬化、肝癌发生率高adw中国南方、台湾、东南亚A、B、FHBeAg血清转化率高,五十岁后肝癌发生率高。ayr罕见Cayw非洲、地中海、印度、俄罗斯A、B、D、EHBV亚型272、中蛋白(1)、结构特点:pre-S2(55aa)、10%、全序列表达、N端连接着一个三支链的杂交型N-聚糖。(2)、pre-S2早期即可检出,其抗原性强,早期抗-preS2即可出现,如在发病后5个月内不能检出抗-preS2,提示有慢性化的可能或是慢性乙肝的急性发作。(3)、与HBV附着肝细胞可能有关。①、pHSA②、N-聚糖③、pre-S2的S端283、大蛋白(1)、由HBsAg和Pre-S2和+Pre-S1共同组成,其中Pre-S1由128aa所组成,占病毒外膜蛋白的20%。是成熟病毒颗粒的标志。(2)、在HBV附着肝细胞的过程中,Pre-S1起主要作用。Pre-S1有一氨基酸序列AA21~47可以与肝细胞、B细胞表面的特异性受体结合,使HBV附着于细胞表面。(3)、活化CD4+Th,促进针对S和前S2的免疫应答。(4)、具有损伤肝细胞的作用。29(二)核衣壳蛋白1、HBcAg:⑴、属于结构性的核壳蛋白,有保守的三维结构。⑵、是细胞免疫应答的主要靶抗原,CTL针对肝细胞表面所表达的HBcAg的细胞免疫应答,这种应答是引起肝细胞损伤的主要机制。⑶、HBcAg的AA107~118和AA77~82的区段可能有非连续性的B细胞表位,抗原性强,可刺激B细胞产生抗-HBc。⑷、对HBcAg的免疫应答在HBV的清除中可能有重要作用。302、HBeAg:(1)、属分泌型核壳蛋白。HBeAg在分泌出肝细胞前,存在一种前体蛋白(前C/C蛋白P25),是由前C区合成的,由212个氨基酸所组成。在信号肽酶和细胞蛋白酶的作用下,形成P15~18的HBeAg分泌出肝细胞。可存在于外周血中。(2)、HBeAg是由前C区编码,故它的出现标志着HBV复制、传染性强。(3)、分泌HBeAg也是诱导HBV免疫耐受的方式之一。31CD8+CTL肝细胞ECHBeAg与免疫耐受32(三)X蛋白:X蛋白(Px)也称HBxAg是由X-ORF所编码,由154aa所组成。1、Px抗原性弱、只能在HBV感染的某一阶段检出,在临床上通常检测其抗体-抗-HBx,代表病毒复制活跃。2、转式激活作用:所谓转式激活作用是指某一基因产物转而激活同一基因的远离部位,或另一基因的转录和表达。(1)、激活HBV-DNA上的调节序列,增强HBV的复制。(2)、上调MHC,增强Ⅰ类和Ⅱ类抗原的表达,介导CTL。(3)、与肿瘤的发生有关,特别是肝细胞癌。①激活人肿瘤基因,促进肿瘤发生。②与DNA修补蛋白作用,DNA变异积累。33(四)P基因产物是由816个氨基酸的多蛋白-DNA多聚酶。末端蛋白、DNAp、RNA酶H。1、整体的DNA多聚酶可促进前基因组RNA的包装。2、末端蛋白是反转录DNA的引物。3、DNAp具有反转录功能。4、RNA酶H在反转录过程中降解前基因组RNA。34四、HBV细胞感染过程(一)侵入(二)cccDNA形成(三)基因组转录(四)翻译合成蛋白(五)反转录HBV-DNA负链(六)转录正链(七)装配(八)分泌(十)整合cccDNArcDNAm-RNA转录侵入HBV病毒蛋白翻译反转录负链包装C蛋白转录正链装配S蛋白分泌35五、变异(一)、HBV变异的原因:(二)、HBV变异的意义:(三)、热点变异及意义:361、前C区突变:前C区A83点突变也称终28变异,是HBV最常见的变异。发生率约30-57%;前C区nt83(nt1896)的G→A,使AA28由色氨酸(TGG)变异为终止密码(TAG)。前C区A83易发生变异的原因可能与前Cnt83~86有连续四个“G”有关,这样的结构稳定性差,易发生变异。37AAGTPDNApRNA酶Hnt1930Ant1896前C/A83变异TGG色氨酸TAG终止码GTTGCCG--CA--TA--TC--GC--GTGC--GC--GG--CA--TTTCA--TGTCA--TTGC--GC--GTGG--CT--AA--TC--GTGT--AG--CT--AA--TCTTG5’-GCACCATGCAACTTTTTCACCTCTGCCTAATCATCACCCGTATAAAGAATTTGGA-3‘nt185838前C区A83点突变的意义(1)HBeAg合成障碍:(2)A83变异在HBV感染早期即可出现,随年龄、病期以及HBe的血清转换,A83变异株逐渐增加,甚至可形成HBeAg(-)变异优势毒株,在HBV感染人群中流行。(3)HBeAg(-)变异株HBV复制活跃:①变异后前基因组ε干襻结构稳定有利于HBV的复制。②消除了前C基因的表达产物对HBV复制的抑制作用。。(4)HBeAg(-)变异株与HBV持续感染及肝脏炎症活动的关系:①是HBV逃避免疫的方式之一,与HBV感染慢性化有关。②前C区变异株与HBV感染重型化有关。(5)前C/A83变异是基因型依赖:A和F的1858位是C,很少变异。392、C区变异C区相对保守,但在HBV慢性感染中,C区变异并不少见。C区变异多发生在前C区A83变异之后。这可能是因前C变异后,C蛋白所承受的免疫压力增强所致。C区的变异多集中在C区中1/3处,表现为聚集变异,以多点突变和中段缺失多见。多点突变多集中在多个短小的核苷酸序列上,AA97的异亮氨酸被亮氨酸(L97)所替代,所以也称L97变异。C区变异的结果可导致C蛋白的T、B细胞表位发生变化,使HLA-Ⅰ抗原对C蛋白T细胞表位的结合表达障碍或CTL对C蛋白T细胞表位的识别障碍,最终导致CTL对HBV感染靶细胞的清除作用减弱,HBV感染得以持续。403、X区变异(1)早期的研究发现X基因区3’端有8bp的缺失变异,结果造成X