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第十二章
病毒性肝炎抗原的种类及分布

病毒抗原由组成病毒的蛋白亚单位构成。肝炎病毒在宿主细胞内复制过程中产生多种蛋白质,有的直接成为病毒亚单位抗原,有的与细胞膜类脂质结合为脂蛋白抗原,有的在宿主酶作用下产生病毒糖蛋白亚单位抗原。在肝炎病毒免疫中,最重要的抗原是病毒的表面抗原和病毒感染细胞的膜抗原,这些表面抗原的特异性较病毒内部抗原为强。一些表面抗原与相应抗体作用后能中和肝炎病毒的感染力,这种表面抗原称为中和抗原(neutralizing antigen)。所有中和抗原都在病毒表面,但并非所有表面抗原都是中和抗原。随着各型肝炎病毒抗体的相继问世,应用各型肝炎病毒抗体检测肝炎患者血清和肝活检组织中相应的抗原成分,可对不同类型肝炎进行诊断,继而研究这些病毒抗原与各型肝炎机制的关系。

第一节 甲型肝炎病毒抗原

甲型肝炎病毒(HAV)是一种小核糖核酸(RNA)病毒,无包膜,内含单股RNA。HAV的衣壳蛋白(VP)是甲型肝炎病毒抗原的主要位点,包括VP1、VP2、VP3、VP4四种多肽,其中VP1最大,VP1和VP3是构成病毒衣壳蛋白的主要抗原多肽,可刺激机体产生中和抗体。VP1和VP3中起主导作用的免疫原性结构为B-C袢(loops),该结构为一八肽的结构域。

在甲型肝炎的显性感染或隐性感染中,甲型肝炎病毒抗原(HAV-Ag)可诱导机体产生抗-HAV的IgM和IgG抗体。抗-HAV IgM可作为HAV近期感染的指标;抗-HAV IgG作为既往HAV感染及机体获得免疫力的标志。

甲型肝炎一般不发生慢性化、肝硬化和肝癌,关于甲型肝炎病毒抗原在肝细胞中分布的研究较少。有研究者采用HAV单抗检测急性期甲型肝炎患者肝穿刺标本中的抗原分布,阳性率达53.6%,主要分布于肝细胞胞质中,库普弗细胞和胆管上皮细胞的胞质内也有少量分布。HAV-Ag抗原的分布与坏死组织的分布相关,提示HAV与肝细胞损伤密切相关。

第二节 乙型肝炎病毒抗原

乙型肝炎病毒(HBV)属嗜肝DNA病毒,至少有三个抗原抗体系统,即表面抗原抗体系统(HBsAg和抗-HBs)、核心抗原抗体系统(HBcAg和抗-HBc)、e抗原抗体系统(HBeAg和抗-HBe)。HBsAg系统中尚应包括pre-pre-S、pre-S1、pre-S2等抗原抗体。此外,还有乙型肝炎病毒X蛋白抗原抗体系统(HBxAg和抗-HBx)。

一、不同类型乙型肝炎病毒抗原的分布

上述已知的不同类型乙型肝炎病毒抗原在肝细胞内的分布不同,在肝炎组织中的检出率亦有所不同,具体如下:

(一)HBsAg、pre-S1和pre-S2在肝细胞及肝炎组织中的分布

乙型肝炎表面抗原(HBsAg)、前S1(pre-S1)和前S2抗原(pre-S2)在乙型病毒性肝炎,特别是慢性乙型病毒性肝炎的肝细胞内的检出率较高,为50%~70%。各家报道的检出率不同,但对抗原分布的报道基本相同。绝大多数病例HBsAg、pre-S1和pre-S2抗原阳性存在于同一部位或同一细胞内,甚至在同一肝细胞内pre-S1阳性反应比HBsAg和pre-S2强。但有的病例中三者并非同时出现,也可存在于不同的部位。一些病例HBsAg阳性,而pre-S1和pre-S2阴性;或HBsAg阴性,而pre-S1和pre-S2阳性。少数病例pre-S1阳性而pre-S2弱阳性或阴性。

(二)HBcAg和HBeAg在肝细胞及肝炎组织中的分布

慢性病毒性肝炎中HBcAg的检出率明显低于HBsAg,为10%~30%。检出率低的原因可能是由于HBcAg和抗-HBc在细胞核内形成免疫复合物,HBcAg被封闭而不易被检测出。

(三)HBxAg在肝细胞及肝炎组织中的分布

越来越多的研究表明,HBxAg在肝癌发生中具有潜在的调控作用,HBxAg已成为乙肝致癌机制的研究热点。在不同类型肝病中HBxAg的检出率不同,肝细胞癌组织高达75%,慢性病毒性肝炎中的检出率为20%,正常肝组织呈阴性。在炎症活动度高的慢性肝炎,HBxAg检出率亦较高,可达40%。

二、IgG在肝细胞内的分布

应用免疫荧光或免疫酶标法发现在肝炎组织中常存在IgG,研究发现这种抗体常和HBcAg以免疫复合物的形式存在于肝细胞核内,且只见于含有HBcAg的肝细胞核内,故推测这种IgG可能是抗-HBc抗体。这些IgG阳性物质在肝炎组织中的分布类型与HBcAg相似。

第三节 丙型肝炎病毒抗原

丙型肝炎病毒(HCV)基因组为一线状单股正链RNA,其编码的抗原成分包括包膜糖蛋(E1、E2)、核心抗原及非结构蛋白(NS2、NS3、NS4、NS5、p7)等,其中包膜抗原易发生变异。对HCV抗原在肝组织及肝细胞中的定位研究表明,HCV抗原多分布于受感染肝细胞的胞质中。各种HCV慢性感染者肝组织中HCV抗原多呈小叶内散在分布,也有少数呈现束状局灶性分布。HCV抗原检出率高于血清HCV抗体,部分血清阴性的患者也可检出HCV抗原。肝组织HCV抗原阳性患者肝小叶内炎性病变和纤维性病变较严重,而且血清转氨酶水平也较高,提示HCV抗原的存在与肝损伤有关。

抗-HCV的抗体主要存在于患者血清中,检测病毒抗体主要以核心蛋白与NS3、NS4及NS5区蛋白为抗原,通过ELISA法检测血清中的抗-HCV,可用于筛献血员、诊断或鉴别诊断丙型肝炎及评价疗效。目前第三代HCV抗体检测试剂盒,检出率可达99%,但存在一定的假阳性。因此,HCV感染的确诊需用免疫印迹法以HCV不同蛋白分别检测相应抗体。由于HCV基因组易变异而导致抗原性改变,故体内HCV抗体保护作用不强,仅对同一毒株攻击有一定的免疫力。在免疫功能低下人群中,可能同时感染HBV及HCV,此双重感染常导致疾病的加重。

应用原位杂交和免疫组化方法检测HCV感染者肝组织中HCV RNA和HCV NS5抗原的分布,研究其与肝组织损伤的关系。发现HCV RNA与肝组织中HCV NS5抗原表达正相关,但二者在肝组织中的分布存在一定差异。HCV NS5抗原多分布在肝组织有损伤的部位,说明丙型肝炎病毒在肝组织中的活跃程度与肝损伤有关。

第四节 丁型肝炎病毒抗原

丁型肝炎病毒(HDV)是一种缺陷负链RNA病毒,其表面被乙肝病毒抗原(HBsAg)所包裹,内为丁型肝炎抗原(HDAg)及其基因组RNA。HDAg是由HDV RNA控制编码合成的一种核蛋白。在肝细胞中,HDAg存在于细胞核和细胞质内,抗原分布以核内为主,呈粒状、小球状或弥散状;胞质中少见,呈散在分布。在慢性中度和重度肝炎组织中,HDAg阳性细胞主要呈弥散型、片簇状分布于肝小叶内,尤其在门脉周围、坏死灶处较密集。在急性肝炎和慢性轻度肝炎组织中,HDAg阳性细胞多呈单个或小灶状稀疏分布。因此,采用免疫组织化学法检测肝细胞内的HDAg是诊断HDV感染最可靠的方法。

抗-HDAg的抗体主要存在于患者血清中,IgM型抗体在临床发病的早期即可测出,于恢复期消失;倘若转为持续感染状态,则可持续阳性。IgG型抗体出现相对晚,并于2~18个月内消失,持续高滴度抗-HDAg IgG的存在是慢性持续性HDV感染的主要血清学标志。在慢性感染时,由于血清中存在高水平的抗-HDAg抗体,血清中的HDAg多以免疫复合物的形式存在,须用免疫印迹法分离HDAg,方可检测到HDAg-p24和HDAg-p27蛋白。

第五节 戊型肝炎病毒抗原

戊型肝炎病毒(HEV)的基因组为单股正链RNA,含三个开放阅读框(open reading frame,ORF):ORF1、ORF2和ORF3。其中ORF3编码的病毒结构蛋白具有较强的免疫原性。与其他类型肝炎相似,戊型肝炎抗原(HEV-Ag)主要分布于感染患者肝细胞的细胞质中,细胞核内未发现HEV-Ag。HEV-Ag阳性细胞在肝组织中多呈集中分布,但并不相互邻接形成阳性细胞巢;阳性细胞少数亦呈现散在分布。肝组织变性坏死区及淋巴细胞浸润明显的部位HEV-Ag阳性细胞分布较为集中,提示戊型肝炎的肝损害与免疫系统的细胞免疫应答密切相关。

第六节 庚型肝炎病毒抗原

HGV为黄病毒科成员,基因组结构与HCV相似,为一线状单股正链RNA,HGV编码的抗原研究较多是非结构蛋白抗原(如NS3、NS4、NS5)等。利用针对这些抗原的抗体测定HGV抗原在肝组织中的定位,发现HGV主要分布于受感染肝细胞的细胞质中,细胞核分布少见。HGV抗原阳性染色肝细胞在肝小叶中呈弥漫或大片灶状分布,肝小叶内的间质细胞及炎症细胞均未见阳性染色。应用免疫组织化学方法、抗-HGV NS5抗体检测慢性乙型及丙型肝炎患者肝组织中庚型肝炎病毒的存在状况,发现这些慢性肝炎患者肝组织中常合并HGV感染,HGV的总检出率可达32.7%。另有报道在急、慢性庚型肝炎中,应用RT-PCR检测血清HGV RNA,发现HGV感染的血清学模式以重叠HBV、HCV、HAV或HEV二重感染为主,占63.6%,单独HGV感染者占36.4%。在我国众多的乙型肝炎患者特殊人群中,HGV的同时感染或重叠感染可能比HGV单一感染有其更广泛的意义。此外,在肝癌患者肝组织中亦可测及HGV抗原,表达主要位于癌旁肝细胞,癌巢中未见阳性细胞,有关HGV在肝细胞癌发病中的作用仍不明。

(张秋玉) UPhEJYc5CeSBvS1wpD6hAJa0SLPDAO7+ej9zV89daUOTlxa1nHuSJFcIAxalgFP9

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