陳靜文, 毛日成, 張繼明
慢性乙型病毒性肝炎(CHB)被定義為乙型肝炎(乙肝)病毒表面抗原(HBsAg)和/或乙肝病毒 (HBV) DNA陽性超過6個月[1]。據WHO報道[2],至2015年全球約有2.57億人患有CHB,其中有887 000人死于CHB晚期并發癥,如肝硬化和肝癌等。因為共價閉合環狀DNA(cccDNA)池的存在,乙肝的治療并不能實現完全治愈,但可以達到“功能性治愈”[1],即停止治療后HBsAg仍保持陰性(伴或不伴抗-HBsAg抗體陽轉)、HBV DNA檢測不到、肝臟生物化學指標正常,肝組織明顯改善。長期核苷(酸)類似物(NA)治療HBsAg陰轉率為0~3%,聚乙二醇干擾素 α(polyethylene glycol interferon α,PEG-IFNα) 單藥治療的HBsAg陰轉率為3%~7%[3],顯然,需要更高效的藥物來降低表面抗原從而實現功能性治愈。本文就HBsAg的結構、功能和近些年研發的靶向表面抗原的藥物進展作一綜述。
已知HBsAg由一組反應性抗原決定簇α和亞決定簇dy、wr組成,它們以等位基因對呈現[4]。所以,HBsAg 陽性血清可分為4種主要亞型:HBsAg/adw、HBsAg/ayw、HBsAg/adr和HBsAg/ayr。
HBsAg是HBV顆粒的包膜蛋白,具有不同結構域和糖基化狀態的大(L)、中(M)、小(S)三種蛋白。電子顯微鏡下可以觀察到表面抗原的三種形態:與空包膜對應的直徑22 nm的球形缺陷顆粒、直徑22 nm長度可變的細絲和直徑42 nm的活性病毒粒子(Dane粒子)。這3種蛋白在內質網中合成,并在內質網和高爾基體中發生糖基化,它們的合成由提供3個不同長度的羧基末端共線型HBsAg蛋白的單一開放閱讀框指定[5]。小蛋白(226個氨基酸)表達量最高,在病毒粒子和亞病毒顆粒中占主要成分,并且由于其有與細胞中宿主來源脂質的自組裝的能力,所以在易位過程中不會被切割氨基酸殘基,得以完整分泌。中蛋白(包含pre-S2結構域的55個額外殘基)受相同啟動子調控,分泌過程也與小蛋白類似。而大蛋白的轉錄受特定但較弱的啟動子(pre-S1)調控。HBV大蛋白(L-HBsAg)包含pre-S2和pre-S1結構域的108-119個附加殘基,是病毒粒子和細絲的重要組成部分,占包膜蛋白的10%~20 %。但在22 nm球形顆粒中,只占了2%[5-6]。小蛋白和大部分的大蛋白通過與硫酸乙酰肝素蛋白聚糖 (heparan sulfate proteoglycan, HSPG) 位點[7]和牛磺膽酸鈉共轉運多肽 (sodium taurocholate cotransporting polypeptide, NTCP)結合而具有感染性。
從結構上看,HBsAg位于病毒顆粒的最外層,是病毒與細胞相互作用的前哨, 它們與細胞表面的受體結合, 介導了病毒的吸附與侵入[8]。多項研究證實了pre-S1結構域中的肽在膜附著過程中必不可少,這些肽與人肝細胞膜特異性結合,并且可以被單克隆抗體抑制[9]。然而,在鑒定出與S-HBsAg蛋白特異性結合的肝細胞結合內皮因子Ⅱ后,也提出了S-HBsAg蛋白參與附著[10]。
HBsAg是HBV顆粒的包膜蛋白,它可以結合HBV中和抗體anti-HBsAg,阻止這些抗體對完整病毒顆粒的中和作用,將病毒基因組傳遞給新的細胞[11]。
HBsAg陽性是乙肝病毒感染的標志,臨床上推薦以HBsAg水平來判斷開始PEG-IFNα治療的時機。指南中介紹[1],對NA經治CHB患者中符合條件的優勢人群聯合PEG-IFNα可使部分患者獲得臨床治愈。治療前HBsAg低水平(<l 500 IU/mL)及治療中HBsAg快速下降(12周或24周時HBsAg <200 IU/mL或下降>1 lg IU/mL)的患者,聯合治療后HBsAg陰轉的發生率較高。
Murphy等[12]利用黑猩猩和被感染的人體血漿接種反應,發現針對HBsAg交叉反應α決定簇的抗體可預防HBV的adw和ayw亞型。
CD14是促進脂多糖(LPS)結合和Toll樣受體(TLR-4)激活的LPS共受體,有學者提出HBsAg可能通過與CD14的關聯觸發TLR激活[13],生化分析表明CD14的依賴性結合與HBsAg的來源有關,它改變了亞病毒顆粒的脂質分布[14]。更有研究發現[15],HBV可通過其編碼的HBsAg蛋白抑制TLR2下游的JNK信號通路從而選擇性地抑制白細胞介素(IL)-12的產生,這從一方面解釋了HBV逃避天然免疫導致持續感染的原因。
NAP屬于單鏈硫代磷酸酯寡核苷酸(PS-ON)家族,具有廣譜抗病毒活性。硫代磷酸化的結構保護寡核苷酸免受核酸酶攻擊,同時還促進NAP與各種Ⅰ類包膜病毒和其他感染因子的融合糖蛋白中存在的兩親α-螺旋結構的疏水表面相互作用[16]。NAP的抗病毒作用取決于寡核苷酸的數量而不是序列,且作用機制與其兩親性有關[17];其選擇性地阻止亞病毒顆粒[16-17]從攜帶 cccDNA 或整合的 HBV DNA[18]的肝細胞組裝或分泌,從而允許通過宿主介導的免疫激活清除血清中的HBsAg。
3.1.1REP 2139 加拿大Replicor公司在研新藥REP 2139已進入臨床Ⅱ期聯合用藥試驗中。REP 2139是40聚 體PS-ONs,序 列 為(2’OMeA,2’OMe-5-MeC)20,結構上腺苷和胞苷交替,包含所有胞嘧啶的 5-甲基化和所有核糖的 2’O-甲基修飾[19]。
REP 102研究,隨訪了12例患者接受REP 2139-Ca單藥治療的效果,其中9例轉為與PEGIFNα或胸腺素α1的短期聯合治療,發現伴隨著NAP單藥治療,血清HBsAg 降低2~7 lg IU/mL,血清HBV DNA降低3~9 lg拷貝/mL,以及出現血清抗HBsAg 抗體(10~1 712 mIU/mL)[20]。轉為聯合免疫療法的患者中,有8例發生了HBsAg血清學清除,停藥后達到HBV DNA<116拷貝/mL,所有9例患者在停止治療前都出現了血清抗HBsAg抗體滴度的顯著增加。一項臨床前研究[21],在慢性鴨HBV(DHBV)感染模型體內評估了由REP 2139與富馬酸替諾福韋二吡呋酯 (TDF) 和恩替卡韋 (ETV) 組成的聯合療法,研究發現當REP 2139與TDF或與TDF和ETV三藥聯合使用時,鴨的血清HBsAg和HBV DNA的降低速度更快,并且與TDF單藥治療相比,停止治療后未觀察到病毒反彈。REP 301研究納入了乙肝e抗原(HBeAg)陰性、HBV/丁型肝炎病毒(HDV)合并感染的患者,發現REP 2139-Ca聯合PEG-IFN的治療實現了HBsAg血清學清除和抗HBsAg抗體快速升高(高達86 532 mIU/mL)[18]。此外,HBsAg 已降至<1 IU/mL 的患者中加用PGE-IFNα前就出現大幅度的轉氨酶升高,而且完成治療的患者中取消所有治療后,分別有4/11、6/11和7/11例對HBsAg、HBV DNA 和HDV RNA的功能控制目前可維持2年。401研究中,40例HBeAg陰性的患者先接受24周TDF單藥治療,后被隨機均勻分配到實驗組(48周TDF + PEG-IFNα +REP2139-Mg 10例/REP 2165-Mg 10例)和對照組(24周TDF + PEG-IFNα治療后轉為三聯療法繼續治療48周);治療結束時,70.6%(35/40)的患者出現HBsAg下降 >1 lgIU/mL,67.5%(27/40)的患者HBsAg <1 IU/mL,60%(24/40)患者獲得HBsAg清除(<0.05 IU/mL),60%(24/40)的患者獲得乙肝表面抗體(HBsAb)陽轉;34例患者完成48周隨訪,50% (17/34)的患者HBsAg<1 IU/mL,41% (14/34)的患者獲得HBsAg清除(<0.05 IU/mL),50% (17/34)患者出現HBsAb陽性[22]。
3.1.2REP 2165 同樣,Replicor公司在研的REP 2165也處于臨床Ⅱ期、與TDF和PEG-IFNα的聯合用藥試驗狀態。REP 2165是一種REP 2139類似物,含有3個等距分布在整個聚合物中的未修飾核糖腺苷,單次給藥后,在小鼠和食蟹猴中顯示出與REP 2139相似的血漿清除率和組織分布,但器官和血液中的藥物蓄積減少[23]。REP 2165的設計目的是通過將2OMe腺苷替換為2OH腺苷來更快地清除序列中的11、21和31位,增加了這些位置對核酸酶攻擊的敏感性。
401研究中的NAP采用了REP 2165-Mg,治療結束后總共有41% (14/34)的患者獲得HBsAg血 清 學 清 除[22]。AASLD2020公 布 了TDF聯 合REP 2165-Mg的無干擾素治療方案在HBV/HDV合并感染的肝硬化患者中進行評估的結果,發現肝硬化患者對TDF、REP 2165-Mg治療和伴隨的轉氨酶驟然升高耐受性良好,同時伴有HDV RNA清除、約3 lg IU/mL的HBsAg 降低和HBsAg血清學轉換,證實了該無干擾素方案治療HBV/HDV合并感染的晚期肝硬化患者是安全有效的[24]。
3.2.1GST-HG131 中國福建的廣生堂藥業股份有限公司在研新藥GST-HG131還處于臨床Ⅰ期,具體試驗結果尚待公布。EASL2021報告[25],GST-HG131臨床前特征,顯示在無細胞毒作用[半數細胞毒性濃度(CC50) >100 μmol/L]條件下,能有效抑制HepG2.215細胞分泌 HBsAg[半數有效濃度(EC50) =3.4±nmol/L]、HBeAg(EC50=8 nmol/L)和HBV DNA(EC50=3.3±1.7 nmol/L),與恩替卡韋聯合應用時,具有疊加作用。在AAV-HBV小鼠模型中,GST-HG131在給藥28 d后,血清HBsAg呈劑量依賴性下降(約1 lg IU/mL),與替諾福韋聯合使用可產生疊加活性。GST-HG131耐受性良好,對小鼠體重無明顯影響。其抗病毒作用機制包括強烈抑制 HBsAg 分泌,涉及與末端核苷酸轉移酶 4B(TENT4B)結合和抑制[26],導致 HBV mRNA 的聚腺苷酸化尾部縮短,從而加速其降解。
3.2.2ALG-010133 美國Aligos Therapeutics公司在研新藥ALG-010133處于臨床Ⅰa/Ⅰb期。ALG-010133 是一種抑制S抗原轉運的寡核苷酸聚合物(STOPS)分子,作用接近于NAP,在體外和CHB的試驗中被發現可深度抑制HBsAg形成。其作用機制目前尚未完全闡明,被認為是通過與特異性蛋白相互作用來實現降低HBsAg水平,在這個過程起核酸適配體的作用[27]。
3.2.3LP-128 中國廣州麓鵬制藥有限公司在研新藥LP-128的臨床Ⅰ期研究已完成首例志愿者給藥,旨在評估單次給藥和多次給藥的有效性和安全性[28]。其作用主要是減少宿主體內HBsAg包裹的乙肝空殼病毒數,恢復空殼病毒耗竭的免疫水平。目前還沒有關于其作用機制的詳細報道。
cccDNA作為穩定的病毒復制中間產物及病毒RNA轉錄的模板,是停止抗病毒治療后病毒復制反彈的主要原因。實際上即使是急性HBV感染治愈后被感染者體內的HBV cccDNA也不能被完全消除,研究表明即使急性HBV感染患者治愈數十年后,如果使用免疫抑制劑等導致免疫功能低下,仍會發生HBV再激活,由此可見急性HBV感染患者治愈后依然依賴宿主特異性抗HBV的免疫監視作用[29]。因此,盡管清除患者體內cccDNA是理想的治療終點,但目前仍難以實現,故美國肝病研究協會(AASLD)和歐洲肝病研究協會(EASL)提出功能性治愈目標,即實現HBsAg清除伴或不伴抗HBsAg抗體的血清學轉換,而要實現功能性治愈則依賴于恢復宿主特異性抗病毒免疫功能,以達到持久控制HBV感染的目的[30]。
WHO提出2030年全面消滅肝炎包括乙型肝炎和丙型肝炎的目標,HBV病毒學治愈是指根除HBV cccDNA和/或所有感染的肝細胞,目前仍難以實現,而HBV的功能性治愈的標志主要是清除HBsAg伴/不伴抗HBsAg抗體血清學轉換。在研的幾種HBsAg抑制劑報告的臨床試驗結果十分可觀,降低HBsAg的速度和效率優于現有的NA和PEG-IFNα,但是僅降低HBsAg也不能達到持久的功能性治愈,很有可能會出現病毒學反跳。隨著降低病毒蛋白表達,誘導病毒蛋白降解或加速循環HBsAg清除等療法及各種免疫相關療法的發展,通過不斷探索聯合治療的方法,未來幾年內有望開發出更高效的實現HBV功能性治愈的療法。