第二十一章 肝炎病毒
概 述
肝炎病毒是引起病毒性肝炎的病原体。目前发现肝炎病毒至少有5种，包括HAV、HBV、HCV、HDV和HEV，它们的特性与传播途径及临床过程不完全相同，但都引起病毒性肝炎病变。
第一节 甲型肝炎病毒
一、生物学性状
（一)形态与结构 病毒呈球形，直径约27nm，无包膜。衣壳由60个壳粒组成，呈20面体立体对称，含有HAV的特异性抗原(HAVAg)，每一壳粒由4种不同的多肽即VP1、VP2、VP3和VP4组成。病毒的核心为单正链RNA，长约7400个核苷酸。基因由5'末端非编码区、编码区和3'末端非编码区组成。5'末端序列较保守，可用于制作探针，利用核酸杂交快速诊断HAV感染。
（二)抗原结构 稳定，在世界各地分离的HAV均为1个血清型。根据HAV基因组序列，HAV可分为7个基因型，各基因型核苷酸序列和异源性高达20%以上，人类HAV分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型。抗原表位主要位于VP1肽链上，可刺激机体产生中和抗体。
（三)感染模型与细胞培养 黑猩猩和狨猴对HAV易感，经口或静脉注射可使动物发生肝炎，并能在肝细胞浆中检出HAV。
（四)抵抗力 HAV对乙醚、60℃加热1h及酸处理（pH3)均有一定的抵抗力。加热100℃5min或用甲醛溶液、氯等处理30min，紫外线照射1h等可破坏其感染性，-20℃下可保存6个月，-80℃甘油冻存可长期保存。
二、致病性与免疫性
（一)传染源与传播途径 HAV主要通过粪-口途径传播。HAV随患者粪便排出体外，通过污染水源、食物（如海产品毛蚶等)、食具等的传播可造成散发性流行或大流行。
（二)致病机理与免疫 HAV多侵犯儿童及青年，发病率随年龄增长而递减。HAV经粪-口途径侵入人体，先在肠黏膜和局部淋巴结增殖，继而进入血流，形成病毒血症，最终侵入靶器官肝脏，在肝细胞内增殖。在甲型肝炎病人的外周血液中存在活力较高的NK细胞，在肝组织中有HAV特异性CTL细胞，能特异地杀伤感染HAV的肝细胞，从而引起肝损害。
机体显性或隐性感染HAV可产生抗HAV的lgM 和lgG抗体。lgG可维持多年，对HAV再感染有免疫力。NK细胞、特异性CTL细胞在消灭病毒、控制HAV感染中也很重要。
三、实验室诊断
甲型肝炎患者一般不进行病原学分离检查。在潜伏期后期及急性期早期，取病人粪便、食物或水样，用免疫电镜（IEM)检测HAV颗粒或用放射免疫（RIA)法与酶免疫（EIA)法检测病毒抗原。抗HAV IgM 出现早且消失快，作为甲型肝炎新近感染的标志。抗HAV IgG 的检测常用于流行病学调查。
四、防治原则
注重饮食卫生和饮水卫生。流行期注射丙种球蛋白及胎盘球蛋白。注射HAV疫苗，效果肯定。
第二节 乙型肝炎病毒
一、生物学性状
（一) 形态与结构 HBV为球形，直径约42nm。有三种颗粒形式，Dane颗粒为结构完整的病毒颗粒，由双层衣壳及DNA组成核衣壳，呈20面体对称。核衣壳由外向内依次为：
①外衣壳：HBV的表面抗原（HBsAg及少量PreS1, PreS2)镶嵌于脂质双层中。
②内衣壳，是HBV核心抗原（HBcAg)。在酶或去垢剂作用后，可暴露出内部的e抗原（HBeAg)。HBeAg可自肝细胞分泌而存在于血清中，而HBcAg则仅存在于感染的肝细胞核内，一般不存在于血循环中。
③核心，含DNA和特殊的DNA多聚酶（DNAP)。
另外两种为小球形颗粒及管形颗粒。这两种颗粒只含HBsAg。
（二)基因结构 HBV基因组较小，约3200个核苷酸。HBV为双链环状DNA，较短的一链为正链。负链DNA含有4个开放读框（ORF)，分别称为S、C、P和X区。S区中有S基因、前S1和前S2基因，分别编码HBV的外衣壳蛋白（HBsAg，PreS1与PreS2抗原)。C区中有C基因及前C基因，分别编码HBcAg及HBeAg。P区最长，编码DNAP等。X区编码的蛋白称为HBxAg，可反式激活细胞内的某些癌基因及病毒基因，与肝癌的发生与发展有关。
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（三)抗原组成 HBV的抗原主要为HBsAg、
HBcAg及HBeAg3种。
1.HBsAg HBsAg为病毒体的外衣壳蛋白，广义的HBsAg包括S蛋白、前S2蛋白和前S1蛋白。
2.HBcAg HBcAg存在于Dane颗粒核心结构的表面，为内衣壳成分，其外为HBsAg，故不易在血循环中检出。
3.HBeAg HBeAg为可溶性蛋白质，游离存在于血中，其消长与病毒体及DNAP的消长基本一致，可作为HBV复制及具有强感染性的一个指标。
（四)动物模型与细胞培养 HBV的组织培养尚未成功。黑猩猩是HBV的易感动物，狨猴虽可感染但不如前者敏感。在鸭、土拔鼠及地松鼠的肝炎中，发现土拔鼠肝炎病毒可用于研究病毒分子生物学发病机制及致癌的特性。
近年来通过基因克隆技术，利用HBV转基因小鼠或HBV基因转染中国地鼠卵巢细胞，来研究HBV基因表达及调控，筛选抗HBV药物和制备疫苗。
（五)抵抗力 HBV对外界的抵抗力较强。耐低温、干燥、紫外线和一般化学消毒剂。70%乙醇不能灭活病毒。灭活HBV可采用煮沸（100℃10min)，高压蒸气灭菌法（15磅15min)及干烤（160℃ 2h)等方法。HBV对0.5%过氧乙酸、5%氯酸钠和3%漂白粉敏感，可用于消毒。
二、致病性与免疫性
（一)传染源与传播途径 HBV传染源主要是患者和无症状HBV携带者。HBV存在于这些人的血液及其他体液（如唾液、乳汁、羊水、精液和阴道分泌物)中。
HBV的传播途径主要有以下三条：
1.血传播：输血、注射、外科或牙科手术、针刺、共用剃刀或牙刷、皮肤黏膜的微小损伤等均可传播HBV。
2.接触传播： HBV可通过性行为和密切接触而感染，造成HBV感染的家庭聚集现象。
3.母婴传播：孕妇分娩时，在产道，婴儿可通过微小伤口受母体的HBV感染。哺乳也可传播HBV。有些婴儿在母体子宫内已被感染，表现为出生时HBsAg阳性。
（二)致病机理与免疫性 HBV的致病机理尚未完全明了。HBV所致肝细胞免疫病理损伤机制概括如下：
1．细胞介导的免疫病理损伤：HBV感染肝细胞，在细胞内增殖但不裂解细胞。机体清除HBV主要依赖CTL细胞或通过K细胞的ADCC来杀伤靶细胞，将病毒释放于体液中，再经抗体的中和作用。因此，乙肝病人T细胞功能强弱与临床过程的轻重和转归密切相关。
2．免疫复合物的损伤作用：在乙肝病人血循环中常可测出HBsAg—抗HBs的免疫复合物（IC)。IC可引起Ⅲ型变态反应，在肝外引起病人的一系列症状，以关节炎和肾炎最为常见。在暴发性肝炎患者血中有时也可检测到IC，这种病人预后不良，死亡率高。如大量IC急性沉着于肝内，可导致毛细血管栓塞，引起急性肝坏死而导致死亡。
3．自身免疫反应：HBV感染肝细胞后，引起肝细胞表面抗原的改变，暴露出膜上的肝特异蛋白抗原（Liver specific protein，LSP)。此外，因HBsAg含有与宿主肝细胞蛋白相同的抗原成分，诱导机体产生对肝细胞膜抗原成份的自身免疫反应。病人在病程中出现自身免疫反应，可加强对肝细胞的损伤而发展成慢性活动性肝炎。
4．乙型肝炎与原发性肝癌：HBV感染与原发性肝癌的发生之间的关系，日益受到重视。肝炎患者的肝癌发病率比自然人群高，肝癌病人有HBV感染者也比自然人群高。HBV与原发性肝癌的密切相关的可能证据有以下几个：
（1)乙肝传染形成高度地方性的区域与原发性肝癌流行率高的地区，在地理上有相关性。
（2)在地方性与非地方性区域，男性HBsAg慢性携带者中发生原发性肝癌的危险是相对恒定的。
（3)HBV感染可先于并经常伴随原发性肝癌的发生。
（5)在原发性肝癌患者取出的组织中存在HBV的特异性DNA及抗原。
（6)有些原发性肝癌细胞系已能在培养中产生HBsAg ，并已证明HBV的DNA已能整合到这些细胞的基因组中。
此外，含有HBV相似的生物化学、生物物理特性，它在其宿主可诱发肝硬化及原发性肝癌。根据对HBV X基因及其表达产物HBxAg的大量研究表明，X基因与肝细胞中HBV DNA的整合及表达异常和表达后的反式激活肝细胞基因组内的原癌基因是肝细胞转化为癌的关键。
机体对HBV产生的免疫应答除了免疫病理损伤外，还表现为免疫保护作用。主要通过下列两方面起保护作用：①特异性抗体，HBV感染机体后产生三种抗体，即抗HBs、抗HBc及抗HBe。其中抗HBs，包括抗S、抗PreS1和抗PreS2可阻止HBV进入正常肝细胞，对机体有保护作用。②通过细胞免疫清除细胞内的HBV，如特异性CTL细胞、NK细胞、巨噬细胞等。此外，补体和某些细胞因子也参与对靶细胞的杀伤。
三、实验室诊断
（一)HBV抗原与抗体检测法 常用RIA及EIA检查HBV患者或携带者血清中的抗原抗体系统，HBV抗原抗体的检测指标及实际意义如下：
1．HBsAg和抗HBs：血清中检测到HBsAg，表示体内感染了HBV，因而是一种特异性标志。HBsAg阳性见于：①急性乙肝的潜伏期或急性期。②HBV所致慢性肝病、迁延性和慢性活动性肝炎、肝炎后肝硬化或原发性肝癌等。③无症状携带者。
血清中检测到抗HBs表示曾感染过HBV，或接种过乙肝疫苗，对HBV有一定的免疫力。
2．HBeAg和抗HBe：HBeAg的存在常表示病人血液有感染性，还显示病人肝脏可能有慢性损害，对判断预后有一定帮助。抗HBe阳性对病人可能有一定的保护力。
3．HBcAg与抗HBc：由于HBcAg主要存在于肝细胞核内，并仅存在于Dane颗粒中。因此，病人血清很难检出HBcAg，通常只检测抗HBc。血清内抗HBc阳性说明：①新近感染过HBV；②体内有HBV增殖；③有助于诊断急性或慢性乙肝，特别是少数病例就诊时已处于急性恢复期早期，HBsAg已从血中消失，此时血中仅有抗HBc存在，因此，对恢复期患者可作病因追踪。
4．检测乙肝抗原与抗体的实际用途包括：①筛选供血员。通过检测HBsAg ，筛选去除HBsAg 阳性的供血者，可使输血后乙肝发生率大幅度降低。②作为乙肝病人或携带者的特异性诊断。③对乙肝病人预后和转归提供参考。一般认为急性乙肝患者，如HBsAg持续2个月以上者，约2/3病例可转为慢性肝炎，HBeAg阳性者病后发展成为慢性肝炎和肝硬化的可能性较大。④研究乙肝的流行病学，了解各地人群对乙肝的感染情况。⑤判断人群对乙肝的免疫水平，了解注射疫苗后抗体产生阳性与效价升高情况等。
（二)HBV DNA检测 用核酸杂交或PCR检测血清中或肝细胞内HBV DNA。血清HBV DNA阳性表示病毒在复制，血液中存在Dane颗粒，传染性强。肝细胞内HBV DNA阳性提示病毒DNA与宿主肝细胞整合，并长期潜伏下来。
四、防治原则
对乙肝的预防原则是控制传染源、切断传播途径，加强特异性预防。加强筛选献血员，以减低输血后乙肝的发生率。提倡使用一次性注射器具。病人的血液、分泌物和排泄物，用过的食具、药杯、衣物以及注射器和针头等，均须煮沸消毒15～30min或3％漂白粉、5％过氧乙酸、1200ppm的二氯异氰脲酸钠、0.2%新洁尔灭等浸泡消毒。对高危人群应采取特异性预防措施，如注射乙肝疫苗（主动免疫)、使用含高效价抗-HBs的人血清免疫球蛋白（被动免疫)。
乙肝的治疗至今尚无特效方法，一般认为用广谱抗病毒药物和调节机体免疫功能的药物同时治疗较好。贺普丁、病毒唑、干扰素及清热解毒、活血化瘀的中草药等，对部分病例有一定疗效。目前，对乙肝治疗比较肯定的药物为α干扰素，连续大剂量注射α干扰素半年后HBsAg可转阴，但一些病人在转阴后，停用干扰素后又转为阳性。其他如胸腺肽、转移因子治疗慢性肝炎虽有报道，但效果欠佳。
近来，对乙肝疫苗的研究及应用十分活跃。乙肝基因工程疫苗已大规模投入应用并取得可喜的结果。多肽疫苗、融合蛋白疫苗和基因疫苗的研制方兴未艾，相信经过多方努力，控制乙肝的愿望会成为现实。
第三节 丙型肝炎病毒
一、生物学特性
HCV是单正链RNA病毒。病毒体呈球形，大小为40～60nm，有包膜，其上有刺突。HCV感染黑猩猩并在体内连续传代，引起慢性肝炎。HCV基因组为线状RNA，长约9.5kb。HCV毒株基因序列存在差异性，分为6种不同的基因型。其中欧美各国流行株多为Ⅰ型；亚洲地区以Ⅱ型为主，Ⅲ型为辅；Ⅴ、Ⅵ型主要在东南亚（泰国等)。Ⅳ型与Ⅲ型接近，我国以Ⅱ型为主。目前认为Ⅱ型HCV复制产生的病毒量多，较难治疗。HCV对氯仿、甲醛、乙醚等有机溶剂敏感，加热100℃ 5min或红外线照射均可灭活病毒。黑猩猩对HCV很敏感，但体外培养尚未有敏感的细胞。
二、致病性与免疫性
丙型肝炎的传染源主要为患者和病毒携带者。HCV主要经血源传播，国外输血后肝炎30～90%为丙型肝炎，我国约为三分之一。HCV还可通过母婴垂直传播，家庭日常接触和性传播等。
丙型肝炎发病机理不太清楚。HCV在肝细胞内复制可引起肝细胞结构和功能改变或干扰肝细胞蛋白合成，直接造成肝细胞变性坏死。不过，多数学者认为细胞免疫病理反应可能起重要作用，即特异CTL细胞攻击HCV感染的靶细胞，引起肝细胞损伤。
三、实验室诊断
迄今，HCV细胞培养尚未成功，实验室常检查抗体和RNA。
（一)检查抗体 目前常应用RIA或EIA检测血清中抗HCV。以HCV有关蛋白作为抗原，用EIA检测抗体，可快速过筛献血员并可用于诊断丙肝患者。抗-HCV阳性者表示已被HCV感染，不可献血。为确诊还可进一步以不同表达蛋白分别检测相应抗体（蛋白印迹法检测)。
（二)检查病毒RNA 因HCV在血液中含量很少，故须用极敏感的检测方法。如采用套式RT-PCR法，以扩增出极微量的病毒RNA。目前也采用PCR-荧光法定性定量检测HCV RNA。
四、防治原则
丙型肝炎的预防方法基本与乙型肝炎相同。目前，我国预防丙型肝炎的重点应放在对献血员的管理，加强消毒隔离制度，防止医源性传播。HCV免疫原性不强，且毒株易变异，故疫苗的研制较为困难。I型干扰素治疗丙型肝炎有一定效果。
第四节 丁型肝炎病毒
一、生物学性状
HDV为球形颗粒，直径36～43nm，基因组为单负链环状RNA，长度为1.7kb, 是已知动物病毒中最小的基因组。HDV RNA编码一种HDV抗原（HDAg)，该抗原可刺激机体产生抗体。感染者血清中可检出HDV RNA或抗-HD，用制备的抗-HD还可对肝组织切片染色，检测HDAg。HDV颗粒外壳为HBsAg，可防止HDV RNA降解，在HDV致病中起重要作用，但它并非HDV的基因产物，而是由同时感染宿主细胞的HBV或其他嗜肝DNA病毒提供。HDAg的分子量约68000，有P24和P27两种多肽形式，主要存在于肝细胞内，在血清中出现早，但仅维持2周左右，不易检测到。
二、致病性与免疫性
HDV传播途径与HBV相似，由输血、血制品或注射器污染而传播，也可通过密切接触与母婴间垂直感染等方式传播。高危人群包括药瘾者及多次受血者。急性丁型肝炎可通过联合感染（coinfection)与重迭感染(superinfection)两种方式感染，前者同时发生急性乙肝和急性丁肝，后者为慢性HBsAg携带者发生急性HDV感染。
HDV 的致病机理与免疫性还不清楚。一般认为HDV直接致肝细胞病变。在HDV感染黑猩猩的动物实验中，HDV RNA的消长与肝脏损害的程度相关。
三、实验室诊断
HDAg主要存在于肝细胞核内，随后出现HDAg血症，可用免疫荧光、放射免疫或酶联免疫吸附试验检测血清标本。但标本应先经去垢剂处理，除去表面的HBsAg以暴露出HDAg，才能检测到。HDAg可刺激机体产生特异的抗-HDV抗体IgM 与lgG。在慢性感染过程中检出的抗体常以lgG为主。黑猩猩及土拨鼠可作为HDV临床研究的动物模型。
四、防治原则
切断HDV的传播途径是主要预防措施之一，如尽量避免反复输血或使用血制品，戒除药瘾，严格注射器、针头与针灸针的消毒，认真做好病人的早期诊断与隔离，患者排泄物与用品的消毒等。此外，防止医源性传播对本病的预防也很重要。迄今，对HDV感染尚无特效治疗药物，干扰素长疗程治疗可改善患者的症状。
第五节 戊型肝炎病毒
一、生物学性状
HEV病毒体呈球状，无包膜，平均直径32～34nm，表面有锯齿状突起，形似杯状。HEV基因组为单正链RNA，全长约7.5kb，具有poly A尾，共有3个ORF。ORF1最长，约5kb，编码病毒复制所需的依赖RNA的RNA多聚酶等非结构蛋白；ORF2长约2kb，含有编码病毒核衣壳的基因；ORF3只有300来个核苷酸，与ORF1、ORF2部分重叠。已知HEV有2个基因型，其代表株分别为缅甸株（B)和墨西哥株（M)，其核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为77％和89％。中国株与缅甸株属同一型，两者的核苷酸和氨基酸序列的同源性分别为93％和98％。
HEV目前尚不能在体外组织培养，但黑猩猩、食蟹猴、恒河猴、非州绿猴、须狨猴对HEV敏感，可用于分离病毒。HEV在碱性环境中稳定，镁、锰离子存在保持其完整性，对高盐、氯化铯、氯仿、高热敏感，煮沸可将其灭活。
二、致病性与免疫性
HEV主要经粪-口途径传播，潜伏期为10～60d，平均40d。HEV经胃肠道进入血液，在肝内复制，经肝细胞释放到血液和胆汁中，然后经粪便排出体外，污染水源、食物和周围环境而传播。潜伏期末和急性期初的病人粪便含毒量最大，传染性最强，是本医学招聘网病的主要传染源。人感染后可表现为临床型和亚临床型（成人中多见临床型)。HEV通过对肝细胞的直接损伤和免疫病理作用，引起肝细胞的炎症或坏死。临床上表现为急性黄疸型和无黄疸型戊型肝炎、重症肝炎以及胆汁淤滞性肝炎。多数患者于发病后6w即好转并逐渐痊愈，不发展为慢性肝炎。孕妇感染HEV后病情常较重，尤以怀孕6～9m最为严重，常发生流产或死胎。
三、实验室诊断
诊断HEV的感染最好作病原学检查，否则很难与甲型肝炎相区别。临床诊断常用的方法是检查血清中的抗-HEV抗体IgM或IgG，也可用电镜或免疫电镜技术检测患者粪便中的HEV病毒颗粒，用RT-PCR法检测粪便或胆汁中的HEV RNA。
四、防治原则
戊型肝炎的预防主要是切断传播途径，即防止粪便污染水源，注意饮食卫生。疫苗尚在研究中，免疫球蛋白被动免疫无效。
第六节 肝炎相关病毒
近年研究发现，除HAV至HEV五种肝炎病毒外，还存在其他肝炎病毒，如庚型肝炎病毒(Hepatitis G virus,HGV)、输血传播病毒（transfusiontransmitted virus, TTV)等。
HGV属黄病毒家族成员，基因组结构与HCV相似，长约9.5kb，为单正链RNA病毒。整个基因组仅有一个ORF，编码一个长约2900个氨基酸的多蛋白前体，该前体蛋白经病毒和宿主细胞蛋白酶水解后，可形成不同的结构蛋白和功能蛋白。HGV基因组核苷酸可发生替代突变及插入/缺失突变，某些插入/缺失突变可改变5'端ATG的起始位置，从而产生大小不同的病毒蛋白。HGV至少有5种基因型，其中I型多在西非人群发现，Ⅲ型在亚洲人群中多见。
HGV主要经输血途径传播，也存在母-婴传播及静脉注射吸毒和医源性传播等，常与HBV或HCV合并感染。单独感染时症状不明显，肝脏损害程度较轻。HGV可干扰HCV复制或协同机体清除HCV，合并HGV感染的HCV感染者中，有些病人的HCV感染消失，HGV感染持续存在。HGV致病性尚在进一步研究中。
目前，HGV感染的诊断以RT-PCR为主，采用套式引物扩增待测标本中的HGV基因片段。HGV感染的血清学检测方法还不成熟可靠。
HGV对IFN敏感，IFN可用于治疗庚型肝炎。
TTV为无包膜的单负链环状DNA病毒，病毒体呈球形，直径30～50nm，初步归类为细小DNA病毒科。基因组长约3.8kb，含两个ORF （ORF1和ORF2)，分别编码770个和203个氨基酸。TTV主要通过血液或血制品传播，其致病机制尚不明确。TTV可在黑猩猩体内传代，但不引起血清生化或组织病理改变。对TTV是否为嗜肝病毒、是否有致病性等，正在进一步研究之中。目前，TTV的实验室诊断，主要是采用PCR法检测血中TTV DNA。
复习思考题：
1．目前公认的人类肝炎病毒有哪几种？各以什么途径传播？
2．简述HBV的形态结构及抗原组成。
3．H医学全.在线www.med126.comBV血清学检查内容主要有哪些？表示HBV复制及具有传染性的指标有哪些？
4．试比较HAV与HEV生物学性状与致病性异同。
（刘劼)
