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恩替卡韦耐药乙型肝炎病毒株的出现和消失

作者:毛日成 张继明 尹有宽 秦艳丽 章婉琴 张清波 邬祥 来源: 日期:2010-5-30 17:51:28 人气: 标签:

 

   【摘要】目的1例拉米夫定耐药患者在接受恩替卡韦治疗过程中出现恩替卡韦耐药相关性变异,继续治疗后恩替卡韦耐药株自动消失,并发生HBeAg血清学转换,对该例患者HBV耐药株的动态变化进行了动态观察。方法收集该患者的系列血清标本及血清HBV DNA、转氨酶等系列临床数据,采用血清HBV DNAPCR扩增与直接测序,限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分析,RT序列的克隆与测序等方法,检测HBV耐药株的比例及动态变化。结果该患者在应用恩替卡韦治疗前就已经存在拉米夫定耐药株(rtL180M+rtM204V),在恩替卡韦治疗后拉米夫定耐药株一度被抑制,随着治疗时间的延长,拉米夫定耐药株的比例又占主导地位。在此基础上,于恩替卡韦治疗第128周,选择出恩替卡韦耐药株(rtL180M+rtM204V+rtT184L),临床上伴随有ALTHBV DNA水平的反弹。该例患者在发生恩替卡韦耐药后继续接受恩替卡韦治疗,恩替卡韦耐药株自行消失,HBV DNA转阴(套式PCR方法),ALT复常,并出现HBeAg血清学转换。结论恩替卡韦可有效地治疗拉米夫定耐药慢性乙型肝炎患者,但长期单药治疗可出现恩替卡韦耐药;在出现恩替卡韦耐药后,继续应用恩替卡韦仍然有效,甚至可发生HBeAg血清学转换和HBV DNA的清除。在恩替卡韦治疗过程中,在出现恩替卡韦变异株之前,可能需要先出现拉米夫定耐药株,在此基础上再选择出恩替卡韦耐药株。

   【关键词】乙型肝炎病毒; 慢性乙型肝炎; 拉米夫定耐药;恩替卡韦耐药

 

Selection and clearance of entecavirresistant HBV strains in lamivudineresistant hepatitis B patient treated with entecavirA case report. MAO Ri cheng ZHANG Ji ming YIN You kuan, QIN Yanli ZHANG Wan qin ZHANG Qin bo WU Xiang hui WENG Xin hua.Department of Infectious Diseases Huashan Hospital Fudan University Shanghai 200040, China

   AbstractObjectiveBackgrounds & Aims: Entecavir resistant strains were selected in a lamivudineresistant hepatitis B patient during entecavir monotherapy. The entecavirresistant strains afterward disappeared spontaneously and HBeAg seroconversion occurred while entecavir therapy continued. The evolution of the viral quasispecies of the patient was analyzed. MethodsA series of blood samples and clinical data of the patient were collected. PCR Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) clonal analysis and DNA sequencing methods were used to examine the evolution of HBV populations in serum samples. ResultsThe patient had preexisting lamivudineresistant mutants(rtL180M+rtM204V) before starting entecavir therapy,and these mutants were once inhibited after entecavir therapy.Lamivudineresistant mutants became predominant HBV population again during extended   entecavir therapy over time. The entecavir resistant strain(rtL180M+rtM204V+rtT184L) was selected 128 weeks with entecavir monotherapy,accompanied by ALT flares and virological rebounds. However,when the patient continued to receive entecavir monotherapy, the entecavirresistant strains disappeared, with undetectable levels of HBVDNA by nested PCR ALT normalization and HBeAg seroconversion. ConclusionEntecavir is effective for the treatment of lamivudineresistant chronic HBV patients,but increased risk of entecavirresistance is associated with longterm entecavir monotherapy.However, continued entecavir therapy after the selection of entecavirresistant strain may remain effective,and even HBeAg seroconversion and clearance of HBV DNA may occur. If is possible that preexisting lamivudineresistant mutants before the selection of entecavirresistant strain is prerequisite for the clearance of hepatitis B virus.

   Key wordsHepatitis B virus; Chronic hepatitis B; Entecavir resistant; Lamivudine resistant

 

  恩替卡韦(entecavir, ETV)已被美国FDA和我国SFDA批准用于治疗慢性乙型肝炎。对于未使用过核苷类药物治疗的患者,用ETV治疗能够取得较好的组织学改善,较大的HBV DNA下降幅度以及较高的转氨酶复常率[1,2]。而且,对未使用过核苷类药物的患者,使用ETV治疗2年耐药率为03]但是,使用拉米夫定(LAM)治疗无效而换用ETV的患者中,可出现HBVETV的耐药,1年的耐药率为7%,2年为16%4]。本文报告1LAM耐药患者,在接受ETV治疗过程中出现ETV耐药株,继续治疗后耐药株自动消失,并发生HBeAg血清学转换。同时,我们对该例患者HBV耐药株的动态变化进行了系统研究。

               材 料 与 方 法

  一、病例

  患者,男,46岁,确诊为HBeAg阳性慢性乙型肝炎7年,无乙型肝炎家族史。患者于20017月开始使用LAM抗病毒治疗(见图1)(图略),治疗前HBV DNA水平为2×107拷贝/mL,抗病毒治疗一度有效,ALT复常,HBV DNA水平最低曾降至3×104拷贝/mLLAM治疗80周后,HBV DNA水平开始逐渐升高,随后出现ALT反跳,在治疗96周时达到2×106拷贝/mL

1()

  此后患者自行停用LAM 1个月,又隐瞒病史参加一项ETV临床试验,从20038月开始接受ETV 0.5 mg/d治疗,治疗前HBV DNA水平为2.97×108拷贝/mLETV治疗后患者HBV DNA水平逐渐下降,治疗84周时, HBV DNA水平降至最低点,850 拷贝/mL,但治疗96周时,患者的HBV DNA水平开始逐渐升高,将ETV每日剂量增加至1.0 mg/d后,患者的HBV DNA水平并未降低,且呈现逐步上升趋势,在治疗128周时,患者HBV DNA水平已升至458 000拷贝/mL,并且出现ALT反弹,耐药基因检测发现该患者出现ETV耐药相关性变异。在继续用ETV治疗后,HBV DNA水平又出现下降,至144周时,HBV DNA水平降至3 200拷贝/mL;治疗至152周时,HBV DNA水平转阴(套式PCR方法不能测出),ALT复常,并出现HBeAg血清学转换。目前该患者仍在服用ETV

  二、标本

  收集患者在ETV治疗基线(0周)、244896128144152周时的系列血清标本,于-70保存。图2(略)ETV治疗152周内患者体内不同病毒群的比例(%)及动态变化

  三、血清学、HBV DNA及生化学检测

  HBV血清学标志物检测采用Abbott试剂,HBV DNA检测采用Amplicor定量PCR检测试剂盒(罗氏诊断试剂)。患者在使用ETV治疗之前同时进行了抗HAV IgM、抗HEV IgM和抗HCV检测,排除了其他病毒感染可能。肝功能检测在我院医学检验中心进行。

  四、血清HBV DNA的抽提、YMDD变异及其比例的检测

HBV DNA抽提采用Qiagen GmbH公司试剂盒,操作按说明书进行。YMDD变异及其比例的检测采用限制性片段长度多态性(RFLP)分析方法。根据HBV P基因的保守区序列,设计两对引物,使扩增的核苷酸片段覆盖HBV聚合酶基因的部分RT区(包括B-D基序),引物由上海英俊生物技术公司合成(见表1)(略)。PCR扩增的第1轮上游和下游引物分别为RTS1RTAS1,第2PCR采用上游引物YNSspI和下游引物PAS引入YIDD变异的酶切位点;第2PCR采用上游引物PS1和下游引物TMApaL引入YVDD变异的酶切位点。PCR扩增条件均为:94预变性5 min; 94 30 s,55 1 min,72 45 s, 循环35次;最后一个循环结束后72延伸7 min(在Bio-Rad公司PTC-100 PCR扩增仪上进行)。反应体系为50μL, PCR扩增采用Takara公司的Premix Taq酶。检测YIDD变异的PCR产物使用SspI(Takara公司)进行酶切;检测YVDD变异的PCR产物使用ApalI(Takara公司)酶切,均酶切1 h,酶切产物在3%琼脂糖凝胶上电泳,在全自动紫外图像分析仪下扫描、分析条带的密度,计算出变异株所占的比例。将相同浓度的HBV野毒株质粒与YIDD变异株质粒,野毒株质粒与YVDD变异株质粒按1/93/75/57/39/1配成标准品,作为阳性对照,以了解该方法检测变异株所占比例的敏感性。

  五、血清HBV DNAPCR扩增、克隆及测序

  再设计两对引物,使扩增的核苷酸片段覆盖HBV聚合酶基因的RTA-E基序,引物由上海英俊生物技术公司合成(见表1)(略)。以上述7个时间点的血清HBV DNA为模板进行PCR扩增,第1轮上游和下游引物分别为RTS1RTAS1,第2PCR上游和下游引物为RTS2RTAS2PCR扩增条件同上。PCR产物经胶回收、纯化后直接测序(上海华舜生物工程有限公司生产的胶回收试剂盒),同时采用PMD18-T Vector TA克隆试剂盒(宝生物工程有限公司),将上述回收的PCR产物插入PMD18T 载体,筛选含目的片段的克隆。每个时间点挑取2030个阳性克隆,质粒鉴定采用SacIPstI双酶切(Takara公司)及测序(上海英俊生物技术有限公司)。核苷酸及氨基酸序列分析采用Vector NTI 9.0软件。

                  结    

  一、血清学检测

ETV治疗前HBeAg阳性,抗-HBe阴性。发生耐药后继续应用ETV治疗,半年后HBeAg转为阴性,抗-HBe阳性,HBV DNA阴性,提示HBeAg发生血清学转换。

  二、HBV DNAALT的动态变化和血清HBV DNA 序列分析

  选取患者在ETV治疗前及治疗后7个时间点的血清标本进行PCR扩增及PCR产物直接测序分析,发现在ETV治疗前患者血清中以YMDD变异株(rtL180M+rtM204V)占优势,表明治疗前患者已存在LAM耐药株;经ETV 0.5 mg治疗24周后,HBV DNA下降约3log, 同时ALT亦成下降趋势见图1(略),血清HBV优势株变为野毒株。治疗32周时,患者无诱因下突发转氨酶急剧升高,而HBV DNA水平却无反弹,此后HBV DNA水平明显下降,ALT也下降至正常,提示32周时的ALT反弹可能与机体免疫清除HBV有关。治疗至48周时,HBV DNA水平进一步降低,和ETV治疗前相比,下降约5 log,但已经出现rtM204I变异株,并成为优势株。继续治疗至96周时,HBV DNA开始逐渐升高,优势株仍为rtM204I变异株。ETV剂量增加至1 mg/d并不能阻止HBV DNA水平的升高。治疗至128周时,HBV DNA水平升高至5.66 log拷贝/mLALT也出现反弹,达173 U/L,符合ETV临床耐药的表现。序列分析证实,出现了ETV耐药相关性变异rtT184L,同时伴rtL180M+rtM204V变异。患者继续接受ETV治疗,HBV DNA水平开始出现下降,至144周时,HBV DNA水平降至3.50 log拷贝/mL,血清HBV优势株又变为野毒株。ETV治疗152周时HBV DNA水平已经低于检测下限(定量PCR方法),再用套式PCR方法检测,也呈阴性,并且出现了HBeAg的血清学转换, 提示血清HBV DNA(包括耐药株及野毒株)已被清除。患者各时间点血清中HBV DNA变异情况见表2()

  三、PCR-RFLP检测YMDD变异株及比例

  ETV治疗前的血清标本中只检测到YVDD变异株;治疗24周时的标本中只检测到野毒株;治疗48周时的标本中又出现YMDD变异株,以YIDD变异株为主,还含有野毒株和YVDD变异株;治疗96周时的变异株类型和所占比例与48周时类似;治疗至128周时,YMDD变异类型发生变化,以YVDD变异为主,同时含有野毒株和YIDD变异株;治疗至144周时,病毒群的组成又发生变化,野毒株比例增加,多于YIDD变异株和YVDD变异株;治疗152周时,HBV DNA转阴。

  四、 HBV变异株的动态变化

应用克隆技术分析患者各时间点病毒群的构成比,发现基线时LAM耐药株比例高达100%,而且均为rtL180M+rtM204V变异。在ETV治疗的选择性压力下,24周时,LAM耐药株被迅速抑制,野毒株恢复主导地位(占据95%)。但继续治疗至48周时,LAM耐药株再次被选择出来并成为优势株(rtM204I 75%,rtM204V10%),此时野毒株被抑制,这可能是导致HBV DNA水平轻度上升的原因。治疗96周时的病毒群组成与48周类似,但rtM204I变异比例略下降(60%),rtM204V变异比例略上升(20%)。而在ETV治疗128周时,出现ETV耐药相关性变异株rtL180M+rtT184L+rtM204V/I60%的克隆为rtL180M+rtT184L +rtM204V变异, 5%rtL180M+rtT184L +rtM204I变异株,同时rtL180M+rtT184LrtM204I变异各占15% rtL180M +rtM204I变异株占5%,但是无野毒株,这是导致血清HBV DNA水平升高和ALT反弹的原因。进一步分析核苷酸序列变化,发现这种184TL的变异是由184位密码子ACT突变为CTT所致。尽管在rtT184L变异出现前的80周时间内,YMDD变异类型主要为YIDD变异株,但在克隆序列分析中发现,rtT184L变异却绝大部分在YVDD变异基础上发生。值得注意的是,该患者出现了ETV基因耐药和临床耐药后,耐药株只是暂时占据主导地位,仅过了3个月,ETV耐药株就消失,同时野毒株再次占据主导地位(50%),35%的克隆为rtM204I变异,10%rtM204V变异,5%rtL180M+rtM204V变异,没有1个为ETV耐药克隆。

                  讨   

  目前报道的ETV耐药均发生在LAM治疗失效或有YMDD变异的患者中,对于初治的患者,ETV治疗2年尚未发现ETV耐药相关性变异[3]。

  由于ETV耐药相关性变异多发生在LAM治疗失效或有YMDD变异的患者中,ETV耐药株除了含ETV耐药相关性变异之外,必须同时存在YMDD变异,提示发生ETV耐药的前提可能是先出现YMDD变异株,再以YMDD变异为基础,选择出ETV耐药相关性变异。本文通过对HBV耐药株动态观察证实,在长期ETV治疗过程中,在rtT184L变异株出现前的8周时间内,血清中病毒群主要为YMDD变异株(优势株),证实在出现ETV耐药相关性ETV变异前,血清中的病毒群主要为YMDD变异株。临床研究表明,LAM治疗失效或有YMDD变异的患者即使接受0.5mg/dETV治疗,HBV DNA水平也可下降5 log。以上可以解释为何初治患者不易发生ETV耐药。本文的研究结果还提示,对于LAM耐药患者,阿德福韦与ETV联合应用有可能减少ETV耐药率,其机制可能是阿德福韦可有效抑制YMDD变异株,且其耐药位点与LAMETV无交叉,而ETV对野毒株作用更强,在两者合用的条件下,YMDD变异株将很难成为优势株,ETV变异也将很难发生。但以上理论上的推测有待临床试验来证实。

  由于ETVYMDD变异株的作用比野毒株药弱2030倍[4],因而临床上对LAM耐药患者的治疗剂量通常为1 mg/d。本例患者在ETV剂量增加至1 mg/d后,HBV DNA水平也未下降,HBV病毒群仍以YMDD变异株为主,表明ETV 1 mg/d的剂量并不能完全抑制YMDD变异株,这样就有发生ETV耐药的可能。ETV治疗后128周的克隆中有3rtL180M+rtT184L变异株并没有合并YMDD变异,其意义尚不明确,rtL180M+rtT184L变异可能演变为rtL180M+rtM204V/I+rtT184L,也可能仅以rtL180M+rtT184L变异形势出现,这种变异株的生物学特性还需进一步研究。

  有研究表明,并不是所有恩替卡韦耐药相关性变异株(T184S202M250)都对ETV的敏感性下降,只有那些在YVDD变异基础上(而不是在YIDD变异基础上)同时合并恩替卡韦耐药相关性变异的毒株才表现对ETV敏感性下降。本文中该患者在rtT184L变异出现前的80周时间内,YVDD变异株逐渐增多,并且大多数毒株最终在YVDD变异基础上发生rtT184L变异。本研究也发现少量在YIDD变异基础上发生rtT184L变异的毒株,其生物学特性及临床意义尚未明。

                 参     

1Chang TT, Gish RG, de Man R,et al. A comparison of entecavir and lamivudine for HBeAg positive chronic hepatitis B. N Engl J Med, 20063541001-1010.

2Lai CL, Shouval D, Lok AS, et al. Entecavir versus lamivudine for patients with HBeAg negative chronic hepatitis B. N Engl J Med, 20063541011-1020.

3Tenney DJ, Levine SM, Rose RE, et al. Clinical emergence of entecavirresistant hepatitis B virus requires additional substitutions in virus already resistant to lamivudine. Antimicrob Agents Chemother. 2004483498-3507.

4Levine S, Hernandez D, Yamanaka G, et al. Efficacies of entecavir against lamivudine resistant hepatitis B virus replication and recombinant polymerases in vitro. Antimicrob Agents Chemother200246:2525-2532.

 

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