兒童肝炎
B型肝炎病毒感染的新概念
台大醫院 張美惠教授
B型肝炎病毒感染的新概念
B型肝炎病毒為具有外套膜的非完全雙股DNA病毒,半生期約為24個小時,比C肝病毒的2.7小時來的長,然而在宿主體內B肝病毒與C肝病毒的繁衍速度則 大略相同,約為每天複製1012次,受B肝病毒感染的細胞其半衰期為10-120天,比起受C肝病毒感染的細胞則為2-70天,因此受B肝病毒感染的細胞 有較長的存活時間。

B型肝炎是一種世界性的疾病,主要好發在亞洲、非洲、南歐與拉丁美洲,在上述地區中,血清的B型肝炎病毒表面抗原陽性率(即所謂的帶原者)約為 2-20%。在亞洲的很多地方帶原者的人數甚至是該地區人口總數的5-20%。B肝高度流行地區中,感染主要發生在嬰幼兒時期。初次感染B肝病毒的年齡對 於將來的病情預後扮演著很重要的角色,在嬰幼兒時期感染到B肝病毒的人有很高的比例會轉變為慢性肝炎。以台灣在全面實施B型肝炎疫苗施打前台北市的數據為 例,慢性帶原的比例隨著年齡的上昇而增加,新生兒時期慢性B肝的比率有5%,到兩歲大時則有10%,慢性B型肝炎比率在十四歲的時候則接近50%,亦即這 些人已被B肝病毒感染,如此可以推測慢性的表面抗原帶原者大多在兩歲以前遭受到病毒的感染。在某些非洲國家如塞內加爾,水平感染B肝病毒的時間相當的早, 曾經有報告指出該地區人口在兩歲時感染B肝的比率為25%,到了十五歲時感染人數比率甚至達到80%。

經由表面抗原陽性的母親垂直感染B肝病毒,再轉變為慢性肝炎的病例在高流行區中是相當常見的傳染途徑。在亞洲,經由此途徑變成帶原者的病患約佔所有慢性感 染者的40-50%,血清e原帶原的母親所生小孩,約有90%的機會成為B肝帶原者,與整個族群中表面抗原陽性率高低或e抗原帶原者的比例並沒有直接的關連性。水平感染則以高危險家族中,兄弟姐妹相互感染的病例較多,特別是在非洲地區,B肝病毒大都在兒童期的早期被感染到的。在某些開發中國家,有些案例的 感染是來自使用不完全消毒的注射針筒或是受到汙染的器械,除此之外,也有一些孩童是經由輸血等途徑遭到感染。

慢性持續感染的機制或是完全康復


B型肝炎病毒感染後,因病人本身免疫狀況的不同,症狀與病情會有相當大的差異。當病患的細胞免疫力(主要是T淋巴球造成)的效能很高時,較容易產生急性感染,但將來完全治癒的機會相當高,反觀病人若有較好的體液免疫力(如抗核抗體)、免疫 能力低落或不全、或者是幫助或殺手T淋巴球只能短暫對病毒的抗原產生反應,則較易產生慢性感染。下面是病毒產生慢性感染的方式:

(1) 避免被免疫系統認出:其中一種方式是減少受感染的肝細胞表面表現會被免疫系統認出的訊息。在人體免疫耐受時期中,病毒於血清中e抗原會呈現陽性反應,且會 以極高的速度進行複製,但B肝病毒的核心抗體則會隱藏在受感染的細胞之細胞核中,表現於細胞質與細胞膜的量則非常的少,因此並不會刺激很強烈的免疫反應, 藉此使免疫系統忽略病毒存在。另一種途徑是藉由病毒抗原存在著多樣性,B肝病毒與C肝病毒都是以準種(quasispecies)的方式存在,亦即是由許 多有突變或差異的病毒群所組成,而突變的位置若發生在可被T淋巴球受體辨識的抗原決定位(epitope)上時,則病毒就可以輕鬆逃過毒殺T細胞的偵查。 例如突變若發生在核前(precore)基因或核(core)基因上時,則會複製出不同組成的B肝病毒。

(2) 藉由產生耐受性來壓制免疫反應:嬰兒時感染到B肝病毒的話,可能導致人體視其為自我細胞,所以對病毒有專一性的T淋巴球,在胸腺(thmus)的負向選擇 (negative selection)時遭受到抑制或細胞係排除(clonal depletion)。此外e抗原也可能透過母體的胎盤使新生兒對B肝病毒有免疫耐受力。

(3) 耗盡對病毒有專一性的殺手T淋巴球:約有90%嬰兒是由血清e抗原濃度極高的母體周產期感染,過度被大量病毒抗原刺激的結果,將造成具有抗原決定的T淋巴球死亡,免疫系統無法辨識病毒,最後形成慢性感染。

(4) 干擾細胞酵素的功能:有研究報告指出,小孩在受B肝病毒感染後,血液中的單核球細胞分泌細胞酵素的能力會被抑制,藉此降低免疫反應。



B肝病毒感染的臨床表徵與病程

急性B型肝炎


急性B型肝炎通常是侷限性的,痊癒後血清B肝表面抗原會消失,同時可以測到血清中有相對的抗體。猛爆性B型肝炎是一種嚴重的肝臟疾病,不但會造成肝細胞的嚴重損傷,更會影響到肝臟功能如蛋白質製造或排毒。急性或猛爆性肝炎主要是發生在e抗體陽性母親所生下的孩童,特別是在B肝高流行區。急性肝炎的潛伏期為 兩到六個月,一般在兩個月左右的嬰兒就會出現症狀。若嬰兒感染猛爆性肝炎,死亡率都相當的高,可是如果能痊癒的話將來多不會變為慢性肝炎。B肝病毒的核前 基因在核苷酸序列1896位置上,產生鳥糞嘌鈴(G)變成腺嘌鈴(A)的突變與成年人罹患猛爆性肝炎可能有關,但到現在尚沒有研究很肯定指出兩者間的關 係。我們在台灣曾經研究其相關性,約有33%爆發猛爆性肝炎的小孩,有核前基因停止密碼的變異,但在只有急性肝炎小孩中,也約有30%有相同的突變,其他則都只檢測出一般型的B肝病毒,因此尚無法明確指出該變異型就是導致猛爆性肝炎的元兇。此外,我們亦有研究分析子代感染猛爆性肝炎的五對母子,研究結果顯示同一對母子擁有相同序列的核前基因變種B肝病毒,也就是說子代是經由母嬰感染得到病毒。


慢性B型肝炎


罹患慢性B肝的孩童通常沒有明顯症狀,感染初期肝組織的變化也非常輕微,但隨著年齡的增長,可能導致嚴重的肝細胞壞死,特別是在病情急遽惡化或e抗原陰轉 時期。e抗原是一個代表病毒正在複製且具有感染力的重要指標。當e抗原消失,代表病患進入e抗原陰轉時期(體內e抗原消失,同時生成相對應的抗體),或臨床上抗病毒的治療上有了具體的成效。雖然目前尚不清楚為何慢性B肝患者隨年齡的增長,e抗原的量會逐漸的消失,且病毒本身也會有2-7年的時間繁衍速度顯 著減慢,但e抗原的自然消失通常伴隨著轉氨酶的急遽上升與肝細胞發炎。約有40%的小孩,會進入e抗原陰轉時期,期間大約有一年的時間病情狀況都不甚理想,一直要到e抗原完全消失後,轉氨酶的濃度才會回到正常,血清中的抗體也會自然產生,當體內e抗體出現後,就比較少見到B肝病毒的再次活化或是轉氨酶指 數上升等劇烈的病情變化,但此時永久性的肝細胞損傷可能已經造成。

併發症


感染B肝病毒導致肝硬化或肝細胞癌的兒童病例雖然不多,但偶爾在B肝病毒感染的高流行區中仍可在部分孩童身上發現。在台灣,肝細胞癌兒童血清B肝的e抗體 陽性率約為80%。表面抗原帶原者終其一生,約有25%的機會罹患肝細胞癌,持續性e抗原陽性的患者罹患肝細胞癌的機率較一般人高。

影響感染B肝病毒病程變化的因子


感染B肝病毒的年齡可做為將來病程進展的一個預測指標,越早被B肝病毒感染的人,將來演變成為慢性帶原的機會相對較高。長期間的感染則會導致肝硬化或肝癌 等嚴重的後遺症,其中又以男性演變為肝硬化與肝癌的機會較大。宿主免疫力的好壞也會影響臨床表徵,免疫能力越差的患者,持續性感染的風險越高。病毒的基因 型或其多樣性也會影宿主將來病程的演化,在慢性感染B肝病毒的孩童中,感染到基因型B型與基因型C型的B肝病毒來做比較。感染基因型B的患者在其15歲大 時有較高的機會產生e抗原陰轉。

B型肝炎以及相關的肝臟疾病的預防


預防B肝病毒感染與避免相關疾病發生的對策中,預防注射最具經濟效益,而使用B型肝炎免疫球蛋白來提供暫時性被動免疫的方法,花費則相當昂貴,因此對付B 肝病毒垂直或水平感染的最佳方法是進行全面性的疫苗接種。全面接種的策略如同表一所示,是根據各地流行病學狀況的不同,而有不同的實施方式,主要取決於小 孩B肝帶原的陽性率高低與政府的財政狀況。

台灣在1984年七月首次執行了B肝疫苗計畫。在孕婦產檢時全面篩檢B型肝炎表面抗原與e抗原,該兩類抗原為陽性的高危險群孕婦所生之嬰兒,於出生後24 小時內施打免疫球蛋白,同時所有的嬰兒皆於出生一週內施打B型肝炎疫苗,並在一個月後與半年後分別追加一劑。這個計畫避免了85%的嬰兒經由高危險群的母 親垂直感染到B肝病毒,可說是成效卓著。在北美洲,只要B肝表面抗原篩檢陽性的孕婦,其新生兒提供免疫球蛋白與B肝疫苗,其他的嬰兒則提供疫苗。而在一些非B型肝炎疫區或者是經濟狀況不理想的地區,並沒有進行孕婦的B肝篩檢而是給予新生兒共三劑的B肝疫苗(出生時、第一個月與第三個月),以節省免疫球蛋白的昂貴支出,目前在泰國與部分亞洲地區國家的成效也相當不錯。

 

全面性的B肝疫苗接種對於控制B型肝炎與相關的肝臟疾病之影響

猛爆性肝炎


在1974年到1984年間,嬰兒因猛爆性肝炎死亡的比率為十萬分之五點六三,經過全面B肝疫苗施打計畫後,1985年到1998年間死亡率降低到十萬分之ㄧ點七一,也就是說在全面施打B肝疫苗前的死亡率約為施打後的3.2倍。事實上,台灣在進行B肝疫苗全面施打後,1歲以上的人得到猛爆性肝炎之病例已經 相當稀少。即便如此,由e抗原陰性但表面抗原陽性的母親所生下的小孩仍存在感染猛爆性B型肝炎的危險。

慢性B型肝炎


B肝疫苗的接種除了可以降低B肝病毒的垂直或水平感染,同時可以降低轉為慢性肝炎的機會。因此台灣在1984年,領先全球全面施打B肝疫苗,表二代表了在 施打後15年內血清中表面抗原的陽性率,15歲以下的孩童,B肝帶原率由先前的10%顯著的降到1%以下。同樣成功的例子也在甘比亞或韓國等地被證實,B 肝帶原人數由原先的5-10%降到1%以下,因此全面性的施打疫苗要比選擇性對高危險群施打要來的更有效率。

肝細胞癌


民國74年7月台灣地區推行全面B肝疫苗接種後不但降低了B肝病毒的感染同時也顯著地減低肝細胞癌的發生機率。台灣地區於民國74年以前出生的兒童,在6 到14歲時肝細胞癌的發生率約每十萬分之零點五二,然而74年以後出生的兒童則降低到只剩十萬分之零點一三,約下降了75%,而且直到現在發生率仍持續下 降,將來肝細胞癌在成人的發生率還有下降的機會。
 

治療


以現今的技術要完全根除B肝病毒感染是相當困難的,目前B肝抗病毒治療的目標大多聚焦在降低病毒量與回復肝臟功能。即使治療目標並不是非常遠大,但尚未得 到令人滿意的結果,且重點大多放在慢性B肝的族群身上。目前B肝抗病毒的治療不建議使用在有以下狀況的慢性B肝病患身上(1)血清中無E抗原且ALT指數 正常的帶原者:他們的血清中B肝病毒DNA濃度通常小於每毫升105,且臨床症狀相對穩定,疾病惡化程度也比較慢,因此不建議施用抗病毒藥物。(2)血清 中存在有E抗原但ALT數值正常的帶原者:這群患者肝臟的病狀雖然可能惡化,但目前的治療並無法有效的控制,所以也不贊成使用抗病毒藥物。目前有許多表面 抗原陽性的帶原孩童與青少年都是屬於此族群,因此他們需要的是更新更有效的治療方式。對於將接受肝臟移植的慢性肝炎兒童、肝細胞持續且急劇受損的兒童、兒 童年紀極小時就有嚴重慢性肝炎或纖維性膽汁淤積性肝炎小孩而言,我們會給予抗病毒治療,因為抗病毒治療不但可有效的降低B肝的病毒量,同時可預期減緩肝臟 組織發炎與防止無法復原的嚴重損傷,甚至可避免因肝衰竭而導致喪命。最近的治療方式上還增加了α干擾素與核苷或核苷酸類似物等。

(1) α干擾素(interferon-α)

α干擾素類似物在兒童使用已超過十年了,經干擾素治療後相較於控制組約高出20到40%的比率e抗原會轉變成e抗體並且擁有正常的轉氨酶值,不過因為慢性 B肝的孩童在干擾素治療組與控制組的人數多半都很少,故往往無法看出有明顯的差異。但經由後設分析(meta-analysis)集合世界上相關研究的結 果,對於慢性肝炎的孩童,α干擾素治療存在著顯著的療效。在亞洲,肝酵素值正常的帶原兒童,α干擾素對e抗原變為e抗體的效率並不好。然而對於肝酵素值高 的兒童,治療效率則類似於成人。

(2) 干安能(Lamivudine)

干安能是核苷相似物,目前對於兒童用藥的研究並不多,但大體來說,經由干安能治療一年的病患e抗原轉為抗體的比率約高於只使用安慰劑的族群有10個百分 比,ALT指數較高與肝臟組織變化值(HAI scores)大的病患對於干安能治療有較高的反應。經由多個研究中心對病童所做的研究發現,干安能治療與安慰劑治療的差異約8-26個百分比,在其中, 以治療前ALT

值來分類,ALT為正常值上限(upper limit of normal)兩倍的病患,安慰劑治療組中有11%,干安能治療組中有19%治療一年後e抗原轉為e抗體陽性;若ALT為正常值上限兩到五倍,安慰劑治療 組中有15%,干安能治療組中有35%;ALT值為正常上限值五倍以上,安慰劑治療組中有24%,干安能治療組中有50%會有e抗原陰轉。也就是說,有較 高的ALT值及肝組織變化值(HAI scores)的病患,干安能的療效較好。目前相關研究結果統計,HAI scores值在5到9的病患,干安能治療後,e抗原陰轉的比率較高,但值在4以下或10以上的病患則與其他治療方式差不多。

干安能治療的主要問題是藥物易引發B肝病毒在聚合酶基因上反轉錄酶的位置產生突變,而造成具抗藥性的病株,特別是發生在經干安能治療九個月以上的病患。最 常見的突變是在YMDD (tyrosine-methionine-aspartate-aspartate) motif上甲硫胺酸(methionine)被纈胺酸(valine)或異白胺酸(isoleucine)取代,第二常見的則是反轉錄酶核苷酸第180的位置上白胺酸(leucine)被甲硫胺酸(methionine)取代。有關於對 干安能有抗藥性病株的資訊及其在孩童臨床的表現之相關知識目前仍相當有限。曾有實驗室對166位使用干安能治療的小孩進行的研究,其中31位病童 (19%)在結束52周的療程後發現存在有YMDD的突變株,而這些有突變株的病童其ALT中位數較無突變株者高出1.5倍,且病毒DNA量也較沒有突變 株的病童高19倍。於亞洲成年人進行的調查發現,YMDD變異株的比率隨著有上升的狀況,治療一年後出現突變約有14%,兩年後有38%,三年後有 49%,四年後有66%,五年後則有69%。

B肝病毒YMDD突變株相較一般B肝病毒而言複製能力較弱,但是發生YMDD突變後仍持續使用干安能治療的病患,病情的會先急遽惡化,之後B肝病毒才會被 清除,而在這個時期潛在性的肝功能損傷卻已經造成了,因此對於體內有變異株的病童,除了B肝病毒DNA量的監測外,臨床與實驗室的肝功能監測也是必須的。

干安能治療上,若發現有害的副作用時,治療必須被停止,除此之外完成一年的療程後,停止干安能治療也是需要被考慮的,然而B肝病毒的複製可能在停藥後重新 開始。因此B肝病毒DNA、E抗原、抗E抗體的量都需要仔細地被監測以觀察病毒的狀況,此外肝功能與血液凝固等數據也需要監控,以了解是否有任何肝臟功能 障礙。

(3) 肝適能(Adefovir dipivoxil)

Adefovir dipivoxil是一種非循環利用的dAMP,他會競爭性地抑制dATP,導致B肝病毒的DNA無法複製,它可以有效抑制95%以上的病毒DNA,對B 肝病毒的前期基因RNA (pre-genomic RNA)、B型肝炎前表面蛋白(pre-S)、核心蛋白與共價封閉的環狀DNA(cccDNA)也有30%的抑制能力。目前該項藥物已經得到美國食品與藥 物管制局的許可,可以用於治療染有B肝的成年人,並繼續評估藥物的安全性與療效,以便可以運用在孩童身上Adefovir dipivoxil可以有效抑制對干安能產生抗藥性的YMDD變異株,也可用在因干安能治療導致病情惡化的患者身上。對於腎臟可能產生潛在的毒性則是 Adefovir dipivoxil目前主要缺點。

(4) 混合治療

以混合療法治療慢性肝炎是目前的新趨勢,可是對於成人合併使用α干擾素與干安能治療的劑量與服用方式,至今仍有爭議,有實驗比較過對於受感染的兒童給予干擾素治療或同時使用α干擾素與干安能治療的療效,但結果並沒有任何統計學上的明顯差異。

(5) B型肝炎的新療法

目前對於慢性B肝的治療上尚未有非常令人滿意的結果,特別是在亞洲。同樣用α干擾素治療,但亞洲的小孩e抗原陰轉的比例較歐洲的小孩要來的少。除此之外, 在部份開發中國家因為B肝治療的藥物太過昂貴,導致病患無法接受適當的治療。不論是進行六個月的α干擾素治療或是一年的干安能治療都要比疫苗的預防接種要 來的貴,因此無法大規模的使用,就算治療大多也採用最低的藥量以降低成本。雖然使用全面性疫苗接種要比藥物治療來的便宜有效,但我們也需要有高效率且便宜 的治療藥物來醫治那些尚未施打疫苗就感染的孩童或部分無法由B肝疫苗產生抗體的人們。某些新療法如長效型干擾素α(pegylated interferonα)已經在成人完成人體試驗,另外還有一些核苷類似物如entecavir、emtricitabine或L-dT等,已知有很好的 抗病毒特性,但對於孩童的治療效能與安全性則仍待評估。

基因治療則提供了另一個不同的治療思維,例如反股多醣核苷酸(antisense oligonucleotide)可以抑制病毒基因的表現,因此它提供了治療慢性肝炎的一種新選擇,其他已經成功利用的如核苷酵素(ribozyme)可 直接對抗C型肝炎病毒,實質上並且能專一地抑制C肝病毒在細胞內的表現。

新的免疫療法或許也是個可行的方案。胸腺素α(thymosin-α)是一種免疫改變劑(immune

modifier), 它可以用來誘發淋巴球的成熟、增強T細胞的功能並改善免疫功能的缺失,目前已經有報導指出胸腺素α可藉由清除e抗原來治療慢性肝炎,也有報導指出該藥可維 持轉氨酶值的穩定,但並非所有實驗報告都有相同的結果,所以治療功效仍有爭議。而DNA疫苗目前仍在實驗室研究階段,注射含有會表現肝炎病毒蛋白的DNA 載體之巨細胞病毒促進物(CMV promtor)到老鼠體內後,可見到同時有對抗病毒抗原的細胞性與體液性的免疫反應。


未來展望


儘管關於B肝病毒的生物學領域與慢性B型肝炎的研究上有眾多的進展,將來在發病原因(特別是宿主與病毒之間的關聯)、病程變化、以及B肝病毒所誘發的相關 疾病的研究上仍有許多值得努力的地方,以期有更好的治療方式。除此之外,如何透過第一步的疫苗預防或第二步的抗病毒治療有效防止由B肝病毒引發相關肝臟疾 病或肝臟纖維化,也是研究的重點。對於疫苗失效後的處置策略以及因B肝病毒引發猛爆性肝炎,導致肝衰竭的處理上也需要進一步解決。

表一、B型肝炎病毒感染防治對策與各地B肝流行情況或財政狀況的關連

懷孕婦女篩檢 B肝病毒感染防治 地區性B肝病毒感染率 財政預算

表面抗原 e抗原 B肝免疫球蛋白 B肝疫苗

篩檢 篩檢 注射* 注射 高 高

篩檢 不篩檢 注射 注射 低,但有高危險族群 高

不篩檢 不篩檢 不注射 注射 高 低

不篩檢 不篩檢 不注射 注射 低 低

*由高危險群孕婦(e抗原陽性)所生下的嬰兒

表二、台灣地區B肝疫苗全面接種前(1984年)與接種後(1989,1994,1999年)B肝表面抗原

的陽性率

B肝表面抗原陽性率(%)

年齡(歲數) 1984 1989 1994 1999

小於1 5.1 3.0 0.0 0.0

01-02 10.7 1.5 0.5 1.2

03-04 10.1 2.2 0.3 0.0

05-06 10.6 3.9 0.8 0.0

07-08 9.7 4.7 0.9 2.0

09-10 11.0 9.8 1.5 1.3

11-12 9.1 10.5 6.8 0.0

12-13 11.7 N/A N/A 0.5

B肝表面抗原帶原者表面抗原α決定位(α-determiant)基因突變的比率*

7.8% 19.1% 28.1% 23.1%

*許教授等人2004年的研究報告