B型肝炎病毒簡介

一、肝炎病毒
              肝炎病毒分為A、B、C、D、E五種，其中除了B型肝炎是DNA病毒
       外，其他四種皆為RNA病毒。五種肝炎病毒的比較，如傳染途徑、潛伏
       期、診斷方法等等，皆詳細列於表一。其中以B型肝炎病毒為生物醫學
       界研究的重點，因為其不只引起肝炎，還與肝癌的形成關係密切，甚至
       是提供外殼給D型肝炎病毒，成為HDV的輔助病毒。以下是針對B型肝炎
       病毒所蒐集到的資料：
 
 
 
二、B型肝炎病毒
             Hepatitis B Virus(HBV)，過去稱為serum hepatitis virus，是在60
      年代晚期找到的感染源，透過血液或體液傳染；致死率高達50%，而慢
      性的B型肝炎通常會導致肝硬化及肝炎的併發。由於其以DNA為主要遺
      傳物質，並與反轉錄病毒一樣使用RNA-dependent DNA polymerase來
      進行基因的複製工作，故與其他相似的動物病毒（如GSHV、DHBV、
      WHV等），併入一個新的科(Family)，稱為HEPADAVIRIDAE。
     
              B型肝炎病毒有幾個重要特徵：1) 由於其在人類及靈長類動物中，
      肝細胞為唯一感染對象，故其在感染寄主後會快速趨向肝細胞。2) 會在
      血液中產生很多無感染性的病毒抗原，例如HBsAg (B型肝炎表面抗原)
      ，此為診斷是否被感染的一種方法。3) 病毒會持續存在肝臟及血液中一
      段滿長時間，而使病患成為B型肝炎的帶原者。以下則分別就病毒的結
      構，生命週期，表面抗原等部分，詳細敘述：

（一） B型肝炎病毒的基因
      
     

             以卡通圖標示如上圖。基因的大小會因病毒副型的不同而稍有改變，
      但大都在3.2 kb的長度。其特色是非完整的雙螺旋型DNA，而是有一條較
      長的〝－〞型單股DNA，藉由5′端和較短的〝＋〞型單股DNA形成鍵結
      。病毒在寄主細胞內複製的過程，會利用反轉錄酵素，將完整長度的〝＋〞
      型RNA，轉錄成病毒所需的DNA基因型。參考圖二及病毒的生長週期。
 
             病毒基因可分為三個主要的部分：1) S基因 - 主要包含病毒醣化的外
      殼蛋白（glycosylated envelope protein）及核心蛋白（core protein）。
      2) P基因 - 則可解碼為一個有DNA聚合酵素和反轉錄酵素活性的蛋白質。
      3) X基因（或稱E） - 則是與病毒進入寄主細胞後能活化的性質有關。

 

（二） B型肝炎的生命週期

 

             病毒要進入細胞，首先必須具專一性地連接上寄主細胞，（已知病毒
      中型與大型的表面蛋白，可能與能接上肝細胞的專一性有關）。之後，病
      毒的表面會與寄主的細胞膜融合，而使病毒的中心蛋白質，包括基因及聚
      合酵素都能進入細胞。進入細胞後，病毒的基因在寄主的細胞核中，進行
      修補及環化的工作。
             完整環化的病毒DNA基因，會保存在寄主細胞核，並且同時進行三種
      轉錄的工作。第一種是只轉錄中型及小型的表面抗原（middle and small 
      surface antigens）；第二種則是轉錄大型的表面抗原；最後一種不但轉
      錄整個病毒基因，還繼續轉譯RNA，表達病毒的核心、E、及聚合酵素等蛋
      白質，同時也會使用反轉錄酵素製造〝－〞型DNA。另一條〝＋〞型DNA
      通常在成熟的病毒粒子包裝好，才會完成，至於為何如此設計的原因則還
      不清楚，很可能是為了保證釋放出寄主細胞的病毒粒子，都有可進行複製
      作用的DNA。

             在上圖中，完整的病毒核心粒子是如出芽般進出內質網；但這只是最
      有可能的說法，並不一定真的如此。成熟的病毒被釋放出寄主後，會回到
      血液循環中，再尋找下一個寄主細胞。

（三）B型肝炎表面抗原
             如前面所提，B型肝炎表面抗原分為small，middle及large三種；在
      病毒的表面抗原基因中，由三個不同的起始點及相同的終點來進行轉錄。
      不但共同使用S基因，且互相相關。以下為三個表面抗原的詳細介紹：

  1. 小型B型肝炎表面抗原(HBsAg or SHBsAg)
        此蛋白質是最小的表面抗原，包含全部的S基因，也被稱為Australia
antigen。如下圖所示，其為高度的疏水性，包含了四次穿過細胞膜的部
分。它也包含了高度的抗原epitope，可利用分析這些epitope，來決定帶
原者的類型。
        被病毒感染的細胞在早期會大量製造這種抗原，在帶原者的體內產
生的無致病性的HBsAg濃度，可高達200ug/ml。這些抗體的表達，與內
質網因大量的大型表面抗原的產生而受到的壓力有關。
       研究免疫系統發現，若來源為T細胞的HBsAg會抑制其他T細胞產生
對抗該抗原的抗體。亦發現這種針對HBV的幾個部分，產生抗體被抑制
的現象，常見於慢性HBV的帶原者。




  2. 中型B型肝炎表面抗原(MHBsAg)
       MHBsAg除了S基因外，另外包含55個胺基酸的部分，稱為Pre-S2。
結構如下圖。Pre-S2的部份為親水性，裸露在細胞膜外，且多出一個可
醣化的地方。有人提出此抗原與HBV和肝細胞的連接，及進入肝細胞有
很大關係。但另有證據顯示這並不是MHBsAg最主要的功用。




  3. 大型B型肝炎表面抗原(LHBsAg)
       其為表面抗原中最大的，不但包括Pre-S2及S基因，還包括Pre-S1
部分。後者的序列在不同病患身上的變異很大，顯示其應為HBV和肝細
胞連結最主要的蛋白質。
       如下圖所預測，此蛋白質有兩種不同的結構，分別存在於一般的成
熟病毒及內質網的表面。發現當其在內質網時，Pre-S1及Pre-S2兩部分
皆保持在細胞質內。至於其如何會穿越細胞膜到達病毒表面的原因，仍
然不清楚；有可能是透過病毒外鞘的一種特殊親水環境的小洞。
       值得注意的，是雖然其為最有可能中介病毒連接到其寄主細胞的蛋
白質；但HBV真正的receptor還未被找到。