乙型肝炎病毒宫内传播机制研究进展

袁里朝，曲足，白晓霞

慢性乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染是全球严重公共卫生问题，目前全球有慢性HBV感染者约2.57亿[1]。HBV传播途径有水平传播和垂直传播两种方式，水平传播包括共用针头、无保护性行为及输入HBV感染血制品；垂直传播即母婴传播，是HBV从受感染的母亲到子女的传播，母婴传播占慢性HBV感染的50%以上。90%以上的围生期或婴幼儿期HBV感染者会发展为慢性携带者，且发展为肝硬化和（或）肝癌的比例较高。HBV母婴传播可发生在妊娠期、分娩期或产后，大多数HBV母婴传播发生在分娩期。研究表明，尽管通过出生后及时注射乙型肝炎疫苗（乙肝疫苗）和乙型肝炎免疫球蛋白（hepatitis B immunoglobulin，HBIG）进行联合免疫，但仍有1%～9%的血清乙型肝炎e抗原（hepatitis B e antigen，HBeAg）和（或）HBV-DNA阳性孕妇所生婴幼儿因宫内传播致联合免疫失败而发生HBV慢性感染[2-3]。

目前HBV宫内传播机制尚不清楚，消除HBV母婴传播任重道远。理论上，HBV宫内传播可能发生在任何阶段，如HBV可能始于配子感染，或通过胎盘屏障破坏渗漏的母血感染，通过感染的外周血单核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）或直接穿越胎盘屏障各细胞层感染。最近研究发现，经胎盘细胞感染可能是HBV宫内感染主要途径[4]。本文主要对HBV宫内传播机制的相关研究进行综述。

1 HBV母婴传播

众所周知，中国是亚洲地区HBV的高流行区，近年通过全民接种乙肝疫苗、对HBV感染孕妇所生新生儿进行乙肝疫苗和HBIG联合免疫接种，中国正稳步消除HBV慢性感染，1～29岁HBV慢性感染者明显下降，从1997年的10.13%下降到2014年的2.64%[5]。但这些措施并不能完全阻止HBV母婴传播，2018年中国慢性HBV感染者仍达8 000万以上[6]。90%的围生期HBV感染者（围生期感染的胎儿和婴儿）将发展为慢性HBV感染，而成年HBV感染者中仅有5%～10%发展为慢性感染[7]。

母婴传播包括宫内、产时和婴幼儿期的传播。产前传播即宫内感染，至今宫内感染的机制尚不明确，目前有多种假说，机制较为复杂。经阴道分娩或经剖宫产分娩中的器质性损伤、母体和胎儿血液的微输血、新生儿与阴道分泌物接触等可造成HBV的产时传播。产后传播的本质为水平传播，是指婴儿在日常生活中通过母乳喂养和其他亲密接触而引起的HBV感染。HBV母婴传播诊断标准有不同报道：①出生后婴儿血清乙型肝炎表面抗原（hepatitis B surface antigen，HBsAg）阳性或HBV-DNA阳性[3,8-10]；②出生后婴儿血清HBsAg阳性或HBV-DNA阳性，持续＞2个月[11]；③出生后婴儿持续血清抗乙型肝炎核心抗原免疫球蛋白M（anti-HBc IgM）阳性[12]；④3针乙肝疫苗接种完成1个月后婴儿HBsAg阳性或HBVDNA阳性。不同诊断标准导致报道的母婴传播率存在差异。高母婴传播率可归因于出生后婴儿血清HBsAg和HBV-DNA阳性仅是一过性抗原血症的结果，通过宿主主动和被动免疫在8～12个月后消失[13]，目前临床按照第4条标准诊断HBV母婴传播。

2 HBV宫内传播途径

2.1 生殖细胞感染生殖细胞感染模型描述了在受孕时通过卵母细胞或精子感染HBV。HBV已被证明可在卵细胞内侵袭和复制，卵母细胞内HBV的存在和表达与母亲HBV-DNA水平和感染状态密切相关[14]。但HBV感染卵母细胞是否导致HBV宫内感染目前尚无一致结论，需要更多研究证实。除了血液和肝脏，精液中也可检测到HBV，最近研究发现HBV将其DNA整合到精子基因组中，可导致精液参数受损及男性不育[15]。这也表明HBV-DNA序列通过受感染精子传递到胚胎的可能性，但仍有待更多研究证实。

2.2 经胎盘细胞感染胎盘为胎儿发育提供营养，同时有阻止病原体通过母胎传播的功能[16]。从母体到胎儿，胎盘屏障由滋养细胞、绒毛间充质细胞和毛细血管内皮细胞组成[17]。母血中的病原体需穿过这些细胞层感染胎儿。

研究证实胎盘组织细胞层中存在HBV。Peng等[10]发现胎盘组织从母体到胎儿各细胞层HBV感染率逐渐降低，蜕膜细胞中HBsAg、HBcAg和HBVDNA阳性率最高，其次是滋养细胞、绒毛间充质细胞和绒毛毛细血管内皮细胞。体外研究也证实HBV感染可穿越滋养细胞导致母婴传播[4]。

2.3 经胎盘屏障渗漏经胎盘屏障渗漏是常见的宫内传播途径。流产或早产时子宫收缩、羊水和脐带血穿刺等侵入性手术均可使胎盘屏障破裂致母血和胎血直接交换[2,18-19]，导致HBV宫内传播。Narang等[18]总结了HBV经胎盘转移的不同机制，包括子宫收缩期间胎盘屏障破裂导致HBV渗漏、病毒在受感染胎盘母胎界面的细胞间转移等。一项纳入402例HBsAg阳性母亲的随机对照试验发现，先兆早产与HBV宫内传播显著相关（OR=5.44，95%CI：1.15～25.67，P=0.032 5）[3]。

2.4 PBMCHBV不是严格意义的噬肝病毒。研究已证实HBV可感染PBMC。作为HBV肝外储存库，PBMC与HBV慢性感染或HBV复发密切相关，在PBMC中检测到多种形式的HBV-DNA[20]。研究发现感染HBV的PBMC可穿越胎盘作为HBV的宫内传播载体[8-9]。Chandran等[8]研究发现，83.8%的母体HBV-DNA阳性PBMC经过胎盘进入胎儿体内。血清HBV-DNA阴性但PBMC HBV-DNA阳性母亲所生婴儿HBV感染风险是PBMC HBV-DNA阴性母亲所生婴儿的5倍[21]。表明HBV感染PBMC有助于其在宫内传播。

3 HBV感染穿越滋养细胞分子机制

3.1 HBV通过胞内囊泡转运穿越滋养细胞体外研究发现：HBV以微管依赖的胞内囊泡转运方式穿越体外培养的人胎盘来源滋养细胞[22]；细胞滋养细胞融合成合体滋养细胞及加入HBIG可降低HBV感染穿越滋养细胞的效率。加入HBIG降低HBV穿越滋养细胞的效率可能与细胞内形成的HBV-IgG复合物有关[22]。该研究结果与部分学者提出的HBV宫内感染风险随孕周增加而不同的结论一致[11，23]，可能与不同阶段滋养细胞具有不同的蛋白质表达谱有关。

3.2 细胞因子促进HBV感染滋养细胞多种可溶性细胞因子通过调节胎盘生长发育在成功妊娠中起关键作用，如白细胞介素1（interleukin-1，IL-1）、IL-3、IL-4、IL-6、γ干扰素（interferon-gamma，IFN-γ）、转化生长因子β（transforming growth factor-beta，TGF-β）和肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）。胎盘微环境中这些细胞因子同时在病毒感染胎盘的细胞中发挥调节作用[11]。研究表明，TNF-α可促进HBV对绒毛膜癌细胞系（JAR和JEG-3）和初级滋养细胞的感染作用[24-25]。TNF-α上调体外HBV感染的JEG-3细胞中HBV-DNA和HBsAg表达及细胞外HBsAg分泌[25]。

3.3 HBV诱导磷脂酰肌醇3激酶/磷酸化蛋白激酶B（phosphatidylinositol 3-kinase/phospho protein kinase B，PI3K/pAKT）和Smad信号通路抑制感染滋养细胞凋亡Cui等[26]评估了滋养细胞和绒毛膜癌细胞对HBV感染的反应，发现HBV感染后CD133阴性的滋养细胞系HTR-8/SVneo细胞中Smad信号通路被激活。体外转染致乙型肝炎病毒X蛋白（hepatitis B virus X protein，HBx蛋白）过表达的HTR-8/SVneo细胞的侵袭能力增强同时凋亡比例明显降低，转染细胞中IL-6和IL-10水平升高，表明细胞中pSmad2和pSmad3水平上调[27]，这种上调的炎症反应和增强的侵袭活性可能受激活的Smad信号通路调控。可见HBx蛋白可能通过抑制滋养细胞凋亡和促进滋养细胞增殖增加HBV母婴传播风险。与血HBV-DNA＜1×103拷贝/mL组相比，＞1×103拷贝/mL组胎盘细胞中HBx抗原（HBxAg）和PI3K表达水平较高、凋亡指数降低[28]。一项将表达HBx蛋白的质粒转染到JEG-3细胞的体外研究也得出相似结果[29]。说明HBV感染滋养细胞后通过表达HBxAg诱导细胞内PI3K/pAKT和pSmad信号通路而抑制细胞凋亡、促进细胞增殖，从而增加HBV母婴传播风险。

3.4 HBV通过表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）/AKT信号通路减少滋养细胞凋亡研究表明滋养细胞内EGFR/AKT信号通路的激活与HBV感染细胞有关[29]。通过质粒pcDNA-HBx转染和G418选择建立稳定表达HBx mRNA和蛋白的JEG-3-HBx菌株，表现出EGFR/AKT信号通路水平升高和凋亡细胞比例降低。在HBV携带者胎盘组织和转染HBx基因的JEG-3细胞中都检测到较高水平的EGFR[29]，且EGFR抑制剂吉非替尼（gefitinib）可抑制细胞中pAKT上调并诱导细胞凋亡增加。此外，HBx小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）转染的JEG-3-HBx细胞株中EGFR/AKT通路受到抑制并增加细胞凋亡，反向添加表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）不改变HBx蛋白表达，但部分逆转HBx siRNA作用[29]。上述研究结果表明HBx蛋白可能通过激活EGFR/AKT信号通路减少滋养细胞凋亡，增加HBV宫内传播风险。

4 HBV母婴传播阻断

4.1 妊娠期抗病毒治疗HBV-DNA的阈值母体HBV-DNA的高病毒载量和HBeAg阳性是影响HBV母婴传播的重要因素。研究显示，HBeAg阳性孕妇发生母婴传播的风险与分娩前HBV-DNA病毒载量呈正相关[30]。故应用抗病毒药物抑制HBV病毒复制、降低HBV-DNA滴度可降低围生期HBV母婴传播率。当HBV-DNA＞2×105IU/mL时，HBV母婴传播阻断失败的风险增加。欧洲肝病研究学会（European Association for the Study of the Liver，EASL）、美国肝病研究学会（American Association for the Study of Liver Diseases，AASLD）及《阻断乙型肝炎病毒母婴传播临床管理流程（2021年）》均建议HBV-DNA＞2×105IU/mL的孕妇进行抗病毒治疗以降低HBV母婴传播发生风险[31]。在相关研究证据基础上，为最大程度阻断HBV母婴传播，《中国乙型肝炎病毒母婴传播防治指南（2019年版）》建议当1×104IU/mL≤HBV-DNA≤2×105IU/mL时，特别对有家族史、一胎感染史者，可与患者充分沟通权衡利弊后决定是否进行抗病毒治疗[32]。目前学术界针对HBV-DNA＞2×105IU/mL的孕妇是否需要抗病毒治疗的问题仍有争议[32]，相信未来更多循证医学证据将有助于明确妊娠期抗病毒治疗的HBV-DNA阈值。

4.2 妊娠期抗病毒治疗的时机研究表明，妊娠期抗病毒治疗可降低高病毒载量孕妇母婴传播风险。但对于抗病毒治疗时机仍有争议。2017年EASL指南推荐在妊娠24～28周给予抗病毒治疗以预防HBV母婴传播，AASLD和加拿大妇产科学会则推荐在妊娠28～32周开始抗病毒治疗以阻断HBV母婴传播。Wu等[33]基于35项研究（6 738例孕妇），发现妊娠早、中、晚期启动抗病毒治疗均有助于阻断HBV母婴传播，与妊娠晚期相比，妊娠早、中期启动抗病毒治疗HBV母婴传播率更低（RR=0.045，95%CI：0.005～0.200），妊娠28周前与妊娠28周后开始抗病毒治疗相比，母体妊娠并发症、胎儿先天异常和不良出生结局发生率无显著差异。基于上述研究，《慢性乙型肝炎防治指南（2019年版）》及《中国乙型肝炎病毒母婴传播防治指南（2019年版）》均推荐妊娠24～28周开始抗病毒治疗以降低HBV母婴传播发生风险。但Jourdain等[34]研究显示：与对照组相比（2%），妊娠28周后口服替诺福韦（tenofovir）组HBV母婴传播率无明显降低（0 vs.2%，P=0.12）。但该研究样本量少，未来需更多循证医学证据加以证明。

5 结语

对HBV免疫预防措施的普及使慢性HBV感染率已显著下降。HBV宫内感染是引起慢性感染的最主要方式。越来越多的研究集中于HBV宫内感染的相关机制，但研究结果尚存争议。因此研究HBV宫内感染机制，探索新的乙型肝炎血清学标志物，可为进一步阻断HBV母婴传播提供新思路，对探索更安全有效的综合的母婴传播阻断策略具有重大的临床意义。同时妊娠期应及时进行HBsAg和HBeAg筛查，识别慢性HBV感染育龄期女性，定量监测HBV-DNA和肝功能以了解母体HBV感染状况并制定个性化抗病毒治疗方案，从而达到消除HBV母婴传播的目的。