全球约2.4亿慢性乙肝患者中,中国占近三成。日前,南方医科大学南方医院侯金林教授团队的研究发表于《新英格兰医学杂志》,被视为乙肝治疗史上的范式变革。研究显示,反义寡核苷酸药物可实现显著功能性治愈率,大幅降低肝硬化、肝癌风险。
先说结论,这篇NEJM论文的意义并不是宣布乙肝治愈了,而是首次在Ⅲ期临床试验中证明,有限疗程的ASO治疗可以让约五分之一的慢性乙肝患者在停药后实现功能性治愈。对于HBsAg水平较低的患者,这一比例更高,标志着慢性乙肝治疗开始从终身控制病毒向追求功能性治愈转变。
乙肝为什么这么难治?
这跟乙肝病毒奇特的感染方式有直接关系。
如果把这个过程高度概括的话可以分为7步。
- 病毒进入肝细胞
- 病毒衣壳进入细胞核
- 不完整的病毒 DNA 被修复为cccDNA
- cccDNA 被转录成多种 RNA(包括前基因组 RNA,pgRNA)
- pgRNA 被包装进新生核衣壳
- 在核衣壳内,pgRNA 被逆转录成 DNA
- DNA 成熟后,形成新病毒颗粒或回流补充 cccDNA
我相信绝大多数的人即便看了图和这7步也整不明白乙肝病毒为什么难治……
其实核心就处在了第三步,也就是不完整的病毒DNA被修复成cccDNA上。
来咱们细说。
乙肝病毒进入肝细胞时,带进来的并不是完整的DNA,而是一种叫做rcDNA(relaxed circular DNA,松弛环状DNA)的东西,这个 DNA 有缺口、不完整,不能直接用。
它会经历一个关键步骤,就是rcDNA 被宿主细胞的 DNA 修复系统,变成一个完整的cccDNA。
那这个cccDNA是啥?
cccDNA(covalently closed circular DNA,闭合环状DNA)是乙肝病毒进入肝细胞后,在细胞核内形成的一种稳定、染色体外的小型环状DNA分子,它相当于乙肝病毒在细胞里的种子模板。
也就是说,只要这个细胞里还有 cccDNA,病毒就随时可以重新开始生产。这其实有一点像HIV病毒,HIV是把自己的序列整合到宿主的基因组里。而乙肝病毒则是把自己的遗传信息做成了一个cccDNA塞进了宿主的细胞核。
也就是说,如果你想彻底的治愈乙肝病毒感染,那就需要把所有感染乙肝病毒的肝脏细胞里的cccDNA全都清除掉。
抱歉,目前人类技术还做不到这一点,即便在目前阶段,使用包括 CRISPR 在内的最前沿基因编辑技术,也还没有一种方法能够在保证安全性的前提下,把细胞核内的 cccDNA 全部清除。
所以从理论层面,我们就没有办法对乙肝进行彻底治愈或者完全治愈。
那目前我们是怎么治疗乙肝的呢?我们目前主流的乙肝治疗方法,也是一线的治疗乙肝的方法,是核苷(酸)类似物(NA),其中代表是恩替卡韦、替诺福韦(TDF/TAF)等。
那NA药物到底是啥呢?核苷(酸)类似物,本质上是结构上像天然核苷,但功能上是冒充的没啥用的分子。
我们前边讲过乙肝病毒的一个感染过程,在其中第6步pgRNA 在病毒衣壳内被逆转录为 DNA。
那pgRNA又是啥?
pgRNA(pregenomic RNA,前基因组 RNA)是由 cccDNA 转录产生的一条全长病毒 RNA,
它同时承担两种功能:
- 作为逆转录的模板,用来合成新的病毒 DNA
- 作为 mRNA,翻译病毒核心蛋白(HBc)和聚合酶(Pol)
这是在病毒中很有趣的一种方式,就是一条RNA,即是图纸,也是原材料。
也就是在pgRNA逆转录成DNA的过程中,会以pgRNA为模板,来合成新的病毒DNA。在这个过程中,我们使用的这些掺了假的原材料NA药物,会被聚合酶当成了原材料去组装DNA,但毕竟是假货啊,所以导致DNA组装失败。
也就是在第六步的时候卡住了乙肝病毒的复制过程,有效的阻止了病毒的复制过程,这也是目前乙肝药物核心的治疗原理。
但这种治疗方案,有一个核心问题。使用这种方法治疗的乙肝患者,并不能达到我们说的完全治愈,而且要长期服药。
为什么呢?虽然我们通过药物阻断了的病毒的复制,但这些患者的HBsAg依然是阳性,而这些HBsAg持续大量的存在,导致免疫系统无法有效的抑制乙肝病毒。
HBsAg又是啥?
HBsAg(Hepatitis B surface Antigen,乙肝表面抗原),具体的来说,HBsAg 是乙肝病毒包膜上的表面蛋白。
怎么理解这个东西呢?我们知道病毒主要是由蛋白质外壳和内部的遗传信息构成的。而HBsAg就是乙肝病毒的各种外壳。我们现在的主流治疗方案,是在第六步阻断了乙肝病毒的DNA复制,导致病毒最终没有办法完成整个的复制周期。
但是,在第五步的时候,病毒就已经开始生产外壳的各种蛋白了。虽然缺少了第六步的DNA,但第五步的蛋白大量的生成,存在于人体中。这些蛋白外壳零件本身没有感染性,但它们会长期、反复地刺激免疫系统,导致针对 HBV 的特异性免疫反应逐渐耗竭,而不是形成有效清除。
免疫系统中,关于乙肝病毒的 特异性 CD8⁺ T 细胞功能会被这些零件耗竭,而且树突状细胞抗原呈递能力下降,以及先天免疫信号被抑制。
最终导致免疫系统对真正的乙肝病毒麻木了,免疫系统最终对乙肝病毒会进行那种半死不活的攻击,导致真的有乙肝病毒出现的时候,免疫系统也无法有效的杀死这些新生病毒。
所以我们就要不停的用NA药物来控制乙肝病毒的复制,实际上是在用NA药物来代替免疫系统工作,变成了药不能停。
听起来有点抽象,我换个方法来解释这个东西。HBsAg这东西有多种蛋白构成,其中最多的是S蛋白,而我们现在用的乙肝疫苗也主要是用的这个S蛋白。
当这个S蛋白打进人体后,免疫系统发现这个入侵者,就开始攻击并记忆这种入侵者的信息,然后下次真的遇到乙肝病毒出现的时候,就会开始分泌对应的抗体来攻击乙肝病毒,从而达到保护人体的作用。
但乙肝患者即便在吃了NA药物,抑制了乙肝病毒的复制以后,依然会疯狂的分泌S蛋白出来,相当于每天都在大剂量的给免疫体统打疫苗刺激……最终免疫系统疯了,不想理这个玩意了,就跟脱敏治疗有点像,导致最后免疫系统对乙肝病毒的攻击半死不活的。
所以目前乙肝治疗上,一直在想办法阻止HBsAg的产生。那怎么办呢?
把治疗的环节提前,我们看这些HBsAg蛋白,主要是在第五步产生的,那我们就要在第五步之前就阻断这个过程。
比如这次英国制药公司葛兰素史克(GSK)宣布在研慢性乙肝疗法Bepirovirsen所生效的,是在第四步,也就是 cccDNA 被转录成多种 RNA的步骤。
这款药物采用的是ASO的方案,从第四步就阻断了病毒的生命过程。
那ASO又是啥?
ASO 是一段人工合成的、与目标 RNA 序列高度互补的短核酸分子,用来在细胞内特异性识别并干预该 RNA 的命运。
注意,ASO不是RNA,它是一个能跟RNA结合的人工合成的DNA链。
ASO 长度大约在十几到二十几个核苷酸之间,其序列与目标 RNA 高度互补。当 ASO 进入细胞后,会在细胞核或细胞质中与对应的靶 RNA 精确配对,形成 DNA–RNA 杂合体。
这个杂合体会被细胞内天然存在的一种核酸内切酶——RNase H识别。RNase H 的生理功能本来就是清除 DNA–RNA 杂合体中的 RNA 链,因此一旦 ASO 与目标 RNA 结合,RNase H 就会被调用,把这条 RNA 直接剪断并降解。
这样一来,该 RNA 既无法继续被翻译成蛋白,也无法作为复制或调控模板存在,干预效果是明确而不可逆的。
也就是说,ASO这种方法,在HBsAg这东西出现前就阻断了乙肝病毒的生命周期,这样就阻止了HBsAg的产生,也阻止了病毒的复制过程。
那这样,不单阻止了病毒当下对人体的感染,还会解放免疫系统饱受HBsAg的摧残,恢复了免疫系统对于乙肝病毒的压制能力。
也就是说,理论上,在我们阻断了乙肝病毒复制,并且HBsAg转阴后,就可以实现功能性治愈乙肝。这也是目前医学界最为追求的一种治愈条件。这种情况下,患者不需要终身服药,肝脏功能也与普通人接近,肝硬化和肝癌的风险显著降低。
就算是在没有完全治愈的乙肝的方法之外,最好的解决方案了。
但目前的ASO临床药物,还并能完全达到这一点,不能保证所有患者的免疫系统在 HBsAg 降低后一定能够完全恢复控制能力。但即便一部分人可以实现功能性治愈,相比于之前的临床控制的程度,也是重大的突破。
今年5月,《新英格兰医学杂志》公布了这款ASO药物贝普若韦生(Bepirovirsen)的两项全球Ⅲ期临床试验结果。
论文汇总了两项设计一致的随机、双盲、安慰剂对照Ⅲ期试验——B-Well 1和B-Well 2。研究纳入无肝硬化的慢性HBV感染成人患者,这些患者均接受稳定的核苷(酸)类似物(NA)治疗,并连续24周每周接受300 mg皮下注射的bepirovirsen或安慰剂;48周时停用NA治疗,主要终点是在72周时达到功能性治愈。
结果还是挺让人惊喜的。
接受标准治疗的患者,几乎没有人能够实现功能性治愈;而加用了ASO之后,整体大约19%的患者实现了功能性治愈。如果本身HBsAg水平比较低,比如≤1000 IU/mL,这个比例还能进一步提高,在中国患者亚组中甚至达到了35%。
至于为什么中国亚组的数据这么高,可能的原因就很复杂了。亚组数据只能说明在这批入组患者里看到了更高比例,背后可能和基线HBsAg、既往治疗时间、病毒基因型、人群构成等因素有关,并不能确定说这个药在中国更好用。
同时也要注意这个药物的副作用,治疗期间3级及以上不良事件分别为16%和3%,其中丙氨酸氨基转移酶(ALT)升高最常见,约占6%。它可能和免疫系统重新开始攻击感染肝细胞有关,但肝酶升高本身也提示肝脏正在受损。
这个结果其实也印证了我们前面讲的那个思路。
如果只是一直用NA药物堵在第六步,病毒虽然复制不出来,但HBsAg还是会不断产生,免疫系统还是会一直被”骚扰”。而ASO把阻断的位置提前到了第四步,RNA还没来得及指导生产各种病毒蛋白,就已经被降解了,HBsAg自然也就跟着下降。
当然,这也不意味着乙肝已经被攻克了。
首先,它实现的是功能性治愈,不是完全治愈。患者体内的cccDNA依然还在,并没有被彻底清除。其次,也不是所有患者都会有效,目前整体实现功能性治愈的大约只有五分之一左右,而且HBsAg水平越低的人,效果通常越好。
不过,即便如此,这已经是乙肝治疗这些年来最大的突破之一了。
目前类似ASO的方法,也还有其他的正在进行的临床药物,比如用siRNA也就是基因干扰的方式来了阻止乙肝病毒的转录,同样是在第四步上。
期待未来有更多的类似的药物出现,当然也更加期待未来有什么黑科技手段可以彻底的清除掉cccDNA,来实现完全治愈乙肝。
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