消除丙型肝炎公共卫生危害工作实用手册
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第二节 丙型肝炎病毒病原学

一、丙型肝炎病毒基因组结构

HCV是具有包膜的单股正链核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)病毒,直径为50~60nm,基因组全长9.6kb,被包裹于病毒衣壳蛋白组成的核心中。基因组两侧分别为5′和3′非编码区(untranslated region,UTR),中间为开放性读码框(open reading frame,ORF)。核糖体通过进入5′UTR内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES)将HCV翻译成大约含有3 000个氨基酸的多聚蛋白前体。该蛋白前体在宿主和病毒蛋白酶裂解作用下产生至少10个蛋白质(图1-1),包括3个结构蛋白(核心蛋白C、包膜蛋白E1和包膜蛋白E2)和7个非结构蛋白(P7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、NS5A和NS5B)。

图1-1 HCV基因组及编码蛋白

二、丙型肝炎病毒生命周期

HCV生命周期主要分为黏附、融合、基因释放、翻译、RNA复制、组装、出芽、成熟(图1-2),具体为:HCV通过血液进入人体,以肝细胞为主要靶细胞。病毒颗粒首先与宿主低密度脂蛋白受体黏附。在受体、共受体及辅助因子的协同下,E1和E2蛋白促进HCV与宿主胞内体的融合并将病毒RNA释放入胞,完成HCV对肝细胞的靶向结合。HCV进入肝细胞后,首先,HCV RNA附着于肝细胞核糖体上,经5′UTR的IRES介导直接结合起始因子,完成装配后翻译出多聚蛋白。然后多聚蛋白完成加工处理,产生并翻译出10种成熟的病毒蛋白质组成病毒复制复合体。最后,病毒复制复合体在内质网膜结构衍生出的“膜网络”中进行复制,HCV以亲代RNA为模板形成负链复制中间体,再从互补的负链复制出多股子代正链RNA,生成的子代RNA分子可进一步翻译成新的病毒蛋白质或合成复制型,起模板作用或组装成病毒。如此反复循环,生成大量HCV。

图1-2 HCV生命周期示意图

三、丙型肝炎病毒基因分型

(一)丙型肝炎病毒基因分型概述

根据HCV基因组核苷酸序列的变异程度,其基因多样性主要表现在4个水平:基因型的核苷酸序列变异>30%、基因亚型>20%、分离株的变异>10%、患者体内同时存在不同序列组成。同源性≥95%的HCV变异株群体,称为HCV准种。目前至少有4种不同的HCV基因型命名系统:Okomoto系统、Kanazawa系统、Cha系统、Simmonds系统。近年来,Simmonds命名系统在国外应用广泛,是由Simmonds等根据基因序列差异针对HCV基因组C区、E1区和NS5区的核苷酸序列分析建立的,HCV基因型按照发现先后顺序用阿拉伯数字(如1、2、3等)表示,基因亚型用英文小写字母(如a、b、c等)表示。目前HCV分为7个基因型和67个已确认的亚型。

(二)丙型肝炎病毒基因型全球流行概况

HCV基因型存在明显地理分布差异。从全球分布来看,5种常见基因型(1a、1b、2a、2b、3a)分布广泛,以1型最多见。1、2和3型呈全球性分布,而4、5和6型仅分布在局部地区(主要集中在低收入国家),其中4型主要分布在中东和中部非洲,5型主要分布在南非,6型主要分布在中国南方和东南亚。目前已报道的7型感染病例只有1例,是在加拿大的一名中非移民者身上发现的。全球HCV感染者中各基因型所占比例依次为:1型49.1%、3型17.9%、4型16.8%、2型11.0%、5型2.0%、6型1.4%,混合感染维持在1.8%。非洲主要基因型是4型(28.1%)、1型(26.3%)和2型(23.7%),美洲主要基因型是1型(74%),亚洲主要基因型是1型(46.6%)、3型(22.4%)和2型(18.6%),大洋洲(澳大利亚和新西兰)主要基因型是1型(55.0%)和3型(36.0%),欧洲主要基因型是1型(64.4%)和3型(25.5%)。

(三)丙型肝炎病毒基因型在中国的流行概况

我国流行的HCV基因型有1、2、3和6型。1型是我国大部分地区的优势基因型,尤其在江苏、安徽、山西、江西、湖北和天津;2型的分布由北向南递减;6型的分布与2型正好相反,由北向南逐渐增加;3型的分布从西南到东北呈现逐步下降的趋势。HCV基因亚型在我国主要有1a、1b、1c、2a、2b、3a、3b、6a、6e、6n 和 6u, 其 中 1b、2a、3b、6a 和 3a是主要的优势亚型。1b亚型在全国都有分布,2a亚型主要分布在北方、东北和西北,在西南地区3a亚型占优势,在南方和中部地区2a和3a亚型分布情况相近,3b亚型在中国东北、西南、北方和东部占优势,6a亚型主要分布在南方,1a亚型主要分布在海南和重庆,2b亚型主要分布在上海和福建。在6型中,6a亚型在大多数省份是最常见的亚型,但在云南6n亚型和6a亚型的感染率分别为63.6%和23.6%,而在紧邻云南省的四川和贵州,6n亚的感染率分别只有8.5%和4.0%。