十年前,我們想回答的是:為什么CHB患者血清中會有HBV RNA?今天,我們還想追問:當HBV DNA已經檢測不到時,病毒真的沉默了嗎?
寫在第十六個世界肝炎日
● 2010年5月,第63屆世界衛生大會通過WHA63.18號決議,將每年7月28日確定為世界肝炎日;2011年7月28日,世界衛生組織首次按這一決議舉辦世界肝炎日活動。今年是第十六個世界肝炎日。
選擇7月28日,是為了紀念乙型肝炎研究先驅巴魯克·塞繆爾·布隆伯格教授。他發現了后來被稱為乙肝表面抗原的“澳大利亞抗原”,推動建立乙肝檢測并開發疫苗,改變了無數人的命運。
中國曾經是肝炎大國。經過數十年的疫苗接種、母嬰阻斷和抗病毒治療,我國乙肝防控取得了舉世矚目的進步;但乙肝造成的肝硬化和肝細胞癌負擔仍然沉重。世界肝炎日談“消除肝炎”,既要回望疫苗和抗病毒藥物帶來的改變,也應記錄中國研究者為乙肝診斷和治療作出的探索。
我想借這個日子,回顧我們與許多同行共同推動的一項工作:血清HBV RNA——一條按照經典教科書似乎“不該大量存在”于血液中的病毒RNA,如何被重新認識,進而成為一個走進臨床的乙肝新指標。
一條“不該存在”的RNA
● HBV是一種DNA病毒,但它的復制必須經過RNA中間體。肝細胞核內的共價閉合環狀DNA(cccDNA)轉錄產生前基因組RNA(pgRNA);pgRNA與病毒聚合酶結合后被包裝進核心蛋白形成的核衣殼,并在其中逆轉錄生成HBV DNA。成熟的含DNA核衣殼獲得包膜后釋放入血,成為我們熟悉的丹顆粒。
照此理解,在感染肝細胞的細胞質內,核衣殼首先將pgRNA/pol蛋白復合物包裹起來,然后啟動逆轉錄過程(注:有人將之等同于存在于循環血的pgRNA病毒樣顆粒,使錯誤的理解);進入血液的完整病毒顆粒(Dane顆粒)應當主要攜帶rcDNA。然而,早在1996年,Kock等就已在慢性HBV感染者血清中檢測到多聚腺苷化的HBV RNA。此后相當長時間里,一個基本問題始終沒有得到令人信服的回答:血清中的HBV RNA究竟是什么?它是細胞破裂后泄漏的游離RNA、外泌體攜帶的片段,還是病毒顆粒形成過程中產生的某種產物?
這個問題在接受核苷(酸)類似物(NAs)治療的患者中尤其值得關注。NAs強力抑制逆轉錄,往往能很快使血清HBV DNA降至檢測下限以下;但不少患者的血清HBV RNA依然存在。這些RNA為何沒有隨著DNA一起消失?
2016年,我們確認了它的“身份”
● 緣起:下一個五年,我們做什么?
●“十三五”國家科技重大專項即將啟動之際,我曾把實驗室的主要助手和合作者召集到一起,討論了一個頗為“嚴肅”的問題:下一個五年,我們做什么?
“十一五”期間,我們承擔的乙肝、丙肝診斷試劑研發,實現了相關檢測從定性向定量的轉變;“十二五”期間,我們以病毒性肝炎診斷試劑研發及其臨床意義為主線,聯合大學、科研機構、醫院,特別是診斷試劑企業,推動已有試劑質量提升,并探索新型定量指標的臨床應用。那么,到了“十三五”,還只是把現有試劑做得更好嗎?
大家最終形成的共識是:下一步應當轉向新指標的發現、臨床價值驗證和診斷試劑轉化。對我們實驗室而言,其中一個重點就是血清HBV RNA:厘清它的分子組成和存在形式,判斷它能否成為一種新的血清病毒學指標,驗證其臨床意義,并最終推動臨床檢測試劑研發,使其服務于患者的診療。要實現這些目標,首先必須回答一個最基本的問題:血清中的HBV RNA究竟是什么?
經過一系列核酸酶消化、密度梯度離心、免疫沉淀、電子顯微鏡觀察和分子結構分析,我們在2016年發表于《Journal of Hepatology》的研究中證實:CHB患者血清HBV RNA的主體,是存在于丹顆粒樣病毒顆粒核衣殼內的pgRNA及其逆轉錄殘余。這些RNA并不是簡單漂浮于血液中的轉錄碎片,而是經過包裝和顆粒裝配后釋放入血的病毒復制產物。
這項發現也補充了我們對HBV生命周期的認識。聚合酶抑制劑阻斷了pgRNA向DNA的逆轉錄,卻并不直接關閉cccDNA轉錄,更不阻止含RNA核衣殼的形成和釋放。因此,在NAs治療下,HBV DNA可以迅速下降,而血清pgRNA仍可能持續存在。
血清HBV RNA陽性所代表的,不只是“測到了一段RNA”,而是肝內仍可能存在cccDNA轉錄、病毒蛋白翻譯及核衣殼裝配。
由于pgRNA顆粒的形成需要病毒聚合酶與pgRNA結合,也需要核心蛋白表達并完成核衣殼裝配,血清中仍可檢出這類顆粒,至少提示肝細胞內病毒轉錄和部分蛋白表達尚未停止。core、polymerase等病毒抗原仍可能成為免疫識別的對象,為持續的免疫介導炎癥提供生物學基礎。當然,血清HBV RNA目前首先是殘余病毒活動的標志物;它本身是否直接驅動肝臟炎癥、纖維化或腫瘤發生,仍不能由相關性研究簡單下結論。
一次由審稿意見推動的多中心驗證
● 這篇文章的臨床部分,還源于投稿過程中的一次重要推動。審稿人提出:僅僅證明血清HBV RNA是什么還不夠。為了更好地驗證它的臨床意義,特別是能否識別NAs停藥后發生病毒學反彈和復發的高風險患者,需要進一步的不同地域的多中心隊列研究。
在當時有限的時間里,中山大學附屬第三醫院高志良教授團隊和重慶醫科大學附屬第二醫院任紅教授團隊給予了大力支持,使我們得以完成多中心臨床驗證。結果顯示,在停藥時HBV DNA均已檢測不到的患者中,血清HBV RNA仍為陽性者,停藥后發生病毒學反彈的風險顯著更高;相反,HBV DNA和HBV RNA持續雙陰性的患者,復發風險明顯較低。
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多年以后回望,我仍十分感謝審稿人的這一追問,也感謝高志良教授、任紅教授及其團隊在關鍵時刻伸出的援手。正是這次合作,使一項關于“血清中究竟存在什么”的病毒學發現,從一開始就與“它能為患者帶來什么”聯系在了一起。
從“它是什么”走向“它能告訴臨床什么”
● 隨后,不同實驗室——也包括我們——從多個角度證實,血清HBV RNA與肝內cccDNA轉錄活性相關,而且這種聯系并不會因為NAs治療而消失。HBV DNA主要反映逆轉錄的結果;在逆轉錄受到藥物強力抑制后,血清HBV RNA則為觀察殘余cccDNA轉錄活動打開了另一扇窗口。
隨著研究積累,血清HBV RNA被用于探索多個臨床問題:預測NAs停藥后的病毒學反彈和臨床復發,評價長期治療中的殘余病毒活動,預測HBeAg血清學轉換,以及作為乙肝新藥臨床試驗中的探索性病毒學終點。從2017年寫入EASL更新指南開始,它又陸續進入我國慢性乙肝防治指南、亞太肝病學會停藥指導意見、EASL-AASLD治療終點專家會議報告以及FDA乙肝新藥研發指導建議等文件。
在推動血清HBV RNA走向臨床應用的過程中,南方醫科大學南方醫院孫劍/侯金林教授及其團隊開展了一系列系統研究,涉及NAs治療應答、停藥后復發、不同檢測靶區的方法學差異以及遠期HCC風險。其中,2025年發表于《Clinical Gastroenterology and Hepatology》的一項多中心回顧-前瞻性隊列研究納入1,374例接受恩替卡韋或替諾福韋治療的CHB患者。結果顯示,治療第1年和第2年血清HBV RNA下降不足,均與更高的HCC發生風險獨立相關;將早期HBV RNA下降幅度納入PAGE-B、mPAGE-B和aMAP等既有風險模型后,還可進一步提高其預測效能。這項研究把血清HBV RNA的臨床意義,從反映殘余病毒轉錄活性和預測停藥復發,推進到了NA治療下長期HCC風險分層。
臨床組織學研究進一步賦予了這個指標更具體的意義。北京友誼醫院尤紅、賈繼東團隊聯合華山醫院張文宏團隊及我們實驗室,對239例具有治療前后配對肝活檢的CHB患者進行了研究。即使經過78周抗病毒治療,部分患者血清中僅殘留20–200 IU/mL的低水平HBV DNA,其可檢出仍與肝纖維化進展獨立相關;與此同時,纖維化逆轉患者的血清HBV RNA下降幅度明顯大于纖維化進展患者。
這項合作讓我進一步看到:殘余HBV DNA或HBV RNA并非無關緊要的“分子尾跡”,而可能是肝內病毒活動尚未完全沉寂、并影響組織學恢復的外周標志。此后,也有研究發現,在接受NAs治療的CHB患者中,較高或持續可檢出的血清HBV RNA與更高的HCC發生風險相關;在HBV DNA已不可檢出的HBV相關HCC患者中,較高的血清pgRNA還與術后復發和不良預后相關。這里仍需強調:這些研究支持的是風險標志物價值,并不等于證明HBV RNA顆粒本身直接導致纖維化或HCC。
一個新指標走向臨床,并非一帆風順
● 科學發現要進入臨床,遠不只是發表一篇論文。早期我們圍繞血清HBV RNA檢測先后申請了系列專利,并授權企業開發相應試劑。但這一指標的臨床應用價值也曾受到一些質疑,相關研發工作一度受到影響。
在國家“十三五”傳染病防治重大專項執行期間,了解到有關情況后,我推動調整研發的安排,由新的項目主體承擔單位去主力完成。最終,在熱景生物高琦博士領導的研發團隊成員的共同堅持和努力下,檢測體系得以完成(注:期間我曾參觀過今天已經是高博士的工位,抬頭可見處就是一個軍令狀,詳細地列出了關鍵??節點要達成的主要指標,及對應的獎懲措施)。此后,由熱景生物和圣湘生物分別研發的相關檢測試劑陸續獲批并進入臨床應用。北大作為相關專利的擁有者和我作為項目的親歷參與者,在這里也作一項利益關系說明。我們牽頭的該課題,后來增補了的另一任務承擔單位上海仁度生物,由其開發的恒溫擴增檢測試劑也已獲批。
一個新指標當然可以、也應該被質疑。只有經得起“為什么要測、測到的是什么、能否改善臨床診斷和有助于對患者的評估與管理并使之獲益”的連續追問,它才可能從一項有趣的發現成長為真正有用的臨床工具。但是否值得繼續驗證,最終應該由嚴謹的實驗、臨床隊列和患者結局來回答。
與國際診斷企業交流留下的不同記憶
● 在試劑研發早期,我們曾與Roche和Abbott就血清HBV RNA進行交流。后來,Roche還曾提供50萬元人民幣研究經費,支持我們開展HBV cccDNA基礎研究。兩件事之間是否存在直接聯系,我并不清楚,但這份對基礎研究的支持,至今仍值得感謝。
兩家公司后來都開展了血清HBV RNA檢測研發,但迄今主要仍作為科研試劑使用。后來看到Abbott選擇了與我們不同的檢測區域,我曾猜想,這或許有繞開既有專利的考慮。當然,這只是作為親歷者的一種推測。更值得討論的科學問題和臨床應用考慮是,不同靶區選擇可能帶來真實的生物學差異:作為逆轉錄模板的pgRNA,其3′端更容易發生降解和截短,因此,不同檢測體系所看到的“血清HBV RNA”,可能并不是完全相同的一組分子。檢測標準化至今仍是這一領域需要認真解決的問題。
從第一版共識到第二版:指標的“身份”正在改變
● 2022年,中華醫學會肝病學分會基礎醫學與實驗診斷協作組組織制定了第一版《慢性HBV感染者血清HBV RNA檢測及臨床應用的專家共識》,對檢測方法、結果解釋和臨床應用場景進行了系統梳理。
目前,第二版共識正在撰寫。與第一版不同,這一次改由中華醫學會肝病學分會組織,主要由臨床醫生參與和主導,并由孫劍教授和中華醫學會肝病學分會前任主委也是第二版共識的主要發起者徐小元教授共同擔當。起草主體的變化,看似只是組織形式的調整,背后反映的卻是血清HBV RNA正在從一個由基礎研究和實驗室診斷推動的新指標,逐漸成為臨床醫生主動關注、評價和規范使用的工具。
作為這一指標早期發現、實驗驗證和臨床轉化的親歷者,看到這樣的變化,我確實有一點小小的自豪。一個新指標真正得到認可,不只是被寫進了多少個指南或共識,更重要的是臨床醫生開始主動討論:它能幫助我們解決什么問題,又能否改變患者的評估與管理。
下一步:從HBV DNA、HBV RNA走向病毒總核酸
● 早在血清pgRNA檢測研發過程中,我們就提出了同時檢測HBV DNA和RNA、以血清病毒總核酸評價殘余病毒活動的設想,并建立了相應檢測體系和方法。近年來,這一項目得到中央引導地方科技發展專項支持,目前體系建設已基本完成。
為什么還要檢測“總核酸”?在NAs治療下,HBV DNA常被壓低至現有高靈敏度試劑的檢測下限以下,但此時HBV RNA仍可能持續存在。初步臨床隊列比較顯示,由于檢測靶標增加了HBV RNA,總核酸檢測相對于公認性能優異的HBV DNA檢測試劑,能夠進一步提高殘余病毒核酸的檢出能力;這一優勢在接受NAs治療、HBV DNA已極低或不可檢出的患者中尤其明顯。
這種“更靈敏”不只是分析性能上的數字改進。若總核酸陽性來自被核衣殼包裹的HBV DNA、和pgRNA及其殘余,它提示的可能不僅是還有核酸存在,也包括肝內仍在發生病毒轉錄、部分蛋白翻譯和顆粒裝配。它們能否更準確地反映殘余cccDNA轉錄活性,能否預測NA停藥后的病毒學反彈,能否評價乙肝新藥對不同生命周期環節的作用深度,以及能否幫助我們識別傳統HBV DNA檢測已經“看不見”、但病毒活動尚未完全沉寂的患者,正是下一階段需要回答的問題。
寫在最后:一份小小的自豪,也是一份繼續求證的責任
● 回望這段經歷,我最想感謝的,是那些在研究最需要臨床隊列、組織學證據和研發力量時伸出援手的同行與合作者。一個新指標從實驗室走向臨床,從來不是一個人的工作,也不是一篇論文能夠完成的。審稿人的追問、高志良教授和任紅教授團隊在多中心驗證中的支持,尤紅教授、賈繼東教授、張文宏教授團隊在組織學研究中開創性的工作及我們間的合作,以及高琦博士和研發團隊在轉化階段的堅持,更重要的還有來自科技重大專項的對“好課題”的追加支持,共同構成了這條道路。
中國曾經是肝炎大國,今天乙肝造成的疾病負擔仍然十分沉重。在乙肝實驗室診斷指標中,血清HBV RNA可能是少數從病毒學發現、實驗驗證、臨床評價到檢測試劑轉化,主要由中國學者和中國企業推動完成的新指標。它當然還不完美,其檢測標準化和臨床應用邊界仍需更多研究回答;但也正因如此,這段歷史值得被如實記錄。
從基礎醫學與實驗診斷協作組起草第一版共識,到由肝病學分會和臨床醫生主導的即將發表的第二版;從一條“不該存在”的RNA,到獲批進入臨床的乙肝新指標——它走過的,正是一項主要由中國學者推動的新指標逐漸被臨床認識和接納的道路。
HBV DNA陰性回答的是逆轉錄產物是否仍然可見;HBV總核酸檢測進一步追問的,則是肝內病毒的轉錄、蛋白表達和顆粒裝配是否仍在繼續,以及這些殘余活動是否仍在影響患者的肝臟結局。
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