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滿長一段時間,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: