知識天地 B 型肝炎病毒標記與肝細胞癌
知識天地 B 型肝炎病毒標記與肝細胞癌 楊懷壹博士後研究、陳建仁院士（基因體研究中心） B 型肝炎是全世界重大的公共衛生問題，是由 B 型肝炎病毒（HBV）所引起。雖然已有有效的疫苗，全球仍約 有 20 億人曾經感染此病毒，其中 3 億 5000 萬人成為慢性感染者（B 型肝炎病毒表面抗原 HBsAg 持續陽性超過 6 個月），尤其以亞太地區及撒哈拉沙漠以南的非洲地區特別盛行。B 型肝炎的慢性感染如果不加以遏止的話，將造 成慢性肝炎，進而造成肝硬化、肝衰竭、及肝癌等末期肝臟疾病。 B 型肝炎病毒感染的自然史，從無症狀感染、慢性肝炎、進展成末期肝臟疾病，存在很明顯的個體差異，而造 成這些差異的原因正被逐步的探討闡明。雖然相當多人曾經感染 B 型肝炎病毒，可是最後成為慢性感染者（帶原者） 的，卻只有其中少數人。究竟決定一個人成不成為帶原者最重要的決定因子是什麼？過去的研究顯示，感染的年齡 是決定成為帶原者與否的一個非常重要的因素：如果胎兒時期即感染 B 型肝炎病毒（垂直感染），發展成慢性帶原 者的機率為 80%到 100%；孩提時期感染此病毒，機率為 20%到 40%；若青春期或成人時期才感染，則此機率只有 0%到 10%。慢性 B 型肝炎病毒感染者所經歷的自然史，根據過去的研究可以被歸納成三個主要的時期，包括：免 疫耐受期、免疫廓清期及殘餘期。免疫耐受期發生在感染的早期，特徵是病毒在肝臟大量的複製，血清學上可以發 現 B 型肝炎表面抗原及 e 抗原（HBeAg）呈現陽性，血液中可以檢測到高濃度的病毒核酸（HBV DNA）；但此時人 體的免疫系統並不對病毒發起抵抗（因此稱為耐受），帶有病毒的肝臟細胞並未遭到免疫系統的破壞，因此肝功能 的指標-丙氨酸轉胺酶（ALT）呈現正常的水平。當年齡增長，約進入 15 到 35 歲時，免疫系統開始對 B 型肝炎病毒 發起攻擊，造成帶有病毒的肝臟細胞大量死亡，肝臟經歷反覆的發炎、壞死及再生周期，這個時期伴隨著血中 HBV DNA 的下降，e 抗原逐漸由陽性轉陰性而產生 e 抗體（anti-HBe），以及血中 ALT 值的間歇性飆高。如果免疫系統 最終占了上風，則進入了殘餘期，這個時期雖然 HBsAg 仍然維持陽性，可是 e 抗原已經陰轉，ALT 也回到正常的 水平。在慢性 B 型肝炎發展的自然史中，肝臟是免疫與病毒對抗的主戰場，可能因此造成一些不可回復的傷害，進 而逐漸進展成肝硬化及肝癌。 由上述的自然史可推知，慢性病毒感染應該會是造成肝癌的一個很重要因素，流行病學上的長期觀察也支持這 樣的推論。Beasley 教授曾針對 22707 名公保男性進行追蹤研究，1 結果發現 B 型肝炎病毒表面抗原帶原者與非帶原 者相比，發生肝癌的危險性約為 200 倍。可是從同一個研究我們也可以看到，在 3454 名 B 型肝炎帶原者中，研究 結束時發生肝癌者也僅有 40 名個案。因此，B 肝帶原者中是不是有其他的生物標記可以用來預測未來發生肝癌的 危險性，成為了研究者們努力的目標。 B 肝病毒分泌 e 抗原是病毒活躍複製及具有高傳染力的指標。可是過去的研究，卻似乎呈現矛盾的現象：我們 綜合分析過去的病例系列研究發現，2 在表面抗原陽性者當中，肝癌患者的 e 抗原陽性率最低（19%），其次是肝硬 化的病人（29%），而慢性肝炎病患卻最高（57%）。病例對照研究則有相反的發現，在表面抗原陽性者當中，肝癌 病例組的 e 抗原陽性率高於健康對照組。這兩類結論相反的研究設計，都面臨相同的限制：肝細胞癌罹病狀態及血 清 e 抗原標記均在同一時間點上測量，因此無法確定究竟兩者孰先孰後，因果時序的正確性無法判斷，而唯有前瞻 性的世代追蹤研究才能解決這個難題。 因此我們在 1991 到 1992 年間，從臺灣七個鄉鎮市區，徵求居住當地 30 至 65 歲男性居民的同意，進行收案追 蹤研究，3,4共計有 11,893 名無肝癌既往史之個案參加。每名研究個案於進入研究時，均被採集血液進行 B 型肝炎表 面抗原及 e 抗原的檢驗。經過 8 年的追蹤，共有 111 名個案新發生肝癌。根據收案時的血清標記來分析，B 型肝炎 表面抗原及 e 抗原皆呈陰性的個案，肝細胞癌的發生率為每十萬人年 39.1；表面抗原陽性但 e 抗原陰性者的發生率， 達每十萬人年 324.3；表面抗原及 e 抗原皆呈陽性者的發生率，更高達每十萬人年 1169.4。在進一步調整年齡、C 型 肝炎病毒血清抗體狀態、抽煙及喝酒習慣等危險因子的干擾作用後，表面抗原陽性但 e 抗原陰性的個案，發生肝細 胞癌的相對危險性，是兩種抗原皆陰性者的 10 倍；兩種抗原皆陽性的個案發生肝細胞癌的相對危險性更高達 60 倍。 週報 第 1216 期 2 追蹤時間越長，三組間發生肝細胞癌的累積風險差距也越大。 B 型肝炎病毒 e 抗原陽性代表人體內 B 型肝炎病毒的複製活躍，但是臨床上也發現有些個案 e 抗原陰性卻可測 得 B 型肝炎病毒 DNA，代表病毒仍持續複製，卻不製造 e 抗原。因此我們進一步選取 B 型肝炎表面抗原陽性但 e 抗原陰性的 44 名肝細胞癌病例及 86 名健康對照個案，進行 B 型肝炎病毒量（HBV DNA）的檢測。結果發現，病 例組的 B 型肝炎病毒 DNA 陽性率比對照組高。血清 B 型肝炎病毒 DNA 陽性者，發生肝細胞癌之危險對比值為 DNA 陰性者的 3.9 倍；血清 B 型肝炎病毒 DNA 濃度愈高，發生肝細胞癌的危險也愈高。這個結果告訴我們，B 型肝炎 e 抗原只是血中病毒量的替代指標，測量病毒量本身-也就是血中 B 肝病毒 DNA 濃度，或許對疾病的預測有更好的效 果。 因此我們在 2006 年針對血中 B 肝病毒 量及末期肝臟疾病及死亡風險進行了全面且 完整的研究。4-10我們檢測了自 1991 及 1992 年起即參與研究的 3653 名慢性 B 型肝炎帶 原者的血清，並追蹤這些個案的肝癌發生狀 態，平均每位個案被追蹤了 11.4 年，期間共 有 164 名肝癌病患發生。研究發現個案進入 研究時血液中 B 型肝炎病毒量與肝癌發生率 呈現劑量效應關係，且這個發現已考慮了其 他危險因子的影響，包括 e 抗原。肝癌危險 性自病毒量 ≥104 copies/mL 開始顯著的增 加；相較於 B 型肝炎病毒量低於儀器檢測範 圍（
<300 copies/mL）的個案，病毒量介於 ≥104至 ><105 copies/mL 的 B 型肝炎帶原者未來發生肝癌的危險性是前者的兩倍以上，兩者經過 13 年追蹤後的肝癌 累積發生率分別為 1.3%及 3.6%，而病毒量 ≥105 copies/mL 的 B 肝帶原者未來發生肝癌的危險性更可高達 6 倍，肝 癌累積發生率更是 12%以上（如圖一）。這個研究還探討「持續」高病毒量與肝癌發生的相關，結果發現相較於進 入研究時 B 型肝炎病毒量 ><104 copies/mL 的個案，持續保有高病毒量的個案（進入研究時及最後一次追蹤的血液檢 體中皆有 ≥105 copies/mL 病毒量）未來發生肝癌的危險性是前者的 5 倍以上，而 B 型肝炎病毒量從進入研究時的 ≥105 copies/mL 降低到最後一次追蹤已 ><104 copies/mL 者，未來發生肝癌的危險性則降低到小於兩倍。5 這個研究（簡 稱為 R.E.V.E.A.L.-HBV 研究）是目前世界上關於 B 型肝炎病毒量與肝癌自然史最大型及追蹤最久的研究，確立了 血中病毒量是預測長期肝癌風險的最重要指 標，全球各地肝臟學會幾乎都已改寫 B 型肝炎 的臨床指引，將「B 肝病毒量」的檢測納入診 察項目。 除了病毒「量」的特徵外，B 肝病毒的基 因特「質」不同，誘發肝癌的風險也不相同。 我們後續的研究發現，11如果帶原者所感染的 是 C 基因型 B 肝病毒，比起感染 B 基因型 B 肝病毒，有兩倍得到肝癌的風險。此外，帶原 者體內的 B 肝病毒，如果在基礎核心促進子 （basal core promoter, BCP）發生突變（如圖 二），得到肝癌的可能性會增加兩倍；如果是在 前核心區（precore region）產生突變，反而會 圖一 血液中 B 型肝炎病毒量與肝癌發生累積危險性隨著追蹤年 數的增加呈現明顯的劑量效應關係 週報 第 1216 期 3 大幅降低得到肝癌的可能性到三分之一。在控制年齡、性別、抽煙、酗酒、肝功能異常、肝硬化、B 肝病毒量等其 他危險因素的影響之後，B 肝病毒的基因型與突變型和肝癌之間仍然呈現顯著相關。 由上述研究可知，除了傳統的 B 型肝炎慢性感染標記之外，近年來已有許多病毒標記被研究並運用於更準確的 預測 B 肝患者未來發病的風險，並進一步針對高危險群進行治療介入。未來除了更加深入的研究其他病毒因子之 外，環境因子及宿主因子也可能在病毒致癌的過程中扮演重要的角色。12,13我們未來將朝著這個方向繼續努力，以 期能消弭 B 肝造成的末期肝病於無形。 參考文獻 (1) Beasley RP, Hwang LY, Lin CC, Chien CS. Hepatocellular carcinoma and hepatitis B virus. A prospective study of 22 707 men in Taiwan. Lancet. 1981;2:1129-1133. (2) You SL, Yang HI, Chen CJ. Seropositivity of hepatitis B e antigen and hepatocellular carcinoma. Ann Med. 2004;36:215-224. (3) Chen CJ, Yang HI, You SL. Hepatitis B e antigen and the risk of hepatocellular carcinoma (authors reply). N Engl J Med. 2002;347:1722. (4) Yang HI, Lu SN, Liaw YF et al. Hepatitis B e antigen and the risk of hepatocellular carcinoma. N Engl J Med. 2002;347:168-174. (5) Chen CJ, Yang HI, Su J et al. Risk of hepatocellular carcinoma across a biological gradient of serum hepatitis B virus DNA level. JAMA. 2006;295:65-73. (6) Chen CJ, Iloeje UH, Yang HI. Serum hepatitis B virus DNA as a predictor of the development of cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Current Hepatitis Reports. 2007;6:9-16. (7) Chen CJ, Iloeje UH, Yang HI. Long-Term Outcomes in Hepatitis B: The REVEAL-HBV Study. Clin Liver Dis. 2007;11:797-816. (8) Iloeje UH, Yang HI, Su J, Jen CL, You SL, Chen CJ. Predicting cirrhosis risk based on the level of circulating hepatitis B viral load. Gastroenterology. 2006;130:678-686. (9) Iloeje UH, Yang HI, Chen CJ. Disease progress of chronic hepatitis B virus infection: effects of sustained viral replication. Chinese Hepatology. 2006;11:410-412. (10) Iloeje UH, Yang HI, Jen CL et al. Risk and predictors of mortality associated with chronic hepatitis B infection. Clin Gastroenterol Hepatol. 2007;5:921-931. (11) Yang HI, Yeh SH, Chen PJ et al. Associations between hepatitis B virus genotype and mutants and the risk of hepatocellular carcinoma. J Natl Cancer Inst. 2008;100:1134-1143. (12) Chen CJ, Yu MW, Liaw YF. Epidemiological characteristics and risk factors of hepatocellular carcinoma. J Gastroenterol Hepatol. 1997;12:S294-S308. (13) Chen CJ, Chen DS. Interaction of hepatitis B virus, chemical carcinogen, and genetic susceptibility: multistage hepatocarcinogenesis with multifactorial etiology. Hepatology. 2002;36:1046-1049>
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