基于生物信息学的HBV宫内感染机制深入研究

揭示HBV宫内感染机制是国际上控制乙肝流行之关键。我们已研究19年，发现血源性和细胞源性两种方式，后者可经由某些受体介导，但离彻底搞清尚有不短路程；近年发现，应用生物信息学技术对此研究，是目前达到目的最便捷途径，因病毒基因能相当全面精确记录病毒、宿主和环境相互作用之历史，我们的预试验已证实此点。本项目拟开辟新现场，扩大样本量，进行病例对照研究，同时应用适应性进化、比较基因组学和系统发育分析等技术，比较研究宫内感染和未感染母子，观察从孕妇至新生儿的HBV和胎盘、胎儿及其环境相互作用后所致HBV的不同进化历程；并将生物信息学和分析性流行病学研究结果综合分析，验证和完善血源性和细胞源性方式，且发现新的感染方式和机制。

本项目从宏观人群研究和微观基因组学研究着手，探讨了HBV宫内感染发生的相关因素。主要结果有：①人群研究发现，297例新生儿中有24例HBsAg为阳性，即HBV宫内感染率达8.08%。新生儿HBsAg为阴性且HBV DNA阳性的119例。病例对照研究发现HBeAg阳性母亲所生新生儿发生HBV宫内感染的概率是HBeAg阴性母亲的3.5倍（P=0.004）；母亲外周血HBV DNA定量>200kU/L、>103kU/L以及>106kU/L者所生新生儿发生HBV宫内感染的概率分别是<200kU/L、<103kU/L及<106kU/L的2.59、3.47及5.36倍（P<0.05）；孕期发生前置胎盘者所生新生儿发生HBV宫内感染是无前置胎盘的13.9倍（P = 0.048）。Logistic回归分析发现产妇HBeAg阳性、HBV DNA高滴度、前置胎盘3个因素分别与发生宫内感染均显著相关（P<0.05）。② 基因型研究发现，西安地区HBsAg阳性产妇以C型为主，其所生新生儿发生HBV传播的以C型为主，B型和C型发生宫内感染率无明显差异。③ 遗传距离分析，首次发现宫内感染新生儿的HBV遗传多样性，比其母亲更甚；同时，母亲组和新生儿组之间的遗传距离倾向于与相应的母子组内部的遗传距离具有相似的趋势(R=0.963, P<0.001)，提示宫内感染的HBV基因序列差异程度，有遗传倾向。④HBV宫内感染经分子进化分析验证了存在3种情况，新生儿组序列是由母亲组而来，符合“细胞源性”的宫内感染路径；母婴毒株聚在一个分支上，符合“血源性”的宫内感染路径；母亲毒株仅与部分子代毒株聚在一个分支，可能为“细胞源性”和“血源性”的联合作用。证实了HBV宫内感染有“细胞源性”和“血源性”的途径，而且还在国际上首次发现第三种传播方式——“混合源性”途径。⑤ 分子进化研究发现，在病毒序列分歧时间中仅有1对发生在孕早期0-12周，其他5对均发生在孕中晚期（12周以后），其中孕晚期（28周以后）3对，即HBV宫内感染主要发生在妊娠中晚期。⑥国内外首次报告了HBV宫内感染的中性突变率，母、婴分组或合并计算宫内感染母婴HBV中性突变率均为5.0X10-5,决定系数均＞0.86，表明宫内感染母婴HBV中性突变率完全一致、十分恒定。本研究从基因分子水平为HBV宫内感染发生机制提供了科学依据。