Hepatitis B virus infection and genomic changes from a long-term perspective

Abstract

Hepatitis B virus is a non-cytopathic virus with a small, circular, partially double-stranded DNA of 3.2 kb. It causes acute and chronic inflammatory liver disease and hepatocellular carcinoma (HCC). Retesting of stored sera from an outbreak of acute hepatitis in 1969-72 allowed identification of 126 cases of acute hepatitis B. No chronic carriers expressing hepatitis B surface antigen (HBsAg) could be found among 100 patients at follow-up 25-30 years later. Sixteen patients with documented self-limited acute hepatitis were evaluated further. HBV DNA could not be detected by PCR in serum or PBMCs. However, HBV DNA could be detected in the liver specimens of two patients 30 years after having an acute hepatitis B infection. Both patients had histological signs of minor liver inflammation. When selected genomic sequences of the strains detected in the liver were compared with the primary infecting strains in serum collected 30 years earlier, they were identical. Mutations in the precore and core promoter (cp) regions of the HBV genome have been associated with a lack of detectable hepatitis B e antigen (HBeAg). The precore and cp regions of viral strains from 83 chronic HBV carriers, including 16 carriers sampled during HBeAg seroconversion, were sequenced. The development of precore and cp mutations appeared to be a separate event from the HBeAg seroconversion. Mutations in strains from 16 patients with HBV infection and HCC were analyzed. Sequencing of the preS, S, X, and precore regions showed a high prevalence (50%) of mutations affecting part of the preS2 region which codes for B and T cells epitopes.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Infektiös hepatit eller gulsot kan orsakas av flera olika sorters virus. De har alla det gemensamt att de orsakar en inflammation av levern. Namnet gulsot kommer av att när leverns funktion nedsätts så ansamlas ett färgämne i kroppen och ger ögonvitorna och huden en synlig gulgrön färg. Efter hand som de olika gulsotsvirusen har upptäckts har de namngivits efter alfabetet. För närvarande finns hepatit A till G beskrivna. Det här arbetet har främst inriktad sig på hepatit B virus (HBV). HBV orsakar en akut inflammation av levern som kan läka ut av sig själv. Ibland sker ingen spontan utläkning utan resultatet blir istället ett kroniskt, ibland livslångt, bärarskap av viruset. Den kroniska infektionen kan på sikt ge upphov till skador på levern såsom skrumplever. HBV kan också orsaka levercancer och är globalt näst efter rökning den största kända orsaken till cancer. HBV drabbar enbart människor, utöver enstaka människoaparter, och smittar via kontakt med infekterat blod, via samlag och ifrån moder till barn i samband med födsel. Överföring av smitta vid födseln sker mycket effektivt ur virusets synvinkel och är orsaken till att HBV blivit så utbrett i världen. Världshälsoorganisationen räknar med att 350 miljoner människor är kroniska bärare av viruset och att två miljarder vid något tillfälle blivit utsatta för smitta. HBV infektion är ovanlig i Nordeuropa och Nordamerika men är vanlig i tredje världen där uppemot 20% av befolkningen kan vara bärare av viruset. Många länder har infört vaccination mot hepatit B i sina obligatoriska vaccinationsprogram (men ej Sverige). Symptomen vid en akut infektion med hepatit B virus är omvänt relaterat till åldern på den person som smittas. Vid smitta ifrån modern i samband med födseln får barnet sällan några symptom, men blir oftast långvarig bärare av viruset. Vid smitta i vuxen ålder får uppemot hälften av smittade symptom, men å andra sidan blir bara ett fåtal bärare av viruset.



Virus är en mikroorganism som enbart innehåller arvsmassa och ett skyddande hölje. För att föröka sig behöver virus utnyttja maskineriet hos annan organism exempelvis en levercell. HBV innehåller arvsmassa iform av DNA (deoxyribonukleinsyra) som är en molekylsträng uppbyggd av fyra olika kemiska ämnen eller byggstenar. Beroende på i vilken ordning byggstenarna är placerade i molekylsträngen överför de information till cellens maskineri om vilka äggviteämnen som ska bildas. Vid förökning av virus nybildas DNA genom kopiering. Ibland sker denna kopiering slarvigt så att förändringar, s.k. mutationer, uppstår. Mutationerna är för det mesta inte till virusets fördel men ibland kan de innebära en förändring som ökar virusets förmåga att överleva och fortplanta sig. Mutationer i hepatit B virus DNA har visat sig kunna ha betydelse gällande sjukdomsframkallande egenskaper och motståndskraft emot behandling och vaccination.



Under 1969-72 noterades en trefaldig ökning av patienter med akut gulsot på infektionskliniken i Lund. Diagnostiken av virusorsakad gulsot var vid denna tid ännu i sin linda. Serum ifrån patienter med infektiös leversjukdom sparades och frystes ner. Det första arbetet är en analys och uppföljning av 180 fall ifrån detta utbrott. Hepatit B virus visade sig ha orsakat majoriteten, 126 stycken, av fallen. De flesta hade blivit smittade i sitt arbete inom sjukvården eller genom att dela sprutor vid narkomani. Analys av arvsmassan hos patienternas virus visade att de flesta hade infekterats med samma typ av hepatit B virus. En uppföljning av patienterna 25-27 år senare visade att ingen hade blivit bärare av HBV. HBV infektion diagnosticeras inom rutinsjukvård genom att ett av virusets äggviteämnen s.k. HBV ytantigenet (HBsAg) påvisas i blodet. Vid utläkning av HBV infektionen kan inte ytantigenet påvisas och istället kan man påvisa antikroppar mot antigenet. I det tredje arbetet studerades huruvida HBV arvsmassa fortfarande kunde påvisas 30 år efter en genomgången och utläkt akut HBV infektion. Överraskande nog kunde HBV arvsmassa eller rättare sagt DNA påvisas i levern hos några av de tidigare patienterna. Fyndet väcker frågor om hur HBV infektionens naturliga förlopp egentligen är. Möjligen är det så att infektionen kan kvarligga inkapslad trots att alla andra prover pekar på att infektionen borde vara utläkt. Jämförelse av HBV DNA funnet i levern med HBV DNA funnet i blodprov taget vid insjuknandet 30 år tidigare visade att de var identiska. Några mutationer hade inte uppstått under denna långa tid.



Övriga två arbeten har inriktat sig på att studera specifika mutationer i HBV DNA i relation till utveckling av levercancer och till bildning av ett ytterligare äggviteämne (HBeAg) hos viruset. HBeAg utsöndras av HBV infekterade leverceller oberoende av själva viruspartikeln. Funktionen hos HBeAg är inte klarlagd. Troligen underlättar HBeAg att HBV infektionen blir kronisk hos spädbarn som smittats vid födseln. Vissa mutationer i HBV DNA har visat sig kunna påverka bildningen av HBeAg. I det andra arbetet studerades sådana mutationer i relation till att HBeAg bildningen upphörde.



I det fjärde arbetet konstaterades att hälften av de virusstammar ifrån patienter med levercancer hade mutationer i en särskild del av HBV DNA. Möjligen har dessa mutationer haft ett överlevnadsvärde för HBV och bidragit till att göra HBV infektionen långvarig hos just dessa patienter.

• author: Bläckberg, Jonas
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Harrison, Tim J, DSc, FRCPath, Reader in Molecular Virology, Royal Free & University College Medical School, London, UK
• organization: Section III
• publishing date: 2002
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Infectious Medicine
• keywords: Infektioner, Infections, cor promoter, precore, occult infection, HBV, mutation
• pages: 84 pages
• defense location: GK-salen, BMC, Sölvegatan 19, Lund
• defense date: 2002-10-23 10:15:00
• ISBN: 91-628-5392-9
• language: English
• LU publication?: yes
• additional info: Article: I. Bläckberg J, Braconier JH, Widell A, Kidd-Ljunggren K. 2000. Long-term outcome of acute hepatitis B and C in an outbreak of hepatitis in 1969-72. European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases 19:21-26. Article: II. Bläckberg J, Kidd-Ljunggren K. 2000. Genotypic differences in the hepatitis B virus core promoter and precore sequences during seroconversion from HBeAg to anti-HBe. Journal of Medical Virology 60:107-112. Article: III. Bläckberg J, Kidd-Ljunggren K. 2000. Occult hepatitis B virus after acute self-limited infection persisting for 30 years without sequence variation. Journal of Hepatology 33:992-997. Article: IV. Bläckberg J, Kidd-Ljunggren K. Mutations within the hepatitis B virus genome among chronic hepatitis B patients with hepatocellular carcinoma. Submitted.
• id: 12cd17c0-a036-4564-b265-80ad6685e467 (old id 465016)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:57:13
• date last changed: 2018-11-21 21:08:10