Vai trò và ý nghĩa các xét nghiệm sinh học phân tử trong viêm gan siêu vi mạn tính
TS. BS. Phạm Hùng Vân
Xét
nghiệm phát hiện HBsAg và anti-HCV là các xét nghiệm hết sức cần thiết
để phát hiện và sàng lọc người bị nhiễm HBV hay HCV. Tuy nhiên, các xét
nghiệm này không thể được sử dụng cho chẩn đoán bệnh viêm gan mạn tính
trên bệnh nhân. Chính vì vậy mà các xét nghiệm phát hiện HBeAg cũng như
phát hiện antiHBC (IgM) được sử dụng để đánh giá tình trạng hoạt động
của HBV trong cơ thể bệnh nhân nhiễm HBV, ngoài ra xét nghiệm phát hiện
antiHBe cũng được các nhà lâm sàng sử dụng để đánh giá sự chuyển đổi
huyết thanh cho biết đáp ứng điều trị trên bệnh viêm gan mạn tính do
HBV. Ngày nay, các xét nghiệm sinh học phân tử ngày càng được sử dụng
nhiều để giúp các bác sĩ cho chỉ định điều trị cũng như theo dõi hiệu
quả điều trị đặc hiệu bệnh viêm gan siêu vi mạn tính do HBV hay HCV mà
trong bài báo cáo sẽ trình bày một cách chi tiết, kể cả các xét nghiệm
phát hiện đột biến kháng thuốc trên HBV hay xét nghiệm xác định kiểu
gene IL28B để tiên đoán hiệu quả điều trị interferon. Một sự trở lại
ngoạn mục của một xét nghiệm huyết thanh cổ điển là xét nghiệm định
lượng HBsAg cũng được đề cập đến nhờ ý nghĩa của xét nghiệm trong sự
đánh giá hiệu quả điều trị interferon trên bệnh nhân viêm gan siêu vi
mạn tính do HBV.
Abstract
The
detection of the HBsAg and the anti-HCV are the critical assays to
detect and to screen the HBV and HCV infection. However, these assays
could not be used to determine the situation of chronic viral hepatitis
on the patients. Due to this reason, the detection of HBeAg as well as
the antiHBc (IgM) were previously used to evaluate the active situation
of HBV in the HBV infected patients, and the appearance of anti-HBe was
also used as the parameter to demonstrate the sero-conversion that
predict the effectiveness of the specific treatment. Todays the
molecular biology assays are replaced the serological assay and are
applied more and more often to help the clinicians to prescribe and
follow-up the specific treatment on the patients with chronic hepatitis
caused by HBV and HCV. The details are described in this article,
including the more advance assays like the mutations detection or the
IL28B SNP detection that the clinicians can refer to evaluate the
antiviral resistances (HBV) and to predict the effectiveness of the
interferon treatment. The fantastic come back of the conventional
serological assay, the HBsAg, is also presented in this artical due to
clinical relevent role of this HBsAg quantitative to follow-up the
effectiveness of interferon treatment on the chronic B hepatitis.
Xét nghiệm sinh học phân tử trong viêm gan B Xét nghiệm phát hiện và định lượng HBV-DNA
Đa
số người bị nhiễm virus viêm gan B thì sẽ có được đáp ứng miễn dịch bảo
vệ, tức là sẽ tạo được kháng thể chống HBsAg (gọi là anhti-HBsAg) và
tiêu diệt được virus viêm gan B. Người đó khi thử máu sẽ dương tính
anti-HBsAg. Tuy nhiên có một số người hệ miễn dịch lại không thể tạo ra
được kháng thể bảo vệ này nên thử máu lúc nào cũng dương tính với HBsAg.
Trong cơ thể của người đó có một sự đấu tranh qua lại giữa hệ miễn dịch
và virus. Nếu hệ miễn dịch cân bằng được hay ưu thế hơn thì sẽ kiềm hãm
không cho virus nhân bản được thành các virus hoàn chỉnh do vậy mà sẽ
không có hay sẽ có rất ít virus hoàn chỉnh vào trong máu. Những trường
hợp này được gọi là người lành mang virus, nếu thử máu sẽ thấy HBsAg
dương tính nhưng dấu hiệu cho thấy có virus hoàn chỉnh là HBV-DNA, tức
là acid nhân của virus, thường âm tính hay dương tính với số lượng (số
copies) rất thấp (<105/ml). Nhưng nếu hệ miễn dịch không kiềm hãm
được mà để virus thắng thế thì chúng sẽ nhân bản được nhiều trong tế bào
gan tạo ra được nhiều virus hoàn chỉnh vào máu của bệnh nhân và lúc này
thử máu sẽ thấy HBsAg dương tính đồng thời có virus hoàn chỉnh hiện
diện trong máu với số lượng cao phát hiện thông qua xét nghiệm HBV-DNA
cho kết quả dương tính và số lượng vượt trên 105 copies/ml. Trong trường
hợp này cần phải xác định gan người bệnh có bị tổn hại không, tức là
người đó có bị viêm gan mạn tính không? Nếu xác định là bị viêm gan mạn
tính thì phải được điều trị đặc hiệu. Do vậy, nếu một người bị HBsAg
dương tính, chúng ta cần phải thử máu xem HBV-DNA có bị dương tính không
và số lượng bao nhiêu? Đây chính là xét nghiệm phát hiện và định lượng
HBV-DNA[2,9,23]. Nếu HBV-DNA dương tính với số
lượng
quá 105/ml thì phải tiếp tục xem men gan (là thử nghiệm ALT hay SGPT)
của họ có cao không? Nếu cao vượt ngưỡng 2 lần bình thường (ALT bình
thường là 19 IU ở nữ[8] và 33 IU ở nam[8]) thì được coi là viêm gan mạn
tính và phải điều trị. Nếu men gan bình thường thì cần phải chắc chắn
là tế bào gan có bị thương tổn không thông qua xét nghiệm về hình thái
tế bào gan như sinh thiết gan hay fibroscan. Nếu kết quả cho thấy có
thương tổn thì họ cũng phải được xem là đang bị viêm gan mạn tính và
phải cần điều
trị đặc hiệu cho bệnh nhân dù men gan bình thường. Xét nghiệm phát hiện
và định lượng HBV-DNA là một loại xét nghiệm sinh học phân tử, thông
thường được thực hiện bằng kỹ thuật PCR định lượng, được gọi là qPCR hay
real-time PCR. Về mặt nguyên tắc qPCR cũng giống như PCR nhưng có thêm
một tính năng nữa là có thể đếm được có bao nhiêu bản gốc DNA trước khi
được nhân bản nhờ một hệ thống quang học có khả năng phát hiện được phản
ứng xảy ra trong ống nghiệm trong khi nhân bản xảy ra. Do áp dụng được
đặc điểm PCR là một kỹ thuật mở hoàn toàn, người làm xét nghiệm có thể
tự pha thuốc thử để làm xét nghiệm mà không phải bị lệ thuộc vào các kit
xét nghiệm mua từ các hãng nước ngoài rất đắt tiền, nên hiện có nhiều
phòng xét nghiệm tại Việt Nam thực hiện được xét nghiệm sinh học phân tử
này. Tuy nhiên, nếu dựa trên hệ thống mở thì muốn kết quả xét nghiệm
được chính xác, người làm xét nghiệm phải thực hiện đủ các chứng để kiểm
soát không cho các sơ sót xảy ra trong quá trình làm xét nghiệm và các
chứng này phải hiển thị trên kết quả xét nghiệm[42,43]. Đối với xét
nghiệm qPCR phát hiện và định lượng HBV-DNA thì trong kết quả phải hiển
thị được đường biểu diển chuẩn để chứng minh thao tác định lượng đạt
chuẩn thông qua hệ số tương quan (R) của các mẫu chuẩn phải đạt trên
0.990 và hiệu quả phản ứng (E) phải đạt 90-105% và đồng thời chứng minh
kết quả định lượng là được tính toán từ kết quả của các mẫu chuẩn được
chạy song hành cùng với mẫu thử chứ không phải là được tính toán từ một
công thức có sẵn[43]. Ngoài ra, nếu muốn kết luận một kết quả âm tính
thì trong kết quả định lượng phải hiển thị được mẫu đó dương tính được
với chứng nội tại để đảm bảo âm tính này là âm tính thật sự chứ không
phải âm tính giả vì phản ứng khuếch đại bị ức chế.
Xét
nghiệm qPCR phát hiện và định lượng HBV-DNA còn phải được dùng để theo
dõi hiệu quả điều trị của các thuốc kháng virus mà bác sĩ chỉ định trên
bệnh nhân. Nếu sau khi chỉ định điều trị khoảng 1–3 tháng mà kết quả xét
nghiệm cho thấy lượng virus (được gọi là HBV-DNA copy hay IU) giảm được
100 lần (gọi là giảm 2 log) thì bác sĩ điều trị có thể đánh giá là
thuốc kháng virus có hiệu quả. Hiện nay có khá nhiều thuốc kháng virus
dành cho viêm gan B mạn tính rất hiệu quả, HBV bị ngăn chận không cho
nhân bản rất nhanh. Chính vì vậy HBV-DNA biến mất khỏi máu sớm hơn là
HbeAg, sẽ biến mất khỏi máu chậm hơn. Chính vì vậy HBV-DNA là một dấu ấn
rất tốt để theo dõi được đáp ứng khá sớm của điều trị và hiện nay các
nhà y học trên thế giới và tại Việt Nam đã thống nhất sử dụng HBV-DNA
làm chỉ số theo dõi đáp ứng điều trị hơn là HbeAg.
Ngoài
ra xét nghiệm này cũng phải được chỉ định cứ mỗi 3 tháng trong quá
trình điều trị để đánh giá hiệu quả điều trị và nguy cơ kháng thuốc của
virus trên bệnh nhân. Bất cứ khi nào kết quả phát hiện và định lượng HBV-DNA cho thấy có sự xuất hiện trở lại HBV-DNA trên ngưỡng phát hiện thì bác sĩ điều trị phải lưu ý vì đây chính là dấu hiệu cho thấy virus đang kháng thuốc điều trị hay bệnh nhân không tuân thủ liệu pháp điều trị mà bác sĩ đang chỉ định.
Xét nghiệm phát hiện đột biến kháng thuốc
Một
người đã xác định là bị viêm gan virus B mạn tính nếu không được điều
trị đặc hiệu thì virus sẽ không bị khống chế mà sẽ liên tục nhân bản
trong tế bào gan và sẽ tàn phá tế bào gan với hậu quả sẽ dẫn đến xơ gan
và từ thương tổn xơ gan, bệnh nhân có thể bị đi dần đến tình trạng xơ
gan mất bù rồi chết, hay từ xơ gan có thể bị dẫn đến ung thư gan[14].
Cũng có trường hợp bệnh nhân bị ung thư gan mà không cần thiết phải qua
giai đoạn xơ gan[14], đây chính là những trường hợp bệnh nhân tình cờ
qua khám sức khoẻ thấy bị khối u trong gan (qua siêu âm chẩn đoán) rồi
sau đó bị xác định là ung thư gan, xét nghiệm máu cho thấy HBV-DNA dương
tính với số copies cao (>105). Chính vì vậy mà nếu đã được chẩn đoán
là bị viêm gan B mạn tính (tiêu chuẩn chẩn đoán là HBV-DNA trên
105 copies/ml, ALT cao gấp 2 lần bình thường hay xét nghiệm sinh thiết
hoặc fibroscan thấy tổ chức gan bị tổn thương) thì nhất thiết phải được điều
trị đặc hiệu để kiềm chế không cho virus nhân bản gây tổn thương gan.
Nhiều nghiên cứu cho thấy nếu không được điều trị để khống chế số lượng
virus hoàn chỉnh trong máu bệnh nhân luôn dưới ngưỡng phát hiện thì nguy
cơ xơ gan hay ung thư gan ở những người này sẽ rất cao [2,9,23].
Thời
gian điều trị bằng thuốc kháng virus có thể sẽ kéo dài trong nhiều năm
vì cho đến nay các nhà y học chỉ đạt đến thành công là khống chế được
virus không cho nhân bản chứ rất hiếm khi loại trừ được virus
[2,9,23] vì chúng tồn tại trong tế bào gan ở dạng cccDNA (covalently
closed circular DNA) không bị tác động bởi thuốc kháng virus. Do phải
điều trị thuốc kháng virus một thời gian dài nên virus có cơ hội tiếp
xúc với thuốc kháng virus và như vậy là chúng có cơ hội bị đột biến để
kháng thuốc. Do vậy nếu trong thời gian điều trị, xét nghiệm theo dõi
virus là HBV-DNA bỗng nhiên bị trở lại dương tính và lượng HBV-DNA
bị tăng lên dần thì đây chính là dấu hiệu cho biết virus có khả năng
kháng lại thuốc đang điều trị. Lúc này cần phải xét nghiệm để phát hiện
xem thuốc có bị virus đề kháng không? Hiện nay công ty Nam Khoa đã phát
triển được phương pháp giải trình tự một đoạn gen 700bases trên vùng
gene rt của virus để có thể phát hiện được tất cả điểm đột biến giúp
virus kháng được lamivudine, adefovir, entecavir và tenofovir [1]. Có
thể ví kỹ thuật này như là kỹ thuật làm kháng sinh đồ dành cho HBV, vượt
trội hơn nhiều kỹ thuật khác chỉ có thể phát hiện từng đột biến một
cho từng thuốc kháng virus một. Do vậy mà sẽ cung cấp cho bác sĩ nhiều
thông tin hơn để cho quyết định chính xác hơn là liệu có nên thay
đổi thuốc không.
Xét nghiệm phát hiện đột biến precore và core promoter
Trong
bộ gen (DNA) của virus viêm gan B có một gene được gọi là gene tiền
lõi, mã hóa thông tin di truyền giúp virus sinh ra được kháng nguyên e
(HBeAg) và kháng nguyên này được virus tiết ra ngoài khi nó nhân bản. Do
vậy nếu trong máu bệnh nhân có sự xuất hiện HBeAg thì có nghĩa là có sự
nhân bản của virus trong cơ thể. Nếu bệnh nhân được điều trị bằng thuốc
kháng virus thì virus sẽ bị chặn lại và không nhân bản được đồng thời
hệ thống miễn dịch nhận diện HBeAg của bệnh nhân có cơ hội phát triển do
vậy mà trong máu bệnh nhân xuất hiện được kháng thể chống HBeAg (gọi là
anti-HBeAg). Trường hợp này y học gọi là có chuyển đổi huyết thanh
chứng minh được hệ miễn dịch thắng thế với các kết quả xét nghiệm cho
thấy HBeAg trở nên âm tính, anti-HBeAg dương tính và HBV-DNA không phát
hiện được hay phát hiện được nhưng số lượng rất thấp. Tuy nhiên trong
bệnh nhân bị viêm gan B mạn tính, quá trình đấu tranh giữa virus với hệ
miễn dịch của cơ thể cũng đã thúc đẩy virus viêm gan B có nguy cơ tạo ra
một đột biến tại vùng precore (codon 1896) tạo nên một mã kết thúc trên
gene này hay đột biến tại vùng core promoter (codon 1762 hay 1764) do
vậy mà virus không thể tổng hợp được kháng nguyên HBeAg [20], lúc này
virus được gọi là bị đột biến precore và/hay core promoter. Đột biến
precore và đặc biệt đột biến core promoter[4,19,21,28,47] có liên hệ rất
cao với nguy cơ ung thư gan trên bệnh nhân viêm gan B mạn tính. Do vậy,
trên một bệnh nhân viêm gan B mạn đang được điều trị với thuốc kháng
virus, nếu kết quả xét nghiệm cho thấy HBeAg âm tính, AntiHBeAg dương
tính, nhưng HBV-DNA lại xuất hiện dương tính, đồng thời men gan trồi sụt
thất thường, thì đây chính là dấu hiệu báo động nguy cơ virus đột biến
precore và/hay core promoter. Trong trường này, cho chỉ định xét nghiệm
phát hiện đột biến precore/core promoter là rất cần thiết. Xét nghiệm
phát hiện đột biến precore/core promoter hiện nay đã được công ty Nam
Khoa thực hiện bằng giải trình tự với nguyên tắc là dùng PCR khuếch đại
một đoạn dài 250 bases trên vùng gene preC chứa các vị trí (1762, 1764
và 1896) rồi giải trình tự trực tiếp để phát hiện xem có đột biến tại vị
trí này hay không [44]. Một kết quả phát hiện có đột biến precore
và/hay core promoter trên bệnh nhân bắt buộc bệnh nhân phải được điều
trị suốt đời hay điều trị cho đến khi HBsAg biến mất.
Xét nghiệm định lượng HBsAg
Thuốc
kháng virus không thể là giải pháp giúp điều trị khỏi hẵn bệnh trên các
bệnh nhân viêm gan B mạn tính. Do vậy, hiện nay các nhà điều trị đang
trông chờ liệu pháp interferon vì đã có nhiều chứng cứ y học cho thấy
interferon phối hợp với thuốc kháng virus có thể giúp loại trừ HBV vĩnh
viễn ra khỏi bệnh nhân chứng minh được qua sự biến mất HBsAg trong máu,
tức là xét nghiệm HBsAg trở nên âm tính trong quá trình điều trị. Tuy
nhiên không phải bệnh nhân nào được điều trị bằng liệu pháp trên đều có
được kết quả khỏi bệnh. Chính vì vậy phải có xét nghiệm giúp theo dõi để
tiên đoán được hiệu quả điều trị bằng interferon. Xét nghiệm phát hiện
và định lượng HBV-DNA không thể làm được điều này vì ngay sau khi điều
trị một thời gian ngắn thì HBV-DNA trong máu của bệnh nhân đã trở nên
âm tính. Các nhà nghiên cứu đã cho thấy có một sự liên hệ rất rõ ràng
giữa sự thay đổi về lượng của kháng nguyên HBsAg trong máu của bệnh nhân
với hiệu quả điều trị interferon. Nếu trong quá trình điều trị, lượng
HBsAg trong máu giảm một cách có ý nghĩa sẽ chứng minh được liệu pháp
interferon là có hiệu quả trên bệnh nhân [13, 22]. Chính nhờ phát hiện
này mà một xét nghiệm miễn dịch cổ điển là xét nghiệm HBsAg đã quay trở
lại thành một xét nghiệm không thể thiếu được nếu bác sĩ muốn chỉ định
điều trị interferon kết hợp thuốc kháng virus trên bệnh nhân viêm gan B
mạn tính của mình. Dù là xét nghiệm cổ điển nhưng do phải có kết quả
định lượng theo IU (đơn vị quốc tế) nên chỉ có một vài hệ thống kín đã
được chấp nhận mới có thể thực hiện được. Đây cũng chính là lý do tại
sao xét nghiệm định lượng HBsAg hiện nay còn khá đắt so với các xét
nghiệm miễn dịch thông thường khác như định tính HBsAg, anti-HBsAg,
HBeAg, anti-HBeAg, anti-HBcAg…
Xét nghiệm định lượng cccDNA trong sinh thiết gan hay trong máu
Ngay
sau khi HBV-DNA đi vào nhân tế bào gan, cccDNA được thành lập và trở
thành chất liệu di truyền để từ đó phiên mã thành các gene điều khiển sự
tổng hợp các thành phần cấu trúc và chức năng của HBV. Sự phát hiện và
định lượng được cccDNA rất có ý nghĩa chứng minh được hiệu quả điều trị
đặc hiệu của thuốc kháng virus hay của interferon là có loại trừ được
virus ra khỏi bệnh nhân hay không [17]. Về nguyên tắc thì cccDNA chỉ có
thể tìm thấy trong tế bào gan, tuy nhiên cccDNA vẫn có thể tìm thấy được
trong máu. Xét nghiệm real-time PCR định lượng cccDNA [37] trong sinh
thiết gan và cả trong huyết thanh có khả năng trở thành một xét nghiệm
rất cần thiết để đánh giá hiệu quả điều trị đặc hiệu bằng thuốc kháng
virus và interferon trên bệnh nhân.
Xét nghiệm xác định kiểu gene HBV
Trước
đây các nhà nghiên cứu phải dựa trên các dấu ấn của kháng nguyên bề mặt
(HBsAg) của HBV để phân biệt các nhóm HBV. Ngày nay nhờ sự hiểu biết
cặn kẽ về trình tự của bộ gene HBV, các nhà nghiên cứu đã phân ra được 9
genotype khác nhau (A-I) [24,25,29,30]. Sự phân bố genotype là rất tùy
thuộc vào địa dư, ví dụ tại Mỹ genotype chủ yếu là A, C và sau đó là B
[24], còn tại Việt Nam thì chủ yếu là C rồi đến B [11,12,38,40,45].
Genotype của HBV liên quan khá nhiều đến tiến triển bệnh, đột biến và
kháng thuốc. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy genotype C có dự hậu kém, đáp
ứng kém với thuốc kháng virus, nguy cơ đột biến core promoter cao và
nguy cơ ung thư gan cao hơn genotype B [7]. Do ý nghĩa như vậy nên nhiều
nhà lâm sàng cho chỉ định xét nghiệm xác định genotype HBV. TS. Kenji
Abe của Viện Nghiên Cứu Bệnh Nhiễm Tokyo đã phát triển một kỹ thuật
nested multiplex PCR để xác định genotype HBV có thể áp dụng tại các
phòng thí nghiệm có phương tiện PCR [25]. Đối với các phòng thí nghiệm
có phương tiện giải trình tự như phòng thí nghiệm của công ty Nam Khoa
thì ngoài phương pháp của Kenji Abe, chúng tôi cũng đã xây dựng xét
nghiệm vừa phát hiện đột biến precore/core promoter vừa xác định
genotype [44], hay xét nghiệm vừa phát hiện đột biến kháng thuốc vừa xác
định genotype dựa trên cơ sở giải trình tự phát hiện các đột biến muốn
tìm rồi sau đó so chuỗi trên gene bank với chương trình blast search để
xác định genotype của trình tự giải được [1,45]. Với giải pháp này thì
bác sĩ không cần cho chỉ định tìm genotype nhưng vẫn có được thông tin về genotype đi kèm với kết quả phát hiện các đột biến precore/core promoter hay đột biến kháng thuốc.
Xét nghiệm phát hiện đột biến mất đoạn trên gene PreS2
TS.
Kenji Abe đã phát hiện được là trên các mẫu ung thư gan lấy từ bệnh nhi
bị ung thư gan tại Việt Nam là có tỷ lệ cao phát hiện được HBV-DNA, và
có đến 36% là có đột biến mất đoạn trên gene PreS2. Đột biến này đã được
xác định là có vai trò trong ung thư gan [18] vì qua công trình nghiên
cứu của các nhà khoa học tại Đài Loan, nhóm nghiên cứu đã gây ung thư
gan thực nghiệm trên chuột [34, 46]. Với chứng cứ này, các nhà y học
cũng phải quan tâm đến xét nghiệm truy tầm đột biến mất đoạn PreS2 trên
các bệnh nhân viêm gan B mạn tính để có thể phát hiện được sớm nguy cơ
ung thư gan. Công ty Nam Khoa với sự hợp tác của TS. Kenji Abe đã xây
dựng được thành công kỹ thuật PCR rồi giải trình tự để phát hiện đột
biến gây ung thư quan trọng này và sẵn sàng hợp tác cùng các nhà nghiên
cứu và điều trị để có được các nghiên cứu rộng hơn về căn nguyên ung thư
gan, hiện được thống kê là ung thư hàng đầu tại Việt nam.
Xét nghiệm phát hiện đột biến trốn thoát vaccine của HBV
Một
người đã chích ngừa viêm gan B và có kháng thể bảo vệ (anti-HBsAg) vẫn
có nguy cơ nhiễm HBV và dẫn đến viêm gan mạn tính cao nếu sau khi chủng
ngừa họ bị nhiễm bởi chủng virus mang đột biến trốn thoát vaccine. Chủng
đột biến trốn thoát vaccine có đột biến tại codon 145 (Gly145Arg/Lys)
và chính do sự đột biến này mà virus đã thay đổi được tính kháng nguyên
của epitope “a” để trốn thoát được khả năng bảo vệ của kháng
thể chống HBsAg và nhờ đó mà nhiễm được trên bệnh nhân và gây bệnh
[3,15,16].
Với
vị trí đột biến đã xác định và với cơ chế gây bệnh rõ ràng như vậy,
chúng tôi cho là các nhà điều trị cũng như nghiên cứu phải quan tâm đến
vấn đề phát hiện đột biến trốn thoát vaccine trên các bệnh nhân tồn tại
song song trong huyết thanh vừa anti-HBsAg vừa HBsAg, hay trên các bệnh
nhân sau khi chủng ngừa mà tự nhiên lại xuất hiện HBsAg và biến mất
anti-HBsAg. TS. Kenji Abe và phòng thí nghiệm của công ty Nam Khoa rất
sẵn sàng để hổ trợ các nghiên cứu như vậy.
Hình 1: Bộ gene của HBV và các vùng đích mà dựa vào đó các xét nghiệm sinh học phân tử được triển khai tại phòng thí nghiệm NK-BIOTEK
Xét nghiệm sinh học phân tử trong viêm gan C Xét nghiệm phát hiện và định lượng HCV-RNA
Một
người bị nhiễm virus viêm gan C thì thường hệ miễn dịch của người đó ít
khi tạo được miễn dịch bảo vệ chống được virus. Do vậy sự xuất hiện
kháng thể đặc hiệu HCV (anti-HCV) không có ý nghĩa là cơ thể đã có được
miễn dịch bảo vệ loại trừ được virus. Chỉ có một số ít may mắn sẽ khỏi
được nhờ các hệ thống chống đỡ không đặc hiệu khác của cơ thể loại trừ
được virus, còn lại trong đa số các trường hợp, virus vẫn tồn tại, nhân
bản trong tế bào gan và phóng thích virus vào trong máu. Do vậy, để có
thể xác định một người có đang bị nhiễm HCV hay không, bác sĩ phải cho
chỉ định làm xét nghiệm phát hiện và định lượng HCV-RNA, tức là tìm và
định lượng được virus viêm gan C trong máu. Nếu xét nghiệm này cho kết
quả HCV-RNA dương tính thì có nghĩa là trong máu của bệnh nhân có hiện
diện virus viêm gan C, tức là bệnh nhân đang bị nhiễm HCV. Xét nghiệm
phát hiện và định lượng HCV-RNA chính là một xét nghiệm sinh học phân
tử, thông thường được thực hiện bằng kỹ thuật real-time PCR. Do bộ gene
của HCV là RNA, do vậy để làm xét nghiệm, RNA của virus sau khi tách
chiết được từ máu của bệnh nhân sẽ phải được phiên mã ngược (reverse
transcription) thành DNA bổ sung, gọi là cDNA, trước khi thực hiện
real-time PCR để phát hiện và định lượng. Chính vì vậy xét nghiệm này
được gọi một cách chính xác hơn là RT-qPCR (RT là reverse
transcription). Cũng giống như xét nghiệm qPCR phát hiện và định lượng
HBV-DNA, đã có nhiều phòng xét nghiệm tại Việt Nam thực hiện được xét
nghiệm sinh học phân tử này dựa trên hệ thống mở của kỹ thuật PCR. Cũng
chính vì là hệ thống mở nên các kiểm soát về chất lượng phải được các
phòng xét nghiệm quan tâm để tránh các sai lầm trong quá trình làm xét
nghiệm, tức là phải luôn luôn làm xét nghiệm với các chứng và chuẩn để
kiểm soát được các nguy cơ sơ sót có thể xãy ra trong quá trình làm xét
nghiệm như là chúng tôi đã trình bày trong xét nghiệm phát hiện và định
lượng HBV-DNA ở trên [42,43].
Một
người sau khi nhiễm virus viêm gan C thì thường không có triệu chứng
hay chỉ có một ít triệu chứng không đặc hiệu và mơ hồ. Tuy nhiên virus
sẽ âm thầm xâm nhập và nhân bản trong tế bào gan và quá trình này diễn
tiến rất lâu, có thể trên hàng chục năm, làm tế bào gan bị tàn phá dần
dần, gây hậu quả viêm gan mạn tính rồi đi đến xơ gan, và có thể từ xơ
gan dẫn đến ung thư gan. Nguy cơ của người đang bị nhiễm HCV dẫn đến
viêm gan mạn tính rồi xơ gan và đến ung thư gan là khá cao (có thể
17-20%). Do vậy, khác với nhiễm virus viêm gan B cần phải xác định là
đang bị viêm gan B mạn tính (ALT tăng cao hay có bất thường tổ chức gan
phát hiện qua sinh thiết hay fibroscan) mới cần phải điều trị đặc hiệu.
Một người bị xác định là đang nhiễm virus viêm gan C thì nên được chỉ
định điều trị đặc hiệu mà không cần phải có các dấu hiệu chứng minh gan
đã bị thương tổn vì viêm gan mạn tính. Tuy nhiên trước khi được điều
trị, bệnh nhân phải nhất thiết được chỉ định làm hai xét nghiệm: định
lượng HCV-RNA và định genotype HCV để bác sĩ có thể theo dõi được hiệu
quả điều trị cũng như quyết định được thời gian điều trị đặc hiệu [26,
32].
Chỉ cần 1 tháng sau khi được điều trị đặc hiệu bằng liệu pháp interferon phối hợp với ribavirin, bác sĩ nên cho lại chỉ định phát hiện và định lượng HCV-RNA để xác định bệnh nhân có đáp ứng sớm với liệu pháp điều
trị hay không? Nếu kết quả HCV-RNA trong máu bệnh nhân trở nên âm tính
chỉ sau 1 tháng điều trị thì đây là một tín hiệu rất vui cho bệnh nhân,
chứng tỏ bệnh nhân có đáp ứng sớm với điều trị và bác sĩ có thể rút ngắn
thời gian điều trị cho bệnh nhân (có thể chỉ còn 1/2 năm). Nếu HCV-RNA
trong máu bệnh nhân vẫn chưa biến mất thì bác sĩ phải chờ thêm 2 tháng
nữa để làm lại xét nghiệm phát hiện và định lượng HCV-RNA, và nếu kết quả định lượng lần này cho thấy lượng virus không giảm hay giảm ít hơn 100
lần thì bác sĩ phải cân nhắc thay đổi phương thức hay có thể phải ngưng
điều trị vì bệnh không đáp ứng với điều trị. Nếu kết quả định lượng cho
thấy lượng virus giảm hơn 100 lần (chuyên môn gọi là giảm hơn 2 log)
thì bác sĩ có thể đánh giá là phát đồ điều trị đặc hiệu có hiệu quả và
lúc này sẽ phải quyết định thời gian điều trị là bao lâu. Quyết định này
tuỳ thuộc vào genotype HCV mà bệnh nhân bị nhiễm là loại nào (biết được
từ lần xét nghiệm đầu tiên trước khi quyết định điều trị cho bệnh
nhân). Nếu không may mà bệnh nhân bị nhiễm HCV genotype 1 thì bác sĩ sẽ
phải điều trị cho bệnh nhân với tổng thời gian ít nhất 12 tháng. Nếu
bệnh nhân bị nhiễm HCV không phải genotype 1, mà là 2 hay 6 (tại Việt
Nam, rất ít khi phát hiện được genotype HCV 3, 4, và 5) thì bác sĩ chỉ
cần điều trị cho bệnh nhân với tổng thời gian 6 tháng.
Trước
khi quyết định chấm dứt điều trị cho bệnh nhân thì bác sĩ sẽ phải chỉ
định lại xét nghiệm phát hiện và định lượng HCV-RNA để xem virus có còn
trong máu của bệnh nhân hay không. Nếu xét nghiệm này vẫn cho kết quả
dương tính thì bác sĩ vẫn chưa thể ngưng điều trị mà phải tiếp tục thêm 3
tháng nữa cho đến khi kết quả trở nên âm tính. Sau khi chấm dứt điều
trị, bác sĩ cũng phải thường xuyên theo dõi xem bệnh nhân có bị tái phát
hay tái nhiễm không bằng xét nghiệm phát hiện và định lượng HCV-RNA
trong máu của bệnh nhân mỗi 3 tháng một lần. Bất cứ lúc nào xét nghiệm
trở nên dương tính thì bác sĩ sẽ phải xem như bệnh nhân bị tái phát hay
tái nhiễm và phải trở lại điều trị đặc hiệu như ban đầu.
Xét nghiệm xác định genotype HCV
Genotype
là các kiểu khác biệt của vi sinh vật cùng loài dựa vào sự khác biệt
trình tự nucleotide trên bộ gene của vi sinh vật đó. Cho đến hiện nay, y
học đã xác định là HCV có thể được phân làm 6 genotype lớn là 1 đến 6,
tuy rằng cũng có khuynh hướng cho là có đến 11 genotype HCV. Trong từng
genotype, HCV lại được phân thành các dưới type như genotype 1 có các
dưới type là 1a, 1b, 1c; genotype 2 có các dưới type là 2a, 2b, 2c...
Xét nghiệm xác định genotype HCV là một loại xét nghiệm sinh học phân tử
và như trên đã trình bày, kết quả xác định genotype của HCV trên bệnh
nhân rất có giá trị để giúp bác sĩ tiên đoán được hiệu quả điều trị, xác
định được thời gian điều trị đặc hiệu, và liều ribavirin sử dụng cho
bệnh nhân.
Trước
đây, genotype HCV được xác định dựa vào sự khác biệt về trình tự trên
vùng 5’ NC tức là vùng không mã hoá trên bộ gene của HCV, và cũng chính
trên cơ sở này nhiều kỹ thuật xét nghiệm xác định genotype HCV đã ra đời
như xét nghiệm inoLIPA lai trên vạch của Bayer (sau này là của Siemen)
và giải trình tự vùng 5’ NC của Trugene (mà sau này là của Siemen). Tại
Việt Nam, công ty Nam Khoa đã phát triển kỹ thuật vừa định lượng HCV-RNA
vừa xác định được genotype của HCV dựa trên vùng 5’ NC[33, 41]. Nguyên
tắc của kỹ thuật này là định lượng HCV-RNA trước bằng kỹ thuật qPCR rồi
sau đó giải trình tự sản phẩm qPCR này để xác định genotype HCV bằng
cách so chuỗi với thư viện genotype HCV của NCBI. Nhờ vậy với chỉ định
xét nghiệm vừa xác định genotype HCV, vừa định lượng HCV-RNA mà bác sĩ
cho trước khi quyết định điều trị đặc hiệu, bệnh nhân chỉ phải trả chi
phí cho xét nghiệm xác định genotype HCV mà vẫn có được kết quả định
lượng HCV-RNA. Ngoài kỹ thuật giải trình tự và lai trên vạch, kỹ thuật
real-time PCR sử dụng dò Taqman cũng được phát triển để xác định
genotype HCV dựa trên vùng 5’ NC và công ty Nam Khoa cũng là một trong
các công ty phát triển kỹ thuật này.
Tuy
nhiên gần đây các nhà nghiên cứu đã chứng minh là xét nghiệm xác định
genotype HCV dựa trên sự khác biệt trình tự của vùng 5’ NC là không đủ
sức để phân biệt được nhiều subtype của genotype 6 của HCV với genotype 1
[5,6]. Chính vì vậy sẽ có khá nhiều trường hợp được xác định genotype 1
nhưng thật ra là genotype 6. Để xác định chính xác genotype của HCV thì
phải dựa trên giải trình tự vùng NS5B trên bộ gene của HCV [6,35].
Trong một công trình nghiên cứu phối hợp với chúng tôi, TS. Kenji Abe
của Viện Nghiên Cứu Các Bệnh Nhiễm Trùng Tokyo đã phát triển phương pháp
dùng PCR tổ để khuếch đại một vùng đặc hiệu trên vùng NS5B và sau đó
giải trình tự sản phẩm khuếch đại để xác định genotype HCV. Công trình
nghiên cứu này đã cho phép chúng tôi có một nhận định mới về tỷ lệ phân
bố genotype HCV trên các mẫu huyết thanh lấy từ người Việt Nam nhiễm
HCV, đó là có trên 60% các trường hợp là thuộc genotype 6 chứ không phải
là genotype 1 như nhiều công trình trước đây đã công bố. Ngoài ra, một
nghiên cứu so sánh kết quả xác định genotype HCV dựa trên giải trình tự
vùng 5’ NC với giải trình tự vùng NS5B cũng đã được chúng tôi thực hiện
với kết quả cho thấy trên 40% các trường hợp genotype 6 bị xác định là
genotype 1 nếu dựa trên trình tự vùng 5’ NC. Chính vì vậy, hiện nay với
sự đồng ý của TS. Kenji Abe, chúng tôi đã triển khai kỹ thuật giải trình
tự vùng NS5B tại công ty Nam Khoa để có thể giúp các nhà lâm sàng có
thông tin chính xác hơn về genotype HCV vì chắc chắn rằng các kỹ thuật
dựa trên giải trình tự vùng 5’ NC của Trugene, hay real-time PCR trên
đích 5’ NC của HCV hiện đang được sử dụng tại Việt Nam là hoàn toàn
không chính xác.
Xét nghiệm xác định công tắc interferon (interferon switch)
Điều
trị bệnh nhân nhiễm HCV với liệu pháp Interferon không phải lúc nào
cũng có kết qủa thành công: bệnh nhân khỏi bệnh hoàn toàn. Do vậy các
nhà điều trị rất quan tâm là làm sao tiên đoán được hiệu quả điều trị
interferon trên bệnh nhân. Trước đây một số nhà nghiên cứu cho là có thể
do HCV bị đột biến trong quá trình điều trị nên đã kháng được
interferon. Tuy nhiên hiện nay, qua một số công trình nghiên cứu rất
công phu so sánh và đánh giá các khác biệt SNP của bộ gene người, các
nhà nghiên cứu đã phát hiện được một vài vị trí trên vùng gene
interleukin 28B (IL28B) là có liên quan đến khả năng thành công hay nguy
cơ tái phát trên bệnh nhân nhiễm HCV được điều trị interferon
[10,31,36,39]. Có 3 SNP của IL28B đã được xác định, đó là SNP (A)
rs12979860, SNP (B) rs8099917, và SNP (C) rs12980275. SNP (A) chính là
công tắc interferon: kiểu gene C/C là công tắc bật (switch-on) và C/T
là công tắc tắt (switch-off). Switch-on cho phép tiên đoán hiệu quả điều
trị thành công interferon cao (trên 80%) với ít nguy cơ tái phát và
tiến triển mạn tính hơn so với switch-off tiên đoán hiệu quả điều trị
thấp với nguy cơ tái phát và tiến triển mạn tính cao. Tại công ty Nam
Khoa, chúng tôi đang làm nghiên cứu xác định công tắc interferon trên
các bệnh nhân nhiễm HCV bằng kỹ thuật giải trình tự. Kết quả cho thấy có
khoảng 20% bệnh nhân là interferon swith-off. Kết quả nghiên cứu cũng
cho thấy trên các mẫu mà chúng tôi nghiên cứu (trên 100 mẫu) thì ba SNP
này là có liên quan với nhau do vậy chỉ cần làm xét nghiệm xác định SNP
(A) là đủ chứ không cần phải xác định thêm SNP (B) và SNP (C) nữa.
Xét
nghiệm xác định công tắc interferon là rất có ý nghĩa vì kết quả xét
nghiệm có thể giúp bác sĩ tư vấn khả năng thành công của liệu pháp
interferon trên bệnh nhân. Ngoài ra trên các bệnh nhân đã điều trị với
kết quả HCV-RNA đã âm tính mà bác sĩ chưa làm xét nghiệm xác định
genotype của HCV trên bệnh nhân, bác sĩ có thể cho chỉ định xác định
công tắc interferon để có thể quyết định được thời gian điều trị cũng
như tiên đoán hiệu quả điều trị thay thế cho xét nghiệm xác định
genotype HCV lúc này không thể thực hiện được vì HCV-RNA đã biến mất
trên bệnh nhân rồi. Chính vì khả năng hữu dụng cao của xét nghiệm này
nên chúng tôi đã nghiên cứu áp dụng thành kỹ thuật real-time PCR sử dụng
dò taqman xác định công tắc interferon với mong muốn xét nghiệm này
được đưa ra sử dụng rộng rãi trên nhiều phòng thí nghiệm lâm sàng có
phương tiện PCR.
Hình 2: Bộ gene của HCV và các vùng đích mà dựa vào đó các xét nghiệm sinh học phân tử được triển khai tại phòng thí nghiệm NK-BIOTEK
Xét nghiệm phát hiện đột biến core trên HCV
Ngoài
công tắc interferon, đã có ghi nhận đột biến thay thế aminoacid (aa) 70
và 91 trên vùng core của HCV thuộc genotype 1b cũng có liên quan đến sự
đáp ứng thành công với liệu pháp interferon phối hợp với ribavirin[27].
Các ghi nhận này cũng mở ra một hướng tiếp cận mới mà các nhà điều trị
hay nghiên cứu nên quan tâm, đó là tìm hiểu mối liên quan giữa đột biến
precore, công tắc interferon và genotype của HCV đối với đáp ứng điều
trị interferon phối hợp với thuốc kháng virus. Phòng thí nghiệm
NK-Biotek hiện đã có đủ phương tiện để có thể cùng phối hợp nghiên cứu
trên lĩnh vực mới, thú vị và cũng đầy thách thức này.
Kết luận
Việt
Nam là một trong các quốc gia có tỷ lệ nhiễm viêm gan B cao nhất thế
giới, đối với viêm gan C thì Việt Nam bị xếp vào nhóm các quốc gia có tỷ
lệ nhiễm trong dân số đứng hạng nhì. Có lẽ chính vì như vậy mà tại Việt
Nam hiện nay, ung thư gan được xếp vào đầu danh sách ung thư, cao hơn
cả ung thư phổi.
Viêm
gan B mạn và nhiễm viêm gan C không phải là các bệnh lý không thể trị
được, đó là các bệnh lý không chỉ điều trị được mà còn có thể trị khỏi
được. Tuy nhiên để có thể cho được chỉ định điều trị cũng như theo dõi
được hiệu quả điều trị thì các nhà điều trị cần phải có các thông tin
cần thiết đến từ các xét nghiệm sinh học phân tử. Với sự tiến bộ về kỹ
thuật cũng như sự hiểu biết cặn kẽ về bộ gene của HBV và HCV, các xét
nghiệm sinh học phân tử để phục vụ cho mục đích chẩn đoán và theo dõi
hiệu quả điều trị viêm gan B mạn tính và nhiễm HCV là không có gì khó
khăn tại Việt Nam. Có thể nói chúng ta đã có những phòng thí nghiệm có
khả năng lột trần toàn bộ các bí ẩn của bộ gene HBV và HCV trên bệnh
nhân. Bài viết này nhằm mục đích giúp các nhà nghiên cứu và điều trị rõ
hơn về các khả năng này để không chỉ tận dụng mà còn mở ra được các hợp
tác nghiên cứu sâu và có trình độ tương đương quốc tế về HBV và HCV tại
Việt Nam. Cơ sở để chúng tôi nói vậy vì hiện nay chúng ta đang có được
một sự hợp tác rất chặt chẽ và bình đẳng với một chuyên gia hàng đầu
trong lĩnh vực này, đó là TS. Kenji Abe của Viện Nghiên Cứu Bệnh Nhiễm
Trùng tại Tokyo.
Tài liệu tham khảo
1. An V. D. X, Van. P. H. et al. Direct sequencing the polymerase gene amplified from the HBV genome isolated from patients’ sera to detect the mutations causing the resistance to lamivudine, adefovir, and entecavir. Proceeding of the 2nd National Conference in Medical Molecular Biology. (Ha Noi, 18-19 Sep 2010). Pp 198-199
2. Anna S. F. Lok and Brian J. McMahon. AASLD PRACTICE GUIDELINES - Chronic Hepatitis B. Hepatology, 2007 Feb; 45 (2): 507-539
3. Carman, W. F., The clinical significance of surface antigen variants of hepatitis B virus, J. Viral. Hepat., 4 (Suppl. 1), 11, 1997.
4. Chan
HLY, Hussain M, Lok ASF. Different hepatitis B virus genotypes are
associated with different mutations in the core promoter and precore
regions during hepatitis B e antigen seroconversion. Hepatology 1999;29:976–984.
5. Chen,
Z., and K. E. Weck. (2002). Hepatitis C virus genotyping: interrogation
of the 5_ untranslated region cannot accurately distinguish genotypes
1a and 1b. J. Clin. Microbiol. 40:3127–3134.
6. Chinchai, T., J. Labout, S. Noppornpanth, A. Theamboonlers, B. L. Haagmans, A. D. Osterhaus, and Y. Poovorawan.
2003. Comparative study of different methods to genotype hepatitis C
virus type 6 variants. J. Virol. Methods 109:195–201.
7. Chun-Jen Liu; Jia-Horng Kao; Ding-Shinn Chen. Therapeutic Implications of Hepatitis B Virus Genotypes.Liver International. 2005;25(6):1097-1107.
8. Daniele Prati et al. Updated Definitions of Healthy Ranges for Serum Alanine Aminotransferase Levels. Annals of Internal Medicine. July 2002. 137(1):1-10
9. EASL Consensus Conference on Hepatitis B. J Hepatol 2003; 39: S3-25
10.
Ge D, Fellay J, Thompson AJ, et al. Genetic variation in IL28B predicts
hepatitis C treatment -induced viral clearance. Nature
2009;461:399-401.
11. Huy, T. T., Ngoc, T. T., and Abe, K., New complex recombinant genotype of hepatitis B virus identified in Vietnam, J. Virol., 82, 5657, 2008.
12. Huy, T. T., and Abe, K., Molecular epidemiology of hepatitis B and C virus infections in Asia, Pediatr. Int., 46, 223, 2004.
13.
Hui Ma,1 Rui-feng Yang1 and Lai Wei. Quantitative serum HBsAg and HBeAg
are strong predictors of sustained HBeAg seroconversion to pegylated
interferon alfa-2b in HBeAg-positive patients. Journal of
Gastroenterology and Hepatology 25 (2010) 1498–1506
14. Jane N Zuckerman. Hepatitis virus. Infectious diseases. 2010. 3rd edition: 1539-1549
15. Kalinina, T., et al., Selection of a secretion-incompetent mutant in the serum of a patient with severe hepatitis B, Gastroenterology, 125, 1077, 2003.
16.
Kalinina, T., et al., Deficiency in virion secretion and decreased
stability of the hepatitis B virus immune escape mutant G145R,
Hepatology, 38, 1274, 2003.
17. Karsten Wursthorn, Marc Lutgehetmann, et al. Peginterferon Alpha-2b Plus Adefovir Induce Strong cccDNA Decline and HBsAg Reduction in Patients With Chronic Hepatitis B. HEPATOLOGY 2006, Vol. 44, No.3,675-684
18. Kenji Abe, et al. Pre-S2 deletion mutants of hepatitis B virus could have an important role in
hepatocarcinogenesis in Asian children. Cancer Sci. December 2009; vol.
100; no. 12: 2249–2254
19. Kidd-Ljunggren K, Oberg M, Kidd AH. Hepatitis B virus X gene 1751 to 1764 mutations: implications for HBeAg status and disease. J Gen Virol 1997;78:1469–1478.
20. Kramvis, A., and Kew, M. C. The core promoter of hepatitis B virus, J. Viral Hepat. 1999; 6; 415,
21. Kurosaki
M, Enomoto N, Asahina Y, Sakuma I, Ikeda T, Tozuka S, et al. Mutations
in the core promoter region of hepatitis B virus in patients with
chronic hepatitis B. J Med Virol 1996;49:115–123.
http://biomedia.vn/
http://biomedia.vn/