ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
TRIỆU THỊ NGUYỆT
NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2019
HBV-RNA HUYẾT TƯƠNG Ở BỆNH NHÂN VIÊM GAN B MẠN TÍNH
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Triệu Thị Nguyệt
NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG
Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 8420101.07
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Hồ Hữu Thọ - Viện nghiên cứu Y Dược Học Quân sự - HVQY
HBV-RNA HUYẾT TƯƠNG Ở BỆNH NHÂN VIÊM GAN B MẠN TÍNH
Hà Nội – Năm 2019
TS. Mai Thị Đàm Linh – Đại học Khoa học Tự nhiên
LỜI CẢM ƠN
Lời cảm ơn đầu tiên tôi xin trân trọng gửi tới TS. Hồ Hữu Thọ - Viện nghiên cứu Y
Dược học quân sự - Học viện Quân Y, người thầy đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và
hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Mai Thị Đàm Linh- Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, người thầy đã hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và anh chị trong Phòng Công nghệ gen và Di
truyền tế bào - Viện nghiên cứu Y Dược học Quân sự - Học viện Quân Y vì các
thầy cô và anh chị đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài tại phòng.
Tôi đặc biệt cảm ơn CN. Vũ Nguyễn Quỳnh Anh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, các cô giáo trong bộ môn Vi sinh vật học cùng
các thầy cô giáo khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc
gia Hà Nội đã hết lòng giảng dạy kiến thức khoa học cho tôi trong quá trình học tập
và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ và
tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, 10 tháng 01 năm 2020
Học viên
Triệu Thị Nguyệt
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................... 7
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... 8
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. 10
Chương 1 - TỔNG QUAN .......................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về HBV ........................................................................................ 3
1.1.1. Đặc điểm phân loại HBV ..................................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái HBV ..................................................................... 4
1.1.3. Cấu trúc hệ gen HBV ........................................................................... 5
1.1.4. Các protein HBV ................................................................................. 7
1.1.5. Lựa chọn vùng gen cho thiết kế mồi, probe ...................................... 10
1.1.6. Chu trình nhân lên của HBV ............................................................. 12
1.1.7. Con đường lây nhiễm của virus HBV ................................................ 14
1.2. Tổng quan về viêm gan B mạn tính ............................................................. 15
1.2.1. HBV và viêm gan B ........................................................................... 15
1.2.2. Tình hình nhiễm HBV trên thế giới ................................................... 16
1.3. Tình hình nghiên cứu HBV ......................................................................... 18
1.3.1. Trên thế giới ............................................................................................ 18
1.3.2. Trong nước ........................................................................................ 21
1.4. Tính mới và tính sáng tạo của đề tài ............................................................ 23
Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 26
2.1. Đối tượng, vật liệu, hóa chất nghiên cứu ....................................................... 26
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 26
2.1.2. Vật liệu, hóa chất .................................................................................... 27
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 28
2.2.1 . Thiết kế nghiên cứu ................................................................................ 28
2.2.2. Thu thập, bảo quản mẫu ......................................................................... 29
2.2.3. Tách chiết acid nucleic ........................................................................... 29
2.2.4. Xây dựng quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA huyết tương ..... 29
2.2.5. Tối ưu quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA .............................. 32
Tối ưu nhiệt độ bước phiên mã ngược: ............................................................. 34
Tối ưu thời gian của bước phiên mã ngược ...................................................... 35
Tối ưu nhiệt độ gắn mồi .................................................................................... 36
Tối ưu thời gian luân nhiệt ................................................................................ 36
Tối ưu nồng độ mồi ........................................................................................... 37
Tối ưu nồng độ probe ........................................................................................ 37
Các chất phụ gia trong phản ứng RT-qPCR ..................................................... 38
2.2.6. Đánh giá quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA .......................... 38
2.2.7. Phân tích, xử lý số liệu ............................................................................ 39
Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................................. 41
3.1. Thiết kế phản ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết tương
bệnh nhân CHB. .................................................................................................... 41
3.1.1. Nghiên cứu thiết lập chứng dương pgRNA được tổng hợp in-vitro,
chứng âm được tách chiết từ huyết tương người khỏe mạnh. ........................... 41
3.1.2. Nghiên cứu thiết lập bộ mẫu chuẩn định lượng sử dụng RNA được tổng
hợp in-vitro với dãy nồng độ xác định. Đánh giá độ ổn định của bộ mẫu chuẩn
trước khi hoàn thiện. ......................................................................................... 41
3.1.3. Thiết kế trình tự mồi và probe cho phản ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV
pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB....................................................... 42
3.1.4. Nghiên cứu thiết lập bộ panel độ nhạy và độ đặc hiệu của phản ứng RT-
qPCR đo tải lượng HBV pgRNA. ...................................................................... 44
3.2. Tối ưu quy trình realtime RT- PCR đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết
tương bệnh nhân CHB. .......................................................................................... 47
3.2.1. Tối ưu điều kiện phản ứng bao gồm: nhiệt độ gắn mồi, thời gian các
bước và tốc dộ thay đổi nhiệt độ của phản ứng của phản ứng RT-qPCR. ....... 47
3.2.2. Tối ưu các thành phần phản ứng RT-PCR, gồm có buffer, các enzyme
DNA polymerase, nồng độ mồi và probe. Thành phần phản ứng bao gồm cả
dUTP và AmpErase uracil N-glycosylase để chống ngoại nhiễm. ................... 54
3.2.3. Quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA ......................................... 56
3.3. Đánh giá chất lượng quy trình RT-qPCR. ..................................................... 57
3.3.1. Xác định ngưỡng phát hiện, ngưỡng định lượng trong mỗi lần xét
nghiệm. Xác định độ chính xác, độ lặp lại giữa các lần xét nghiệm của quy
trình RT-PCR đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB. . 57
3.3.2. Xác định tính ổn định của bộ mẫu chuẩn trên quy trình RT-PCR đo tải
lượng HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB. .................................. 61
3.4 Đánh giá quy trình RT-qPCR trên mẫu bệnh nhân CHB. ............................... 64
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 67
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………85
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
STT Từ viết tắt Nghĩa
1 cccDNA Covalently closed circular DNA – DNA kép, mạch
vòng
CHB 2 Chronic Hepatitis B – Viêm gan B mạn tính
Ct 3 Crossing threshold
CV 4 Coefficient of Variation - Hệ số biến thiên
ER 5 Endoplasmic Reticulum – Mạng lưới nội chất
6 HBeAg Hepatitis B envelope Antigen – Kháng nguyên e
của HBV
7 HBcAg Hepatitis B core antigen – Kháng nguyên lõi của
HBV
8 HCC Hepatocellular Carcinoma – Ung thư biểu mô tế
bào gan
9 HBV Hepatis B Virus – Virus viêm gan B
10 HBsAg Hepatitis B surface Antigen – Kháng nguyên vỏ
của HBV
11 ME Meaning – Độ lệch phép đo
12 ORF Open Reading Frame – Khung đọc mở
13 NAs Nucleos(t)ide Analogues
14 RT-qPCR Reverse Transcription Realtime - quantitative
Polymerase Chain Reaction
15 rcDNA Relaxed circular DNA – DNA dạng vòng không
kín
16 SD Standard Deviation – Độ lệch chuẩn
17 pgRNA Pre-genomic RNA
18 UNG Uracil Deoxyribonucleic Acid Glycosylase
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Ba loại tiểu thể của virus HBV [99]. ............................................................. 5
Hình 2: Cấu trúc hệ gen HBV ..................................................................................... 7
Hình 3: Chu trình nhân lên của virus HBV [47]. ...................................................... 14
Hình 4: Mô hình nhân lên của hệ gen virus [47]. ..................................................... 14
Hình 5: Đánh giá tính đa hình, đột biến vùng gen S ................................................. 30
Hình 6: Kết quả phản ứng RT-qPCR đánh giá mồi/probe. ....................................... 43
Hình 7: Bản đồ trình tự mồi/probe cho quy trình RT-qPCR .................................... 44
Hình 8: Panel độ nhạy ............................................................................................... 45
Hình 9: Kết quả thiết lập bộ panel độ nhạy. .............................................................. 46
Hình 10: Kết quả dựng đường chuẩn từ panel độ nhạy. ........................................... 46
Hình 11: Kết quả bộ panel độ đặc hiệu ..................................................................... 47
Hình 12: Kết quả của phản ứng RT-qPCR trên phần mềm RotorGene với nhiệt độ
45°C. .......................................................................................................................... 48
Hình 13: Kết quả của phản ứng RT-qPCR trên phần mềm RotorGene với nhiệt độ
50°C. .......................................................................................................................... 49
Hình 14: Thời gian phiên mã ngược 20 phút. ........................................................... 50
Hình 15: Thời gian phiên mã ngược 40 phút. ........................................................... 51
Hình 16: Nhiệt độ gắn mồi 63°C. ............................................................................. 52
Hình 17: Nhiệt độ gắn mồi 57°C. ............................................................................. 52
Hình 18: Kết quả ở thời gian gắn mồi 15 giây. ......................................................... 53
Hình 19: Kết quả ở thời gian gắn mồi 30 giây. ......................................................... 53
Hình 20: Kết quả tối ưu nồng độ mồi. ...................................................................... 54
Hình 21: Kết quả đánh giá ở nồng độ probe 0,2 µM ................................................ 55
Hình 22: Kết quả đánh giá ở nồng độ probe 0,1 µM ................................................ 55
Hình 23: Kết quả chạy đánh giá quy trình dựa trên bộ mẫu chuẩn ........................... 59
Hình 24: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau hai tuần. ............................................ 61
Hình 25: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau một tháng. ........................................ 62
Hình 26: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau hai tháng. .......................................... 62
Hình 27: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau ba tháng. ........................................... 63
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Máy móc, trang thiết bị................................................................................ 27
Bảng 2: Hóa chất nghiên cứu .................................................................................... 27
Bảng 3: Thành phần phản ứng RT-qPCR ................................................................. 31
Bảng 4: Chu trình nhiệt của phản ứng RT-qPCR ..................................................... 32
Bảng 5: Thành phần phản ứng RT-qPCR ................................................................. 34
Bảng 6: Chu trình nhiệt của phản ứng RT-qPCR với hai nhiệt độ khác nhau ở bước
phiên mã ngược ......................................................................................................... 35
Bảng 7: Thành phần tối ưu của một phản ứng RT-qPCR ......................................... 56
Bảng 8: Chu trình luân nhiệt tối ưu của phản ứng RT-qPCR ................................... 56
Bảng 9: Kết quả đánh giá quy trình định lượng trên dải nồng độ 104 – 1,25
copy/phản ứng trong 10 lần chạy .............................................................................. 57
Bảng 10: Kết quả chạy đánh giá quy trình dựa trên bộ mẫu chuẩn .......................... 59
Bảng 11: Xử lý thống kê thông qua các chỉ số SD, CV, độ lệch phép đo (ME)..60
Bảng 12: Kết quả đánh giá độ ổn định của quy trình RT-PCR ................................. 63
Bảng 12: Kết quả đánh giá độ ổn định của quy trình RT-PCR ................................. 63
Bảng 13: Nồng độ HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân viêm gan B mạn tính
ở nhóm HBeAg dương tính và âm tính. .................................................................... 64
MỞ ĐẦU
Nhiễm Hepatitis B virus (HBV) là một vấn đề y tế toàn cầu. Mặc dù đã có sự
phát triển các vaccine ngăn chặn bệnh hiệu quả cao từ những năm 1980 và việc bổ
sung chương trình tiêm chủng vaccine mở rộng tại hơn 168 quốc gia, bệnh gan do
nhiễm mạn tính HBV vẫn là gánh nặng khổng lồ đối với toàn xã hội. Tính đến thời
điểm hiện nay, trên thế giới, nhiễm HBV là nguyên nhân của 30% bệnh nhân xơ
gan và 53% trong số họ tiến triển thành HCC, với khoảng hơn 200,000 và 300,000
người mang HBsAg chết mỗi năm tương ứng do xơ gan và ung thư gan.
Các thuốc điều trị viêm gan B mạn tính hiện nay được cấp phép là Peg-IFN α-
2a và các thuốc ức chế enzym phiên mã ngược đường uống đồng đẳng của nucleoside
(nucleos(t)ide analogues, NAs) như Lamivudine, Telbivudine, Adefovir, Entecavir,
Tenofovir. Peg-IFN vừa có tác dụng điều hòa miễn dịch vừa có tác dụng kháng
virus trực tiếp, nhờ đó có thể duy trì sự ức chế HBV DNA sau khi ngừng điều trị ở
một nhóm bệnh nhân. Ngược lại, việc sử dụng NAs làm giảm mạnh HBV DNA và
các biến chứng ở hầu hết các bệnh nhân. Tuy nhiên NAs sẽ không ảnh hưởng tới sự
tổng hợp RNA tiền bộ gen (pgRNA) của HBV ở bệnh nhân viêm gan B mạn tính
hay tổng hợp protein virus như HBsAg vì cccDNA không bị ảnh hưởng và vẫn giữ
nguyên hoạt tính phiên mã. Hệ quả là, ngừng điều trị NAs thường dẫn tới bệnh tái
phát và hầu hết các bệnh nhân cần điều trị cả đời. Không may là việc điều trị bằng
thuốc NAs (như lamivudine) trong một khoảng thời gian dài có thể dẫn đến các đột
biến kháng thuốc và một số nguy cơ nghiêm trọng khác liên quan tới gan. Chính vì
vậy, việc đánh giá được nồng độ của cccDNA ở các bệnh nhân điều trị NAs là vô
cùng quan trọng giúp xác định thời điểm và hiệu quả của các loại thuốc kháng virus.
Tuy nhiên, việc đánh giá cccDNA lại yêu cầu phải sử dụng các mẫu mô sinh thiết,
gây khó khăn trong quá trình đánh giá lâm sàng.
Chức năng cơ bản của cccDNA đó là khuôn cho quá trình phiên mã cho tất
cả các RNA của virus bao gồm pregenomic RNA (pgRNA), từ đó tiếp tục tổng hợp
tạo ra các DNA của virion. Do đó, nồng độ của cccDNA lại được phản ánh bởi
1
RNA. Được phát hiện vào những năm 1996 trong huyết thanh của bệnh nhân nhiễm
viêm gan B, HBV pgRNA gần đây đã được báo cáo là một dấu ấn sinh học mới đầy
hứa hẹn trong tiên lượng và đánh giá đáp ứng điều trị ở bệnh nhân CHB.
Việt Nam nằm trong khu vực có tỉ lệ lưu hành HBV trong cộng đồng vào
loại cao nhất trên thế giới, nhiễm HBV mạn tính là một vấn đề y tế nặng nề tại nước
ta. Sự cấp thiết trong việc tìm ra hay thiết lập các công cụ theo dõi, kiểm soát điều
trị cũng như quản lý sự lây nhiễm trong cộng đồng là rất rõ ràng trong bối cảnh phổ
biến của nhiễm HBV mạn tính. Hiện nay, chưa có một nghiên cứu nào trong nước
đề cập đến dấu ấn tiềm năng HBV pgRNA huyết tương ở bệnh nhân CHB. Chính vì
vậy, nghiên cứu này được tiến hành với mục tiêu: Xây dựng và tối ưu quy trình RT-
qPCR định lượng HBV pgRNA huyết tương với độ nhạy cao trên đối tượng là các
bệnh nhân viêm gan B mạn tính đang điều trị bằng các đồng đẳng nucleoside ở Việt
Nam.
2
Chương 1 - TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về HBV
1.1.1. Đặc điểm phân loại HBV
Hepatitis B virus (HBV) là một thành viên của họ Hepadnaviridae [130].
Sở dĩ họ virus này có tên như vậy là bởi vì những virus này là nguyên nhân gây ra
các bệnh về viêm gan (hepatitis) và genome là DNA. Một số virus thuộc họ này có
khả năng lây nhiễm ở các động vật có vú và chim; ví dụ bao gồm woodchuck HBV
và heron HBV. HBV được biết đến nhiều nhất là virus có khả năng lây nhiễm ở
người, và là một trong những nguyên nhân gây bệnh gan ở người [46].
Các virus thuộc họ Hepadnaviridae đều có những đặc điểm chung như sau [121]:
- Hệ gen là DNA sợi đôi không hoàn chỉnh bao gồm 2 sợi: sợi âm đầy
đủ và sợi dương không đầy đủ.
- Enzyme DNA polymerase
- Nhân lên thông qua mạch khuôn là pre-genomic RNA (pgRNA)
- Có mức độ đặc trưng về mô và loài cao
Việc nghiên cứu về các HBV từ lâu đã được quan tâm vì hai lý do. Thứ nhất,
các virus này có bộ gen rất nhỏ, tuy nhiên chúng vẫn có khả năng mã hóa các
protein của virus và kiểm soát sự biểu hiện gen của virus. Thứ hai, bộ gen DNA của
các virus được nhân lên thông qua trung gian RNA. Nói cách khác, sự nhân lên của
virus bao gồm quá trình phiên mã ngược, vì vậy các virus thuộc nhóm này khác
biệt rất lớn với các virus có bộ gen là DNA có khả năng nhân lên một cách trực tiếp.
DNA của virus được nhân lên thông qua trung gian RNA còn được tìm thấy ở các
loài thực vật. Những virus này, cùng với HBV còn được gọi là Pararetrovirus [46].
Các nghiên cứu về giải trình tự nucleotide của HBV được phân lập ở người
trên khắp thế giới đã được thiết lập, 8 tuýp của virus HBV đã được xác định (A-H)
dựa trên sự khác biệt về trình tự lớn hơn 8% và không vượt quá 17% [61, 102]. Các
tuýp này có sự phân bố khác nhau, như tuýp A và D thường xuất hiện ở Châu Phi,
Châu Âu và Ấn Độ; tuýp B và C thường phân bố ở Châu Á; tuýp E được tìm thấy ở
3
Tây Phi, và tuýp F xuất hiện ở cả Trung và Nam Mỹ. Sự phân bố của tuýp G và
tuýp H vẫn chưa rõ ràng, nhưng đã có những báo cáo cho rằng hai tuýp này đã xuất
hiện ở Trung Mĩ và Nam Âu [54]. Bên cạnh đó, có một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng
có sự xuất hiện của các tuýp virus mới, như tuýp I là tuýp có độ tương đồng lớn với
tuýp C là tuýp được phát hiện ở một số nước Đông Nam Á như Việt Nam, Lào và
Đông Ấn [106]; và tuýp J được phát hiện ở một người Nhật Bản sống ở Borneo, là
dạng tái tổ hợp giữa tuýp C và HBV ở vượn [102]. Các tuýp A, B, C, D, F, I có thể
được phân ra thành các nhóm nhỏ hơn dựa trên sự khác biệt khoảng 4% nucleotide.
Có 44 nhóm các tuýp phụ: A1–6, B1–9, C1–16, D1–7, F1–4 và I1–2 [54, 84]. Thêm
vào đó, còn có một số dạng tái tổ hợp của các tuýp như đã kể trên, nhưng phần lớn
là các dạng tái tổ hợp B/C và C/D, trong khi các tái tổ hợp giữa các tuýp khác xảy ra
ít hơn các trường hợp kể trên [8].
1.1.2. Đặc điểm hình thái HBV
Dưới kính hiển vi điện tử quan sát thấy HBV tồn tại dưới 3 loại tiểu thể khác
nhau (Hình 1): tiểu thể hình cầu nhỏ (small particle) có đường kính 22 nm, tiểu thể
hình ống (tubµLar particle) kích thước 22nm có chiều dài 40 - 400nm và tiểu thể
hình cầu lớn (large particle) có kích thước 42 - 45 nm. Tiểu thể hình cầu nhỏ và
hình ống là thành phần vỏ của HBV mà trong quá trình nhân lên tổng hợp dư thừa.
Đây chính là kháng nguyên bề mặt (HBsAg). Các tiểu thể này có thể đứng riêng rẽ
hay đứng hợp với nhau thành từng đám, chúng không có khả năng lây truyền bệnh
[48]. Tiểu thể hình cầu lớn (large particle) có kích thước 42 - 45 nm. Đây chính là
hạt virus hoàn chỉnh (Tiểu thể Dane) có cấu tạo gồm 2 lớp:
- Bao ngoài: Lớp bao ngoài có bản chất là Lipoprotein. Lớp này có các kháng
nguyên bề mặt (HBsAg) [28].
- Lớp lõi: Capsid đối xứng hình hộp có chứa các kháng nguyên lõi HBcAg.
Bên trong lõi có chứa bộ gen HBV gồm 2 sợi DNA đóng vòng không kín,
enzyme phiên mã ngược polymerase và protein kinase [28, 34].
4
Hình 1: Ba loại tiểu thể của virus HBV [100].
(A) Tiểu thể hình cầu lớn (tiểu thể Dane); (B) Tiểu thể hình cầu nhỏ; (C)
Tiểu thể hình ống.
1.1.3. Cấu trúc hệ gen HBV
Cấu trúc nucleocapsid HBV chứa bộ gen với chiều dài khoảng 3,2 kilobase
(kb) và là phân tử DNA sợi đôi không hoàn chỉnh dạng vòng không kín hoàn toàn
(relaxed circular DNA - rcDNA) [11, 17]. Nucleocapsid là một cấu trúc nhị thập
diện đều được hình thành bởi 240 phân tử protein capsid của virus với đường kính
khoảng 27 nm, và mỗi một nucleocapsid chứa một bản sao DNA của virus và
enzyme polymerase liên kết cộng hóa trị với đầu 5’ của sợi âm [17, 58]. Một vài
protein của tế bào bao gồm protein kinase cũng được đóng gói vào trong cấu trúc
nucleocapsid [17]. Một trong những đặc điểm độc đáo của hệ gen HBV đó chính là
cấu trúc bất đối xứng giữa hai sợi. Sợi âm được tổng hợp đầy đủ và có chiều dài
bằng kích thước hệ gen, còn sợi dương bổ sung với sợi âm lại có sự khác biệt về
5
chiều dài, chiều dài của sợi dương cho đến nay vẫn chưa được nghiên cứu chính
xác, thay đổi theo từng tuýp, từng dòng [30]. Ngoài ra, cả sợi âm và sợi dương đều
có chung một điểm đặc biệt đó là cả 2 sợi đều là DNA dạng thẳng nhưng nhờ sự bổ
sung giữa 2 sợi mà hình thành cấu trúc vòng rcDNA.
Hệ gen của virus có chứa các khung đọc mở (open reading frame - ORF) xếp
chồng lên nhau kí hiệu là S, C, P và X mã hóa cho bốn protein khác nhau [58]. Cấu
trúc xếp chồng lên nhau của các vùng mã hóa khiến cho virus có thể sử dụng hệ gen
với hiệu suất 150% (Hình 2) [124].
- Gen PreS1/PreS2 và S (mã hóa cho 3 protein vỏ L-, M- và S)
- Gen precore/core (mã hóa cho protein nucleocapsid; HBcAg và các protein
không cấu trúc; HBeAg)
- Gen polymerase (enzyme reverse transcriptase, RNase H)
- Gen X (mã hóa cho protein điều hòa X)
Các gen S và C nằm ở các ORF riêng có các bộ ba mã mở đầu khác nhau,
tổng hợp các sản phẩm gen có chức năng khác nhau [30, 58]. Các ORF S và C lần
lượt kéo dài đến preS1 (preS1 và preS2) và vùng preC ở đầu 5’. Ở các vùng ORF
xếp chồng lên nhau có sự xuất hiện của các gen điều hòa là 4 vùng khởi động
(preC/C, preS1/S và X) và 2 trình tự tăng cường, các gen này cho phép sự biểu hiện
của 7 protein khác nhau được phiên mã từ các bộ ba mã mở đầu khác nhau bởi ít
nhất 5 mRNA khác nhau với đuôi tự do. Sản phẩm phiên mã đầu tiên có chiều dài
0,7 kb mã hóa cho protein HBx; các sản phẩm phiên mã có chiều dài 2,1 kb và 2,4
kb lần lượt mã hóa cho M- và S-HBsAg, L-HBsAg [30]. Sản phẩm phiên mã mã
hóa cho cả protein core và polymerase là pregenomic RNA (pgRNA). Pregenomic
RNA là mạch khuôn cho quá trình tổng hợp virus HBV và được phiên mã ngược để
hình thành nên hệ gen DNA của HBV. Như chúng ta đã biết, hệ gen của virus có
chiều dài 3,2 kb, và chiều dài của pgRNA là 3,5 kb, tức là dài hơn hệ gen của virus,
đó chính là bản sao “dự phòng” của hệ gen virus [75, 95]. Hai vùng gen với 11 nu
lặp lại được gọi là DR1 và DR2 nằm ở đầu 5’ ở cả sợi âm và sợi dương và hai gen
6
này có vai trò quan trọng trong quá trình nhân lên của DNA virus [33, 58]. Hai trình
tự tăng cường (enhancer) kí hiệu là Enh1 và Enh2, giúp tăng biểu hiện của các sản
phẩm gen virus đặc hiệu với tế bào gan [58].
Vùng ORF S mã hóa cho các protein bề mặt của virus, HBsAg có cấu trúc
được phân chia và phân hóa tại các vùng preS1, preS1 và S với 3 bộ ba mã mở đầu
AUG khác nhau [92]. Trong khi L HBsAg có vai trò chính trong liên kết với các thụ
thể được dịch mã từ mRNA preS1 có chứa các domain preS1, preS2 và S; protein
M và S HBsAg được dịch mã từ mRNA preS2/S và mRNA S [30, 33, 107].
Hình 2: Cấu trúc hệ gen HBV
1.1.4. Các protein HBV
Hệ gen HBV mã hóa cho 7 protein: HBx, core, polymerase, L-, M- và S-
HBsAg. Trong số các protein này, HBx là protein điều hòa không tham gia vào hình
thành cấu trúc của virus, HBeAg không tham gia vào cấu trúc của virion và protein
này được giải phóng một cách riêng biệt khỏi tế bào, polymerase chịu trách nhiệm
cho quá trình nhân lên của cả hệ gen, và protein core và HBsAg có chức năng hình
thành cấu trúc của virion. Chức năng của từng protein của virus HBV sẽ được nhắc
đến chi tiết hơn ở phần dưới đây.
Kháng nguyên E
HBeAg là sản phẩm cuối cùng của quá trình sau dịch mã ORF precore. Là
một trong những protein được mã hóa bởi sản phẩm phiên mã từ bộ gen của virus,
7
sự biểu hiện của protein này phụ thuộc vào vùng khởi động của bộ gen virus. ORF
HBeAg mã hóa cho một trình tự với đích là lưới nội chất (endoplasmic reticulum -
ER) và đồng thời cũng dịch mã ra các peptide hướng ngoài ER, nơi mà protein sau
khi hoàn thiện tồn tại ở dạng 15kD HBeAg - chính là các kháng nguyên được tiết ra
từ các tế bào nhiễm HBV [113].
Kháng nguyên bề mặt
HBsAg là protein vỏ của virion HBV. Như sự tồn tại của HBsAg ở các
virion trưởng thành, người lành mang HBV có chứa một lượng dư các tiểu thể hình
cầu nhỏ và các tiểu thể hình ống HBsAg không có khả năng gây nhiễm cũng tồn tại
trong huyết thanh của họ. Những tiểu thể này được tiết ra nhiều hơn (100 -100,000
lần) khi so với số lượng các virus trưởng thành được tiết ra [107]. Có một số báo
cáo đã chỉ ra rằng lý do các tiểu thể hình cầu nhỏ và các tiểu thể hình ống HBsAg
được tổng hợp với số lượng gấp hàng nghìn lần so với tiểu thể Dane có thể là cái
bẫy dành cho hệ miễn dịch, từ đó, sự nhiễm mạn tính có thể được hình thành [30,
35]. HBsAg không chỉ được tạo ra bởi quá trình dịch mã của mRNA mà còn từ các
DNA tích hợp với bộ gen của người. Điều kiện này có thể giúp chúng ta biết được
trạng thái nhiễm của bệnh nhân một cách toàn diện hơn [107].
Chức năng chính của các kháng nguyên bề mặt đó là hình thành nên lớp vỏ
của virus. Ba dạng khác nhau của hạt virus được giải phóng từ tế bào nhiễm HBV là
kết quả của quá trình biểu hiện không đồng đều của ba kháng nguyên bề mặt này. S-
HBsAg là protein có mức biểu hiện cao nhất trong các kháng nguyên bề mặt của
virus HBV và protein này chính là thành phần chính cấu thành nên vỏ virus [25].
Protein lõi (protein core)
Protein core (protein lõi) (21 kD) hay còn gọi là HBcAg, là protein có vai trò
định hình cho virion. Khi được biểu hiện trong tế bào, protein này thường tồn tại ở
dạng nhị hợp, hoặc ở dạng capsid nhị thập diện đều T = 3 hoặc T = 4. Khoảng 95%
các nucleocapsid được phân lập từ tiểu thể Dane có chứa capsid T = 4 tạo nên
khoảng 120 lõi nhị hợp, với 5% còn lại là các capsid T = 3 với 90 nhị hợp.
8
Protein lõi được dịch mã từ pgRNA và 149 axit amin đầu tiên hình thành nên
vùng lắp ráp, có chức năng cho sự hình thành in vitro của capsid, capsid này sẽ có
sự khác biệt với capsid được phân lập từ tiểu thể Dane [16]. Khoảng 34 - 36 axit
amin còn lại sẽ tạo nên vùng C-terminal giàu Arginine (CTD); quá trình phosphoryl
hóa của một số axit amin trong vùng CTD có chức năng điều hòa một số giai đoạn
trong chu trình sống của virus [57, 65, 73, 81].
Polymerase/Reverse transcriptase (RTase)
Không lâu sau khi xác định được dạng virus giống HBV ở vịt [69], mô hình
DHBV đã được sử dụng để xác định bộ gen của DHBV có trải qua trung gian RNA,
cho thấy HBV nhân đôi thông qua quá trình phiên mã ngược (RT) [99]. Trong khi
quá trình phiên mã ngược là một cơ chế đã được nhiều virus sử dụng, HBV trải qua
quá trình sao chép bộ gen với nhiều đặc điểm độc đáo. Protein polymerase (reverse
transcriptase/RTase/Pol/P) là protein 90kD và có khoảng 838 axit amin được tạo
thành từ 3 vùng chức năng và một vùng đệm thay đổi. Ở vùng N-terminal là vùng
TP (terminal protein), là vùng có vai trò quan trọng trong việc khởi động quá trình
sao chép bộ gen virus. Mặc dù vùng này có vai trò quan trọng giúp polymerase bám
vào pgRNA, đóng gói RNA, liên kết các protein [9, 119, 129], vùng TP là một
domain độc đáo không có ở các virus RT không thuộc nhóm HBV. Một vùng đệm
thay đổi có khả năng phân chia TP domain từ RT domain, và đã có một số nghiên
cứu cho thấy gần như tất cả axit amin thuộc vùng đệm này có thể bị đột biến mà
không làm thay đổi chức năng của P [86]. Thực tế là, chỉ có 3 phân tử cysteine nằm
trong vùng C-terminal của vùng đệm, cùng với một phần tư của đầu N-terminal của
RT domain là quan trọng đối với chức năng của enzyme RTase/polymerase [53].
RT domain có vai trò trong quá trình nhân lên của bộ gen virus bằng cách phiên mã
ngược pgRNA để hình thành sợi âm trong DNA của bộ gen virus và sau đó sợi âm
này được sử dụng làm khuôn cho quá trình tổng hợp sợi dương của DNA. Domain
này có độ tương đồng cao đối với các loại retrovirus khác [122]. Hiện nay domain
RT là liệu pháp đích duy nhất chống lại HBV [91], dựa trên hiệu quả của các loại
thuốc NAs có khả năng ức chế khả năng của enzyme RTase của virus HIV. Thực tế
9
là, các thành phần trong HBV RTase có thể được thay thế bằng các thành phần
đồng hợp của HIV RTase [116].
Domain cuối cùng, P, là domain của enzyme RNase H. Domain này chịu
trách nhiệm cho việc cắt bỏ mạch khuôn pgRNA trong suốt quá trình tổng hợp sợi
âm của hệ gen DNA. Sự định hướng của các liên kết ion kim loại là rất quan trọng
đối với hoạt tính của RNase H, đạt được qua 4 carboxylate được bảo toàn [103].
Một vài nghiên cứu về domain RNase H cho thấy vai trò quan trọng của domain
này trong việc đóng gói pgRNA [10].
Protein X
HBx là protein có chức năng điều hòa duy nhất được mã hóa bởi HBV.
Protein này gồm có 154 axit amin, 17 kD và được mã hóa bởi ORF nhỏ nhất của
HBV. Đã có rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy những bằng chứng xác thực về vai trò
cần thiết của HBx trong suốt quá trình nhân lên của HBV. Đặc biệt, có một vài
nghiên cứu đã chỉ ra rằng HBx liên kết với cccDNA [13], và HBx là yếu tố cần cho
quá trình phiên mã từ cccDNA [94]. Ngoài ra còn một số nghiên cứu về các HBV ở
động vật có vú cho thấy vai trò của các protein X đối với quá trình nhân lên của bộ
gen virus [128]. Những thử nghiệm về việc ức chế HBx đều cho thấy sự suy giảm
về mức độ nhân lên của virus HBV đã cho chúng ta thấy một điều rằng có thể HBx
không thật sự cần thiết cho quá trình nhân lên của virus nhưng không thể nghi ngờ
gì về khả năng tăng cường mức độ nhân lên của virus [108]. Quan trọng là, sự cần
thiết của HBx đã được chứng minh trong các tế bào gan của người trực tiếp nhiễm
HBV kiểu dại hoặc HBV có gen HBx bị bất hoạt [64].
1.1.5. Lựa chọn vùng gen cho thiết kế mồi, probe
a) Lựa chọn vùng trình tự ổn định, đặc hiệu cho HBV pgRNA làm đích thiết
mồi/probe.
HBV là virus rất được quan tâm từ nhiều thập kỷ trước, tuy nhiên cho đến
nay HBV vẫn còn là một bí ẩn do hệ gen của HBV chứa nhiều biến dị di truyền và
đột biến ngẫu nhiên. Do đó, bước quan trọng trước khi lựa chọn vùng trình tự
10
pgRNA để thiết kế mồi, probe là phân tích tính đa dạng di truyền, các đột biến trong
hệ gen HBV để từ đó xác định được vùng gen ổn định, đặc hiệu nhất.
Đa dạng di truyền của virus viêm gan B:
Như các virus khác, biến dị di truyền và sự tiến hóa của hệ gen là những yếu
tố quan trọng trong chu trình sống của virus HBV. Tuy nhiên, khác với những virus
có hệ gen là DNA khác, HBV có những đặc tính riêng biệt làm chúng trở nên khác
biệt với các virus đó. Đáng chú ý là enzyme polymerase của HBV thiếu đi chức
năng đọc sửa, và virus này có một bước trung gian qua RNA (pgRNA) trong chu
trình nhân lên của chúng. Hai đặc điểm này làm tăng khả năng xảy ra những sai số
ngẫu nhiên trong suốt quá trình nhân lên của hệ gen virus, dẫn đến sự biến đổi của
hệ gen [19, 51, 52]. Nói chung, tỉ lệ đột biến thay thế nucleotide của HBV ước tính vào khoảng 1,4 – 5,0 × 10−5 trên từng vị trí mỗi năm, gấp gần 10 lần so với những
virus có bản chất hệ gen là DNA và RNA [76]. Mặt khác, nhờ vào cấu trúc xếp
chồng phức tạp của các khung đọc mở (open reading frame - ORFs) trong hệ gen
của HBV, thuận lợi cho việc phát sinh các biến dị [74, 77].
Đột biến ngẫu nhiên:
Đột biến điểm ngẫu nhiên có thể xuất hiện ở những cá thể tùy thuộc vào áp
lực chọn lọc khác nhau, như đã đề cập đến ở trên, hoặc xuất hiện trong quá trình
nhân lên của hệ gen, phân cắt hoặc nối hệ gen virus hoặc quá trình ghép nối và sửa
chữa của pgRNA [29, 98, 112]. Các đột biến ở những vùng khác nhau trên hệ gen
xuất hiện xuyên suốt các pha đặc hiệu trong quá trình lây nhiễm, ví dụ như đột biến
xảy ra ở vùng precore (đột biến PC), ở vùng lõi nền vùng khởi động (đột biến BCP),
thêm hoặc mất ở gen C, preS1 hoặc preS2, thay thế yếu tố quyết định kháng nguyên
‘a’ của HBsAg, đột biến kháng thuốc lamivudine hay các loại thuốc kháng virus
khác xảy ra ở protein Pol và đã được nghiên cứu xuyên suốt. Những loại đột biến
này giúp cho virus có thể sống dai dẳng trong các tế bào gan và có khả năng trốn
thoát khỏi hệ thống miễn dịch và áp lực của điều trị. Dù sao, dựa trên lý thuyết là
chủng dại (wild type) sẽ không bị thay thế dù trải qua hàng trăm năm của quá trình
11
tiến hóa, cho đến khi chúng vẫn là những kiểu gen không gây hại, ít nhất là ở những
giai đoạn đầu của pha dung nạp miễn dịch, trong khi chúng được thay thế sau đó
bởi các biến dị ở các giai đoạn sau của quá trình lây nhiễm [37].
Mặc dù hệ gen của HBV tồn tại nhiều biến dị, đột biến ngẫu nhiên song vẫn
tồn tại một số vùng bảo thủ cho thiết kế mồi, probe. Các vùng bảo thủ trong các
vùng gen của HBV đã được khảo sát từ nhiều nghiên cứu trước. Karinova và cộng
sự [50] đã tìm ra hai vùng được bảo thủ trong vùng gen S và X. Hai vùng gen này
có liên quan đến sự sao chép của HBV và lây nhiễm tế bào gan. Đặc biệt, vùng gen
X có liên quan mật thiết với HCC. Trong nghiên cứu này, vùng gen S được lựa
chọn là vùng có tỉnh ổn định và đặc hiệu cho HBV, vùng đích thiết kế mồi, probe
cho phản ứng RT-qPCR.
b) Đánh giá sơ bộ tính đa hình, đột biến của vùng gen dự định thiết kế mồi/probe
của HBV trên người Việt Nam.
Vùng gen S được đánh giá là vùng trình tự pgRNA ổn định, đặc hiệu. Tuy
nhiên, không phải tất cả vùng S đều ổn định. Do vậy, chúng tôi tiến hành khảo sát
vùng trình tự ổn định nhất thuộc gen S trên đối tượng người Việt Nam. Các nghiên
cứu trên thế giới cho thấy vùng trình tự đầu N-terminal là vùng bảo thủ nhất của gen
S. Ngoài ra, vùng này cần thiết cho sự lắp ráp và bài tiết các hạt virus, tương tác với
kháng nguyên bề mặt [85]. Do đó, vùng đầu N-terminal của gen S được lựa chọn
làm vùng gen đích cho thiết kế mồi, probe trong phản ứng RT-qPCR định lượng
HBV RNA.
1.1.6. Chu trình nhân lên của HBV
HBV là một tác nhân truyền nhiễm chủ yếu qua đường máu và dịch cơ thể.
Qua tương tác với thụ thể vận chuyển nhân tế bào và protein nhận, lõi capsid và
relaxed circular HBV DNA (rcDNA) (hệ gen virus) được chuyển vào tế bào gan
[47]. Tuy nhiên, trước đó rcDNA được cải biến để chuyển thành dạng cccDNA
(DNA dạng vòng mạch kép). Cơ chế chuyển đổi như sau: Đầu tiên, rcDNA được
gắn với polymerase để khởi động quá trình. Sau đó, loại RNA primer ở đầu 5’ sợi
12
dương, loại trình tự thừa r và protein P ở đầu 5’ sợi âm. Bước tiếp theo là hoàn thiện
sợi dương không hoàn chỉnh. Cuối cùng, lai sợi âm và sợi dương với nhau hình
thành cccDNA, cccDNA được chuyển vào trong tế bào gan [31].
Qua sự hình thành cccDNA trong lây nhiễm tế bào gan, sự nhân lên của virus
trong tế bào gan như sau: cccDNA là khuôn phiên mã ra 5 loại RNA của virus cần
thiết choc ho việc tạo các kháng thể và quá trình nhân lên của virus. Sau đó, quá
trình diễn ra trong bào tương phiên mã ngược pgRNA trong các nucleocapsid mới
hình thành. RcDNA có chứa nucleocapsid tiếp theo được bao gói trong hạt virus và
được tiết ra dòng máu [115].
Hoạt tính phiên mã của cccDNA có thể được xác định qua đo tải lượng
pgRNA trong tế bào gan. Để tránh sinh thiết gan, các marker tự do trong huyết
tương được sử dụng để đánh giá hoạt tính phiên mã của cccDNA trong dự báo đáp
ứng điều trị CHB. Thêm vào đó, HBV RNA được xác định có mặt trong máu ngoại
vi bệnh nhân CHB và quan trọng nhất là pgRNA được bao gói trong hạt virus.
PgRNA huyết tương phản ánh lượng pgRNA trong tế bào gan, vì vậy pgRNA trong
huyết tương gián tiếp phản ánh hoạt tính phiên mã của cccDNA trong tế bào gan
[7].
13
Hình 3: Chu trình nhân lên của virus HBV [49].
Hình 4: Mô hình nhân lên của hệ gen virus [49].
1.1.7. Con đường lây nhiễm của virus HBV
Theo WHO, HBV có thể tồn tại bên ngoài cơ thể ít nhất 7 ngày. Trong
khoảng thời gian đó, virus vẫn có khả năng lây nhiễm nếu như virus có thể xâm
nhập vào cơ thể của một người không được bảo vệ bởi vaccine. Quá trình ủ bệnh
của virus HBV trung bình khoảng 75 ngày, nhưng có thể nằm trong khoảng từ 30
14
đến 180 ngày. Virus có thể được phát hiện trong khoảng từ 30 đến 60 ngày sau khi
bị nhiễm virus và có thể kéo dài dai dẳng và phát triển thành viêm gan B mạn tính.
Ở các vùng có mật độ lây nhiễm cao, HBV thường có xu hướng lây truyền từ
mẹ sang con trong khoảng thời gian mang thai, hoặc qua truyền thẳng (lây nhiễm
qua máu người mang virus), đặc biệt là từ trẻ nhiễm virus sang trẻ không nhiễm
trong khoảng 5 năm đầu. Sự phát triển của viêm gan B mạn ở trẻ sơ sinh thường là
do người mẹ truyền sang trong khoảng thời gian mang thai hoặc trong 5 năm đầu
đời.
HBV còn lan truyền qua da hoặc niêm mạc với máu của người bị nhiễm bệnh
và một số dịch cơ thể, ví dụ như nước bọt, kinh nguyệt, dịch âm đạo và tinh dịch.
Lây truyền qua đường tình dục cũng có thể xảy ra, đặc biệt là người nam chưa tiêm
vaccine có quan hệ tình dục với nhiều người người đồng giới và khác giới. Nhiễm
HBV ở người trưởng thành có ít hơn 5% là dẫn đến hình thành tình trạng viêm gan
mãn tính. Sự lây truyền của virus còn có thể xảy ra qua việc sử dụng lại kim và ống
tiêm ở các trung tâm chăm sóc sức khỏe. Thêm vào đó, sự lây nhiễm có thể xảy ra
trong quá trình phẫu thuật, chăm sóc sức khỏe hay nha khoa, thông qua xăm hình
hoặc qua sử dụng dao cạo hoặc những vật dụng tương tự có nhiễm với máu của
người mang virus.
1.2. Tổng quan về viêm gan B mạn tính
1.2.1. HBV và viêm gan B
Viêm gan B mạn tính [104]:
HBsAg dương tính > 6 tháng.
Nồng độ DNA HBV huyết thanh > 20000 IU/mL (105 copy/mL), giá
trị thấp hơn khoảng 2000-20000 IU/mL (104-105 copy/mL) thường gặp ở bệnh
nhân viêm gan B mạn tính có HBeAg âm tính.
Nồng độ ALT/AST tăng cao liên tục và kéo dài.
Sinh thiết gan cho thấy mức độ viêm gan vừa hoặc nặng.
15
Viêm gan B mạn tính là hiện tượng viêm hoại tử gan do nhiễm HBV kéo dài
trên 6 tháng. Viêm gan B mạn tính chia thành 2 thể là HBeAg dương tính và
HBeAg âm tính. Viêm gan B mạn tính nếu không được điều trị có thể tiến triển
thành xơ gan hay HCC [63].
Các triệu chứng lâm sàng thường không nhiều và đôi khi khá mờ nhạt, gồm
mệt mỏi, đau hạ sườn phải, vàng da và ngứa khi có tắc mật. Khám lâm sàng thấy
gan to mức độ vừa, đôi khi đau, có thể thấy lách to.
1.2.2. Tình hình nhiễm HBV trên thế giới
Nhiễm HBV là một vấn đề sức khỏe mang tính toàn cầu, ước tính khoảng
248 triệu người mang virus này trên toàn thế giới, trong đó tỉ lệ tử vong có thể lên
đến 600,000 người/năm do các bệnh lý liên quan đến HBV [70, 78]. Mặc dù đã có
sự phát triển của các vaccine ngăn chặn bệnh với hiệu quả cao từ những năm 1980
và việc bổ sung chương trình tiêm chủng vaccine mở rộng tại hơn 168 quốc gia,
bệnh gan do nhiễm mạn tính HBV vẫn là gánh nặng khổng lồ đối với toàn xã hội.
Hepatitis B virus (HBV) là virus thuộc họ Hepadnviridae và có đặc tính
phiên mã ngược từ RNA giống như các retrovirus. Virus viêm gan B (HBV) là
nguyên nhân gây ra nhiễm thoáng qua và mạn tính ở gan. Nhiễm thoáng qua có thể
gây nên một số bệnh lý nghiêm trọng, khoảng 0,5% người nhiễm thoáng qua có khả
năng tử vong, viêm gan cấp tính. Nhiễm viêm gan B mạn tính có thể có những hậu
quả nghiêm trọng như: khoảng 25% bệnh nhân nhiễm viêm gan B mạn tính có thể
tiến tới ung thư gan [12]. Số bệnh nhân tử vong do ung thư gan liên quan đến HBV
trên toàn thế giới có thể lên đến một triệu người mỗi năm [79].
Hiện nay trên thế giới ước tính có khoảng hai tỷ người đã từng nhiễm HBV,
trong đó có 248 triệu người nhiễm viêm gan B mạn tính (dương tính với kháng
nguyên bề mặt HBsAg) [78, 93]. Tỷ lệ dương tính với HBsAg theo báo cáo là 3,6%,
tuy nhiên tỷ lệ này có thể thay đổi tùy thuộc vào từng khu vực địa lý khác nhau. Tỷ
lệ của viêm gan B mạn tính thấp hơn 2% ở các khu vực như Mỹ, Canada và Tây
Âu; các nước có tỷ lệ trung bình (2-7%) như các nước ở Địa Trung Hải, Nhật Bản,
16
Trung Á, Trung Đông và một vài nước Nam Mĩ; và các nước có tỷ lệ cao (trên 8%)
là các nước ở Tây Phi, Nam Sudan [78, 93, 125].
Sự khác biệt dẫn đến tỷ lệ nhiễm viêm gan B mạn tính khác nhau ở từng khu
vực trên thế giới phần lớn liên quan đến độ tuổi có mối liên quan nghịch với nguy
cơ tiến triển thành mạn tính. Tỷ lệ tiến triển từ nhiễm HBV cấp tính sang mạn tính
là khoảng 90% đối với trường hợp nhiễm khi còn trong thai kỳ của người mẹ [97],
khoảng từ 20 - 50% cho trẻ em từ 1 đến 5 tuổi [101, 117] và nhỏ hơn 5% ở giai
đoạn trưởng thành [101].
1.2.3. Tình hình nhiễm HBV tại Việt Nam
Ở Việt Nam có rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ nhiễm HBV nước ta
đứng hàng cao nhất thế giới. Tần suất HBsAg dương tính ở người lớn từ 15 đến
21% thậm chí có nơi lên đến 26% và ước tính chúng ta đang có hơn 10 triệu người
mang HBV mạn tính [2]. Tỷ lệ mang anti-HBs trên 60%, tuy vậy tỷ lệ nhiễm HBV
ở từng nhóm đối tượng, từng vùng theo từng tác giả cũng khác nhau.
HBV là nguyên nhân hàng đầu gây ra các bệnh liên quan đến gan và nó có
thể dẫn đến viêm gan cấp tính và mạn tính [92]. HBV có thể gây ra các biến chứng
muộn như viêm gan mạn tính, xơ gan và ung thư biểu mô tế bào gan; do đó nó vẫn
là một vấn đề sức khỏe mang tính toàn cầu [127].
Hiện nay, interferon-α (IFN) thông thường, interferon-α duy trì (Peg-IFN) và
các thuốc kháng virus đồng đẳng nucleot(s)ide (NAs - nucleos(t)ide analogs) là các
loại thuốc được chấp nhận cho điều trị viêm gan B mạn tính (CHB). Trong khi IFN
có khả năng kháng virus, chống sự tăng sinh của virus và hiệu ứng miễn dịch thì các
loại thuốc kháng virus đồng đẳng nucleoside (như lamivudine, entecavir,
telbivudine) và các loại thuốc kháng virus đồng đẳng nucleotide (như adefovir,
tenofovir) lại có khả năng ức chế hoạt tính của DNA polymerase của virus HBV và
khiến cho quá trình phiên mã ngược từ RNA sang DNA bị dừng lại [109]. Mặc dù,
các loại thuốc kháng virus đồng đẳng như vậy ức chế sự nhân lên của HBV, giảm
quá trình gây viêm gan và liên quan đến sự thuyên giảm bệnh gan, không có loại
17
thuốc đang được sử dụng hiện nay có khả năng chữa khỏi nhiễm HBV do các loại
thuốc đó đều hiếm khi có thể loại bỏ virus hoàn toàn [15, 109]. Việc tìm ra phân tử
đích hiệu quả của các loại thuốc kháng HBV mới hiện nay là vô cùng cần thiết để
có thể chữa trị khỏi cho bệnh nhân nhiễm HBV. Các phân tử đích đó có thể là các
phân tử nằm trong quá trình nhiễm và nhân lên của virus HBV [118]. Vì vậy, việc
hiểu về bản chất sinh học của virus HBV cũng như chu trình sống của virus này là
rất cần thiết cho việc xác định những phân tử đích của các loại thuốc kháng virus và
phát triển các loại thuốc kháng virus mới có khả năng chữa trị khỏi và loại bỏ hoàn
toàn virus HBV.
1.3. Tình hình nghiên cứu HBV
1.3.1. Trên thế giới
a) Các dấu ấn virus học ở bệnh nhân viêm gan B mạn tính
Kháng nguyên bề mặt HBsAg
HBsAg là kháng nguyên bề mặt, xuất hiện đầu tiên khi có sự xâm nhập của
HBV, khoảng vài tuần trước khi có triệu chứng lâm sàng. Trên thực tế, chỉ tiêu
HBsAg là bằng chứng đầu tiên và rõ ràng cho tình trạng nhiễm HBV ở người bệnh.
Anti-HBs: là kháng thể sinh ra do đáp ứng với kháng nguyên bề mặt của
HBV. Anti-HBs là dấu ấn phản ánh tình trạng đã khỏi bệnh hoặc đã miễn nhiễm.
Anti-HBs xuất hiện khoảng 3 tháng sau khi bệnh khởi phát và thường khoảng 1-10
tuần sau khi HBsAg âm tính.
HBcAg: là kháng nguyên cấu trúc của phần nucleocapsid (kháng nguyên lõi),
thường phát hiện trong nhân tế bào gan nhiễm HBV và không bao giờ xuất hiện
trong máu.
Anti-HBc: là dấu ấn rất quan trọng để khẳng định bệnh nhân đã từng nhiễm
HBV, anti-HBc không được tạo ra trong tiêm chủng. Đồng thời các lớp kháng thể
của anti-HBc còn có ý nghĩa trong chẩn đoán giai đoạn cấp hay mạn tính của nhiễm
HBV. Trong giai đoạn viêm gan B cấp tính, anti-HBc IgM dương tính ở nồng độ
18
cao, sau đó sẽ giảm dần và biến mất trong giai đoạn mạn tính, lúc này chỉ còn anti-
HBc IgG dương tính. Tuy nhiên anti-HBc IgM (+) trong các đợt kịch phát cấp tính
của viêm gan B mạn tính.
HBeAg: có cùng nguồn gốc gen với HBcAg, HBeAg được tổng hợp vượt trội
trong giai đoạn nhân lên của virus, vì vậy kháng nguyên này có ý nghĩa trong đánh
giá tình trạng tiến triển hay tiềm tàng của HBV trong cơ thể người bệnh và khả
năng lây nhiễm (vợ/chồng, con).
Anti-HBe: sự chuyển đảo huyết thanh xảy ra khi anti-HBe từ âm tính chuyển
sang dương tính và HBeAg từ dương tính chuyển sang âm tính. Hiện tượng này
phản ánh sự nhân lên của HBV giảm dần hoặc chấm dứt.
HBV DNA: dương tính trong các giai đoạn virus đang hoạt động và nhân lên
mạnh ở tế bào ký chủ. Trong thực hành điều trị lâm sàng viêm gan B mạn tính, chỉ
số nồng độ HBV DNA có ý nghĩa quan trọng, là một trong các chỉ số quyết định
liên quan đến quyết định điều trị, phác đồ điều trị cũng như tiên lượng sau điều trị.
b) Các xét nghiệm định lượng hiện nay về dấu ấn virus học
Định lượng HBV DNA
Phần lớn các xét nghiệm định lượng HBV DNA được sử dụng trên lâm sàng
đều dựa trên nguyên lý khuếch đại chuỗi phản ứng polymerase (PCR) với ngưỡng
phát hiện 50 – 200 IU/ml (250-1000 copy/ml) [80], và dải đo lên tới 4-5 log10
IU/mL. Gần đây, công nghệ PCR xét nghiệm HBV DNA với độ nhạy cải thiện (5-
10 IU/mL), cho phép mở rộng dải đo lên tới 8-9 log10 IU/mL [120]. Tải lượng HBV
DNA là một dấu ấn chủ yếu để đánh giá bệnh nhân viêm gan B mạn tính và làm cơ
sở để đưa ra biện pháp điều trị chống virus hiệu quả.
Một khó khăn trong việc sử dụng nồng độ HBV DNA trong huyết tương để
đánh giá là tìm ra giới hạn có ý nghĩa được sử dụng để xác định các chỉ định điều trị
và sự đáp ứng. Do HBV DNA tồn tại trong cả huyết thanh của những người đã khỏi
sau khi nhiễm HBV cấp tính [88], nồng độ HBV DNA thấp có thể không liên quan
19
đến sự tiến triển của bệnh gan và sự loại bỏ hoàn toàn virus là một một mục tiêu điều trị không thực tế. Một giá trị chuẩn 20,000 IU/mL (105 copy/mL) được lựa
chọn như một tiêu chuẩn chẩn đoán viêm gan B mạn tính tại hội nghị NIH 2000
[62]. Tuy nhiên, viêm gan B mạn tính, xơ gan và HCC đã gặp ở những bệnh nhân
có nồng độ HBV DNA dao động nhiều từ không xác định được cho đến nồng độ >
2,000,000 IU/mL [26].
Định lượng HBeAg và HBsAg
Ngoài nồng độ HBV DNA, một số khảo sát lâm sàng đã cung cấp bằng
chứng cho thấy mối quan hệ giữa các kháng nguyên khác với virus, ví dụ như kháng
nguyên e (HBeAg) và kháng nguyên bề mặt (HBsAg) với quá trình tiến triển tự
nhiên của bệnh cũng như bệnh nhân đáp ứng với điều trị kháng virus [14, 40, 89,
121]. Theo đó, sự phát triển của những xét nghiệm định lượng các kháng nguyên
quan trọng của virus bao gồm cả HBeAg và HBsAg đã trở thành một trọng tâm của
giai đoạn tiếp theo trong nghiên cứu lâm sàng.
Trong quá trình nhân lên của HBV, các sản phẩm protein như HBsAg có thể
được tổng hợp dư thừa dẫn đến hiện tượng ở một số bệnh phẩm chúng ta thấy các
tiểu thể kích thước nhỏ (32nm) hình cầu hoặc hình ống. Đây là một trong những
nguyên nhân giải thích tại sao việc định lượng nồng độ HBsAg trong máu ít có giá
trị trong việc đánh giá mức độ hoạt động của HBV. Tất cả các hạt HBV hoàn chỉnh
cũng như các tiểu thể không hoàn chỉnh đều có trong máu và lưu hành trong hệ tuần
hoàn.
c) Phát hiện về dấu ấn phân tử HBV pgRNA huyết tương và vai trò của dấu
ấn mới
Phát hiện dấu ấn phân tử HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân viêm
gan B mạn tính
Một số nghiên cứu gần đây đã chứng minh có sự hiện diện phổ biến của
HBV pgRNA trong máu ngoại vi của bệnh nhân nhiễm HBV [36, 55, 123] và nó
vẫn còn sau khi mất HBsAg huyết thanh [22, 68], nhưng không thể xác định rõ liệu
20
virus có tái tạo trong các tế bào hay không. Sau đó, Colucci và CS đã sử dụng
phương pháp lai Southern blot [27] và Hadchouel cùng CS sử dụng kỹ thuật lai tại
chỗ (in-situ hybridization) đã phát hiện HBV pgRNA không chỉ có ở những bệnh
nhân HBsAg dương tính mà còn có ở những bệnh nhân HBsAg âm tính [38]. Tuy
nhiên, các phương pháp này chưa đủ độ nhạy để phát hiện các bản sao phiên mã ở
những bệnh nhân bị nhiễm HBV với nồng độ thấp trong máu ngoại vi [38]. Ngoài
ra, cũng có một số báo cáo về việc phát hiện HBV pgRNA trong máu ngoại vi bằng
kỹ thuật PCR, nhưng những báo cáo này thực hiện trên số lượng bệnh nhân không
nhiều. Do đó, mối quan hệ giữa HBV pgRNA trong máu ngoại vi và đặc điểm lâm
sàng chưa được khảo sát ở những báo cáo trên.
Những năm sau đó, Shi và CS đã sử dụng phương pháp Reverse
Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) để phát hiện HBV pgRNA lưu
hành trong máu ngoại vi của bệnh nhân [72]. Kết quả là đã phát hiện được HBV
pgRNA ở 19/57 (37,1%) bệnh nhân có HBsAg dương tính và 1/10 (10%) bệnh nhân
có HBsAg âm tính, trong khi đó 6 bệnh nhân khỏe mạnh đều không xuất hiện sự có
mặt của HBV pgRNA. Tần số của HBV pgRNA dương tính được phát hiện ở
những bệnh nhân có mức ALT cao, HBeAg huyết thanh dương tính và mức độ
HBV DNA ≥ 0,7 Meq/ml.
Năm 2015, Louis và CS đã sử dụng kỹ thuật Realtime PCR có độ nhạy cao
để phát hiện và định lượng nồng độ HBV pgRNA trong huyết tương của những
bệnh nhân viêm gan B mạn tính [43]. Kết quả là đã phát hiện được HBV pgRNA
trong huyết tương của tất cả bệnh nhân viêm gan B mạn tính có HBeAg dương tính
và HBeAg âm tính. Thêm vào đó, đã có nhiều báo cáo cho thấy phát hiện được
HBV pgRNA có mặt trong huyết tương trong khi điều trị với NA [39, 41, 90, 126].
1.3.2. Trong nước
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy tỷ lệ nhiễm HBV trong cộng đồng ở nước ta
đứng hàng cao nhất thế giới. Tần suất có HBsAg (+) ở người lớn từ 15 đến 21%
thậm chí có nơi lên đến 26% và ước tính chúng ta đang có hơn 10 triệu người mang
21
HBV mạn tính [3]. Với diễn biến phức tạp trong điều trị bệnh viêm gan B mạn tính
và tiên lượng nặng nề của các biến chứng liên quan HBV về bệnh gan như xơ gan
và ung thư biểu mô tế bào gan, vấn đề quản lý, giám sát người nhiễm HBV mạn
tính ở nước ta những năm gần đây rất được quan tâm nghiên cứu. Đã có nhiều công
trình nghiên cứu đề cập về vai trò của các dấu ấn huyết thanh virus học trong dự
báo đáp ứng điều trị và tiên lượng sau điều trị.
Năm 2012, Trần Ngọc Ánh công bố kết quả nghiên cứu về nồng độ HBsAg,
HBV DNA huyết tương trên 279 bệnh nhân viêm gan B mạn tính. Kết quả cho thấy
nồng độ HBsAg trung bình 3,66 ± 0,44 log10IU/ml, HBV DNA trung bình 7,3 ±
1,67 log10 copies/ml. Nồng độ HBsAg, HBV DNA cao hơn đáng kể ở các bệnh
nhân viêm gan B mạn tính HBeAg dương tính so với nhóm HBeAg âm tính, không
có sự liên quan giữa nồng độ HBsAg và HBV DNA (p = 0,231, r = 0,136) ở cả hai
nhóm bệnh nhân [1] .
Tuy nhiên, tác giả Phạm Hoàng Phiệt và Nguyễn Phương Thảo trong một
công bố năm 2010 trên 97 bệnh nhân nhiễm HBV mạn tính đã đưa ra nhận định
khác. Nhóm bệnh nhân nghiên cứu có HBV DNA ở mức cao và ALT > 60 IU/ml đã
cho thấy nồng độ HBsAg có mối tương quan khá chặt chẽ với nồng độ HBV DNA
ở nhóm bệnh nhân có HBeAg dương tính, mối tương quan này chặt chẽ hơn ở thể
viêm gan có HBeAg âm tính (r=0,6336;p=0,000 so với r=0,303;p<0,0287 tương
ứng) [5]. Kết luận này cũng được tác giả Hoàng Tiến Tuyên và CS xác nhận trong
một nghiên cứu công bố năm 2017, đồng thời nhóm tác giả cũng nhận thấy không
có sự tương quan giữa nồng độ HBsAg, HBV DNA với hoạt độ ALT trên các nhóm
bệnh nhân viêm gan mạn tính [4].
Tác giả Võ Triều Lý và CS năm 2015 đã công bố một nghiên cứu bước đầu về
định lượng HBsAg giúp phân biệt người mang HBV không hoạt động (I) và viêm gan
B mạn tái hoạt (II) cho thấy HBsAg định lượng của nhóm I (inactive carrier) thấp hơn
nhóm II (active carrier) có ý nghĩa thống kê. HBsAg định lượng tại một thời điểm với
22
giá trị < 1000 IU/mL có thể giúp phân biệt người mang HBV không hoạt động và viêm
gan B mạn tính tái hoạt [6].
Kết quả của các tác giả trong nước tương đối phù hợp với nhận định thu
được từ các nghiên cứu trên thế giới về vai trò của HBsAg trong đáp ứng điều trị và
tiên lượng bệnh viêm gan B mạn tính. Tuy nhiên, nhiều báo cáo cũng đã đề cập về
việc tạo ra một cách dư thừa lượng HBsAg trong huyết tương bệnh nhân viêm gan
B mạn tính làm giảm vai trò của yếu tố nồng độ HBsAg trong việc phản ánh nồng
độ cccDNA trong tế bào gan cũng như sự nhân lên của HBV [82], [96]. Việc trị liệu
các bệnh nhân viêm gan B mạn tính bằng các NAs mới có hoạt tính kháng virus cao
như entecavir hay tenofovir làm giảm nhanh nồng độ HBV DNA huyết tương, điều
này làm giảm vai trò về động học của HBV DNA đối với việc dự báo chuyển đảo
HBeAg trong quá trình điều trị.
Mặc dù các nghiên cứu trên thế giới gần đây đã đề cập đến vai trò của nồng
độ HBV pgRNA huyết tương trong dự báo chuyển đảo huyết thanh và đáp ứng
virus bền vững sau điều trị bằng NA [115], [18]. Việc giám sát quản lý nhiễm HBV
mạn tính ở các cơ sở y tế trong nước hiện nay chủ yếu theo các hướng dẫn của một
số hiệp hội về bệnh gan lớn trên thế giới (AASLD - Hội nghiên cứu bệnh gan Mỹ,
EASL - Hiệp hội nghiên cứu gan châu Âu, APASL - Hiệp hội nghiên cứu bệnh gan
Châu Á Thái Bình Dương), chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá về các dấu ấn mới
trong giám sát theo dõi và quản lý với các bệnh nhân viêm gan B mạn tính ở Việt
Nam. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào trong nước công bố về quy trình định
lượng tải lượng HBV pgRNA huyết tương cũng như vai trò của biến động tải lượng
HBV pgRNA trong đáp ứng điều trị cũng như tiên lượng sau điều trị trên bệnh nhân
viêm gan B mạn tính ở Việt Nam.
1.4. Tính mới và tính sáng tạo của đề tài
Mục tiêu điều trị của viêm gan B mạn tính là cải thiện chất lượng cuộc sống
và duy trì sự sống bằng cách ngăn chặn sự tiến triển của bệnh xơ gan, xơ gan mất
bù, bệnh gan giai đoạn cuối, ung thư biểu mô tế bào gan và tử vong. Đây là mục
23
tiêu có thể đạt được nếu sự sao chép của HBV bị ức chế và duy trì liên tục. Việc
giảm nồng độ HBV DNA kèm theo hoạt động mô học của viêm gan B mạn tính làm
giảm nguy cơ xơ gan và giảm nguy cơ HCC, đặc biệt trong những bệnh nhân xơ
gan [59]. Tuy nhiên, nhiễm HBV mạn tính không thể hoàn toàn bị loại trừ do sự tồn
tại bền vững của covalently closed circular DNA (cccDNA) trong nhân của tế bào
gan bị nhiễm HBV [21, 87]. Hơn nữa, bộ gen HBV được tích hợp vào hệ gen của
vật chủ và có thể phát sinh ung thư [20, 23, 83].
Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước đánh giá vai trò của các dấu ấn
virus viêm gan B như HBV DNA, HBeAg, HBsAg đã có đóng góp tích cực nhất
định trong việc kiểm soát bệnh nhân nhiễm HBV mạn tính. Tuy nhiên cho đến nay,
chưa có một mô hình nào có thể dự báo đáp ứng virus sớm trong điều trị, dự báo
đáp ứng virus bền vững sau kết thúc điều trị mang lại hiệu quả cao trong thực hành
lâm sàng [60], [18], [105].
Các thuốc điều trị viêm gan B mạn tính hiện nay được cấp phép là Peg-IFN α-
2a và các thuốc ức chế enzym phiên mã ngược đường uống đồng đẳng của nucleoside
(nucleos(t)ide analogues, NAs) như Lamivudine, Telbivudine, Adefovir, Entecavir,
Tenofovir [32], [63]. Sự ức chế dài hạn việc tái bản HBV bằng NAs làm giảm đánh
kể những biến chứng liên quan đến nhiễm HBV, tuy nhiên thời gian điều trị với các
NAs không được xác định và với hầu hết bệnh nhân phải điều trị suốt đời [63]. Ở một
số bệnh nhân được điều trị bằng NAs, sự chuyển đảo HBeAg huyết thanh có thể xảy
ra với sự biến mất của HBeAg và xuất hiện anti-HBe. Đến nay, chuyển đảo HBeAg
huyết thanh được công nhận là một dấu mốc quan trọng trong quá trình điều trị nhiễm
HBV mạn tính, là điều kiện tiên quyết cho sự chuyển đảo HBsAg huyết thanh, cả hai
đều đại diện cho sự thuyên giảm nhiễm HBV một cách ổn định và cho phép ngừng
điều trị [32], [18]. Tuy nhiên, cho đến nay các nghiên cứu trên thế giới và trong nước
vẫn chưa thiết lập được các công cụ hiệu quả nhằm dự báo sự chuyển đảo HBeAg
như một kết quả của quá trình điều trị với các NAs.
24
Sự suy giảm mạnh về nồng độ HBV DNA huyết tương ở các bệnh nhân viêm
gan B mạn tính khi được đơn trị liệu bằng NAs đã được nhiều nghiên cứu đề cập
[32], [111]. Tuy nhiên việc ức chế tổng hợp DNA không ảnh hưởng trực tiếp tới
nguồn cccDNA trong nhân tế bào gan bị nhiễm, do đó hầu như không loại bỏ hoàn
toàn được cccDNA trong thực hành lâm sàng [71] và khi ngừng điều trị, người ta lại
thấy sự phục hồi trở lại của HBV DNA trong huyết tương người bệnh. Một số
nghiên cứu cho thấy nồng độ HBsAg cũng là một yếu tố tiềm năng trong tiên lượng
đáp ứng điều trị và tiên lượng các biến chứng gặp phải trên bệnh nhân viêm gan B
mạn tính [44], [96], [24]. Tuy nhiên, việc HBsAg được tạo ra một cách dư thừa
trong máu ngoại vi nên HBsAg cũng chưa phản ánh chính xác cccDNA trong nhân
tế bào gan và điều này làm giảm vai trò của yếu tố nồng độ HBsAg trong các tiên
lượng về sự nhân lên của HBV.
Việt Nam nằm trong khu vực có tỉ lệ lưu hành HBV trong cộng đồng vào
loại cao nhất trên thế giới [56] và nhiễm HBV mạn tính là một vấn đề y tế nặng nề
tại nước ta. Sự cấp thiết trong việc tìm ra hay thiết lập các công cụ theo dõi, kiểm
soát điều trị cũng như quản lý hạn chế sự lây nhiễm trong cộng đồng là rất rõ ràng
trong bối cảnh phổ biến của nhiễm HBV mạn tính và sự phức tạp, khó khăn trong
điều trị một cách triệt để các bệnh gan liên quan đến HBV. Hiện nay, chưa có một
nghiên cứu nào trong nước được thực hiện nhằm làm rõ hơn những vấn đề hết sức
tiềm năng về ý nghĩa lâm sàng của tải lượng HBV pgRNA huyết tương ở bệnh nhân
viêm gan B mạn tính. Các nghiên cứu trên thế giới về định lượng HBV pgRNA vẫn
còn tiến hành với số lượng bệnh nhân chưa nhiều. Chính vì vậy, cần thiết phải xây
dựng một quy trình định lượng HBV pgRNA huyết tương với độ nhạy cao trên đối
tượng là các bệnh nhân viêm gan B mạn tính đang điều trị bằng các đồng đẳng
nucleoside ở nước ta.
25
Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, vật liệu, hóa chất nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Bệnh nhân viêm gan B mạn tính (CHB). Cỡ mẫu (n = 77) được xác định theo
phương pháp nghiên cứu lâm sàng, nhóm bệnh nhân này được sử dụng để đánh giá
quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA sau quá trình tối ưu và đánh giá nhằm
đánh giá quy trình trên mẫu bệnh nhân CHB. Đồng thời, so sánh với các quy trình
định lượng HBV pgRNA trên thế giới hiện nay. Nhóm chứng: 50 người khoẻ mạnh
để xây dựng panel độ đặc hiệu. Ngoài ra, sử dụng 5 mẫu bệnh nhân viêm gan C.
Quá trình tối ưu quy trình RT-qPCR sử dụng các mẫu chuẩn dương sẽ thiết kế ở
phần sau đây.
Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân nghiên cứu: Chẩn đoán nhiễm HBV mạn
tính: Bệnh nhân viêm gan vi rút B mạn tính được xác định theo tiêu chuẩn của Hiệp
hội gan mật Mỹ - 2018 [104]:
HBsAg (+) > 6 tháng hoặc HBsAg (+) và Anti-HBc IgG (+). HBV DNA ≥ 105 copy/mL ở nhóm HBeAg (+) và ≥104 copy/mL ở nhóm
HBeAg (-).
ALT tăng liên tục hay từng đợt.
Tiêu chuẩn chọn nhóm chứng:
Nhóm chứng là những người khỏe mạnh bình thường, không có bệnh lý về
gan. Các đối tượng nghiên cứu thuộc nhóm chứng đều được khám và xét nghiệm
chức năng gan và các dấu ấn của virus viêm gan trước khi thu thập mẫu máu.
Tiêu chuẩn loại trừ:
Loại trừ những bệnh nhân ra khỏi nhóm bệnh nhân nghiên cứu khi có các
tình trạng sau:
+ Đồng nhiễm virus viêm gan khác hoặc HIV.
26
+ Bệnh nhân có tổn thương gan do nguyên nhân khác: rượu, do thuốc,
do hóa chất, do bệnh gan tự miễn...
+ Bệnh nhân đang trong giai đoạn thai kỳ và đang cho con bú.
+ Bệnh nhân mắc các bệnh kết hợp như đái tháo đường, viêm đường
mật...
+ Bệnh nhân không đồng ý tham gia nghiên cứu.
2.1.2. Vật liệu, hóa chất
Bảng 1: Máy móc, trang thiết bị
STT Thiết bị Hãng sản xuất
1 Máy đo nồng độ DNA Mỹ
2 Máy vortex Hàn Quốc
3 Máy ly tâm Hàn Quốc
4 Tủ an toàn sinh học cấp độ Hàn Quốc
5 Pipetman Đức, Mỹ
6 Khối ổn nhiệt có lắc Mỹ
7 Máy lắc Mỹ
8 Tủ lạnh (4oC, - 80oC) Hàn Quốc
9 Máy Realtime PCR Đức
Bảng 2: Hóa chất nghiên cứu
TT Tên hóa chất Hãng sản xuất
1. Hóa chất dùng trong tách chiết RNA tổng
số
QIAamp MinElute Virus vacuum Kit QIAGEN
27
2. Hóa chất dùng trong phản ứng RT-qPCR
1 Quantitect probe master mix QIAGEN
QIAGEN 2 Enzyme RTase
IDT 3 Primers
IDT 4 Taqman probe
4 Nước khử deion DNA/RNAse Free Thermo Scientific
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 . Thiết kế nghiên cứu
Đánh giá tính đa hình, đột biến vùng gen đích Thiết kế mồi, probe Thiết lập tiêu chuẩn lựa chọn mẫu
Tối ưu quy trình RT- qPCR Thiết lập quy trình RT-qPCR
Thiết lập chứng dương, bộ mẫu chuẩn
Đánh giá quy trình
28
2.2.2. Thu thập, bảo quản mẫu
- Quy trình thu thập mẫu, lưu trữ bảo quản:
+ Quy trình thu thập bảo quản mẫu được áp dụng cả ở khu vực điều trị bệnh
nhân và phòng xét nghiệm.
+ Các mẫu máu ngoại vi được bảo quản lạnh 4°C - 8°C và chuyển đến phòng
xét nghiệm trong vòng 2 giờ kể từ khi lấy máu, được gán mã riêng biệt.
Quy trình kỹ thuật lấy mẫu máu tĩnh mạch ngoại vi: Mẫu máu tĩnh mạch
ngoại vi với thể tích 5 ml/người được lấy vào ống chứa chất chống đông K2 EDTA.
Trong vòng 2 giờ sau khi lấy, mẫu máu được vận chuyển đến labo, tách huyết tương
bằng ly tâm 1500 g trong thời gian 10 phút và chuyển sang tube nhựa polypropylen.
Phần tế bào máu sẽ được bảo quản trong ngân hàng cho mục đích phân tích gen bổ
sung khi cần thiết. Mẫu huyết tương và tế bào được bảo quản ở tủ âm -80°C đến khi
phân tích.
2.2.3. Tách chiết acid nucleic
RNA huyết tương được tách chiết bằng bộ kit QIAamp MinElute Virus
Vacuum Kit (QIAGEN) sử dụng quy trình tách máu và dịch cơ thể theo khuyến cáo
của nhà sản xuất, sau đó được xử lý bằng DNase I, RNase-free (Thermo Fisher
Scientific) để loại bỏ DNA trước khi tiến hành tách chiết RNA. Thể tích huyết
tương được sử dụng để tách chiết RNA là 500 µL và thể tích RNA tách chiết thu
được cuối cùng là 50 µL.
2.2.4. Xây dựng quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA huyết tương
a) Thiết kế trình tự mồi và probe cho phản ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV-RNA
trong huyết tương bệnh nhân CHB.
Xác định được vùng bảo tồn là vùng gen S (kích thước khoảng 1200 nu, vùng
N-terminal là vùng bảo tồn hơn cả (đã chứng minh ở phần tổng quan), vùng này
được đánh dấu để thiết kế mồi, probe. Bước tiếp theo là đánh giá tính đa hình, đột
29
biến của vùng này để tìm ra vùng trình tự cụ thể cho thiết kế mồi/probe sử dụng
phần mềm Clustalx.
Hình 5: Đánh giá tính đa hình, đột biến vùng gen S
Sau đó, các trình tự thích hợp trên GenBank được thu thập để thiết kế mồi và
probe, đó là trình tự phổ biến nhất tại Việt Nam có tính đại diện, trình tự này phải
được công bố bởi một nhóm nghiên cứu uy tín, kết quả giải trình tự đáng tin cậy.
Lựa chọn vùng bảo thủ nhất thuộc đầu N-terminal gen S của trình tự đã lựa chọn để
thiết kế mồi sử dụng phần mềm Oligo Primer Analysis Software (Molecular
Biology Insights, Hoa Kỳ- http://www.oligo.net/index.html). Đây là phần mềm
chuyên dụng trong thiết kế các mồi/probe tối ưu dùng trong các kỹ thuật khuếch đại
gen.
Các ứng dụng BLAST, primer3 được sử dụng để đánh giá các tiêu chí có thể
gây ảnh hưởng đến tính đặc hiệu và hiệu suất của quá trình RT-qPCR, bao gồm:
nhiệt độ gắn mồi, % GC, %AT, khả năng xảy ra bắt cặp nhầm và tạo dimer,vv.
Những điểm cần chú ý khi thiết kế mồi/probe:
Thiết kế mồi cho real-time PCR dùng Taqman probe cũng theo các quy luật
thiết kế mồi chung cho PCR. Trong real-time PCR dùng Taqman probe thì nên thiết kế mồi có nhiệt độ nóng chảy khoảng 55oC - 60oC và thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của Taqman probe khoảng 5oC - 10oC. Để thiết kế Taqman probe, nên thiết kế
30
để không dài quá 30 nu, tỷ lệ G-C trong probe khoảng 30-80 % với C nhiều hơn G,
vị trí bắt cặp của đầu 5’ của Taqman probe chỉ 2-5 nu cách vị trí 3’ của mồi bắt cặp
trên cùng sợi đích, và rất quan trọng là đầu 5’ gắn reporter không phải là G vì G có
thể là quencher cho rất nhiều reporter. Khi thiết kế mồi cho real-time PCR dùng
Taqman probe thì cũng nên lưu ý để chiều dài sản phẩm khếch đại trong khoảng 75-
150 nu, không nên quá 150 nu để hiệu quả PCR có thể đạt được tối hảo. Tuy nhiên
trên thực tế cũng còn tùy thuộc vào trình tự gen đích có cho phép chúng ta chọn
được mồi đạt được tối ưu để có sản phẩm khuếch đại đạt như vậy hay không.
b) Đánh giá trình tự mồi và probe thông qua phản ứng RT-qPCR
Khả năng bắt cặp đặc hiệu và khuếch đại gen đích của các trình tự mồi và
probe sau khi thiết kế được đánh giá thông qua phản ứng realtime RT. Thành phần
phản ứng RT-qPCR đánh giá khả năng khuếch đại của các cặp mồi và probe đặc
hiệu HBV pgRNA được trình bày ở bảng sau:
Bảng 3: Thành phần phản ứng RT-qPCR
STT Thành phần Thể tích (µl)
Đệm RT-PCR (2X) 1 10
Mồi xuôi (10µM) 2 0,5
Mồi ngược (10µM) 3 0,5
Probe (10µM) 4 0,2
5 Nước đã khử ion DNA/RNase free 3,78
Khuôn RNA 6 5
Enzyme RTase 7 0,02
20 Tổng
31
Bảng 4: Chu trình nhiệt của phản ứng RT-qPCR
T.gian Steps T° đ.vị
50 phút 10 Hold
95 phút 15 Biến tính
Biến tính 94 giây 15 Khuếch đại
N° chu kỳ: 45 Gắn mồi 60 giây 30
Kéo dài 72 giây 30
25 ∞ Lưu mẫu trên máy
2.2.5. Tối ưu quy trình RT-qPCR định lượng HBV RNA
a) Nghiên cứu thiết lập chứng dương RNA được tổng hợp in-vitro, chứng âm
được tách chiết từ huyết tương người khỏe mạnh.
Chức năng cơ bản của cccDNA đó là khuôn cho quá trình phiên mã cho tất
cả các RNA của virus bao gồm pregenomic RNA (pgRNA), từ đó tiếp tục tổng hợp
tạo ra các DNA của virion [75]. Trong nghiên cứu này, RNA của HBV được tổng
hợp in-vitro từ DNA tổng hợp nhân tạo có trình tự giống với pgRNA được chèn
trong plasmid PJET1.2. Plasmid tái tổ hợp được cắt mở vòng bằng enzyme giới hạn
XhoI từ đó phiên mã RNA in-vitro tạo chứng dương và tạo bộ mẫu chuẩn HBV
pgRNA.
Mẫu chứng âm được tách chiết từ huyết tương người khỏe mạnh sử dụng bộ
kit QIAamp MinElute Virus Vacuum Kit.
b) Nghiên cứu thiết lập bộ mẫu chuẩn định lượng sử dụng RNA được tổng hợp
in-vitro với dãy nồng độ xác định. Đánh giá độ ổn định của bộ mẫu chuẩn
trước khi hoàn thiện.
Mẫu chứng dương pgRNA được tổng hợp qua quá trình phiên mã in-vitro
được tinh sạch sử dụng Liti Clorua, sau đó tiến hành đo nồng độ và đánh giá độ tinh
sạch trên hệ thống máy Nanodrop, Thermo Scientific kiểm tra độ tinh sạch, tỉ lệ
32
260/280, 260/230 thỏa mãn các thông số yêu cầu đối với mẫu RNA. pgRNA in-
vitro sau tinh sạch với nồng độ đã xác định được tính toán, quy đổi đơn vị từ ng/µL
sang copy/µL để pha loãng tới các dải nồng độ khác nhau hơn kém nhau 10 lần tạo
bộ mẫu chuẩn cho quy trình định lượng HBV pgRNA.
Công thức quy đổi:
x 10-9 x 6,022 x 1023 (copy/µL) Số bản copy =
c) Nghiên cứu thiết lập bộ mẫu chuẩn, panel độ nhạy và độ đặc hiệu của phản
ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV pgRNA.
Để hình thành panel độ nhạy, nhóm nghiên cứu đã tiến hành xây dựng và
đánh giá nồng độ mẫu chuẩn, sau đó pha loãng và chia nhỏ thành các nồng độ cách
nhau 10 lần. Tiến hành đánh giá trên phản ứng RT-qPCR đã tối ưu. Với mỗi nồng
độ mẫu chuẩn trong dải nồng độ trên được lặp lại mỗi nồng độ hai lần, với những nồng độ thấp thực hiện 3 lần lặp lại (với các nồng độ 102, 101, 100 copy/µL)
Các mẫu chuẩn với nồng độ xác định trong bộ panel được chia nhỏ vừa đủ
cho hai đến ba lần sử dụng để đảm bảo chất lượng, tránh rã đông mẫu chuẩn quá
nhiều lần có thể ảnh hưởng đến nồng độ cũng như ảnh hưởng đến chất lượng của
đường chuẩn. Các mẫu chuẩn khi thực hiện mix phản ứng phải được bảo quản hoàn
toàn trên đá, và phải được bảo quản đúng điều kiện quy định sau khi sử dụng xong.
Thiết lập panel độ đặc hiệu: Tiến hành tách chiết các mẫu thuộc nhóm chứng
là những người tham gia khỏe mạnh. Sau đó tiến hành đánh giá các mẫu đã tách
chiết trên quy trình RT-qPCR sử dụng cặp mồi và probe đặc hiệu với HBV pgRNA
để đánh giá độ đặc hiệu của phản ứng. Đồng thời cũng đánh giá trên một số tác
nhân khác gây bệnh gan không phải HBV như virus viêm gan C HCV.
d) Tối ưu điều kiện phản ứng bao gồm: nhiệt độ gắn mồi, thời gian các bước và
tốc dộ thay đổi nhiệt độ của phản ứng của phản ứng RT-qPCR.
33
Tối ưu nhiệt độ bước phiên mã ngược:
Nhiệt độ bước phiên mã ngược sẽ phụ thuộc vào hai yếu tố: mồi ngược và
enzyme có hoạt tính phiên mã ngược. Theo khuyến cáo của bộ kit cung cấp enzyme
phiên mã ngược viết tắt là RTase, nhiệt độ thích hợp cho enzyme hoạt động là từ 45
- 50°C trong khoảng thời gian 10 phút. Vì vậy, nhóm nghiên cứu quyết định lựa
chọn hai nhiệt độ là 45 và 50°C với thời gian là 10 phút để đánh giá ở nhiệt độ nào
tối ưu cho phản ứng phiên mã ngược. Đồng thời nhiệt độ 45 - 50°C là nhiệt độ thấp
hơn nhiệt độ gắn mồi bình thường của một phản ứng Realtime PCR sẽ giúp mồi
ngược bắt cặp với RNA dễ dàng hơn, tuy quá trình có thể gây ra sản phẩm phụ do
có khả năng mồi tự bắt cặp.
Tối ưu quy trình realtime PCR sử dụng các mẫu chuẩn dương HBV pgRNA
làm khuôn. Quy trình tối ưu nhiệt độ bước phiên mã ngược được thực hiện với
thành phần phản ứng và chu trình như sau:
Bảng 5: Thành phần phản ứng RT-qPCR
STT Thành phần Thể tích (µl)
10 Đệm RT-PCR (2X) 1
0,5 Mồi xuôi (10µM) 2
0,5 Mồi ngược (10µM) 3
0,2 Probe (10µM) 4
Nước đã khử ion DNA/RNase free 3,78 5
5 Khuôn RNA 6
0,02 Enzyme RTase 7
20 Tổng
34
Bảng 6: Chu trình nhiệt của phản ứng RT-qPCR với hai nhiệt độ khác
nhau ở bước phiên mã ngược
T° T.gian đ.vị Steps
45 hoặc 50 phút 10 Hold
phút 15 95 Biến tính
giây 15 94 Biến tính Khuếch đại
giây 30 63 N° chu kỳ: 45 Gắn mồi
giây 30 72 Kéo dài
∞ 25 Lưu mẫu trên máy
Đặc biệt, trong quá trình thiết kế thí nghiệm có sử dụng một số mẫu không
bổ sung enzyme RTase để đảm bảo không có sự nhiễm với DNA. Ngoài ra, ở bước
“Kéo dài” trong chu trình “Khuếch đại” có cài đặt kênh thu nhận tín hiệu Green do
sử dụng probe gắn huỳnh quang loại FAM trong quá trình mix thành phần phản
ứng.
Tối ưu thời gian của bước phiên mã ngược
Sau khi lựa chọn được nhiệt độ gắn mồi tối ưu cho bước phiên mã ngược,
tiếp tục tiến hành tối ưu thời gian phản ứng phiên mã ngược. Với thời gian ban đầu
là 10 phút theo như gợi ý của hướng dẫn sử dụng, nhóm nghiên cứu đã quyết định
lựa chọn hai mốc thời gian cùng với 10 phút là 20 phút và 40 phút.
Quá trình tối ưu thời gian phiên mã ngược sử dụng các mẫu chuẩn dương
giống với bước tối ưu nhiệt độ của bước phiên mã ngược. Thực hiện quy trình định
lượng với duy nhất yếu tố thời gian của bước phiên mã ngược thay đổi lên là 20 và
40 phút. Sau đó so sánh với kết quả thời gian 10 phút để tìm ra thời gian tối ưu cho
bước phiên mã ngược.
35
Tối ưu nhiệt độ gắn mồi
Nhiệt độ gắn mồi là một yếu tố quan trọng trong phản ứng khuếch đại gen,
không chỉ đối với riêng Realtime PCR hay như ở nghiên cứu này là RT-qPCR.
Nhiệt độ gắn mồi phù hợp giúp mồi hoạt động hiệu quả hơn, đặc hiệu hơn, đặc biệt
là trong các phản ứng Realtime có sử dụng chất phát tín hiệu huỳnh quang là
TaqMan probe.
Nhiệt độ gắn mồi được nhóm nghiên cứu lựa chọn để tối ưu là nhiệt độ 57°C
và 63°C, nhiệt độ gắn mồi thường sử dụng cho RT-qPCR dùng Taqman probe.
Tối ưu thời gian luân nhiệt
Chu trình luân nhiệt (bước Cycling) của một phản ứng Realtime PCR sử
dụng TaqMan probe thường có ba giai đoạn nhiệt độ là: biến tính ở 94 - 95°C trong
khoảng thời gian 15 - 30 giây, gắn mồi ở 60 - 63°C trong khoảng thời gian 30 giây
và kéo dài ở 72°C trong khoảng thời gian từ 30 - 60 giây và đây là lúc máy realtime
tiến hành đo tín hiệu huỳnh quang. Chu trình luân nhiệt này sẽ kéo dài khoảng 40 -
45 chu kỳ, dài hơn ở các quy trình PCR thường có số chu kỳ vào khoảng 30 - 35
chu kỳ, thậm chí ngắn hơn.
Các giai đoạn nhiệt độ cũng như thời gian ở chu trình này được trải dài khá
rộng, tuy nhiên đối với phản ứng RT-qPCR cũng như các phản ứng thực hiện trên
máy Realtime PCR thì quan trọng nhất là thời gian của bước gắn mồi, trong khoảng
thời gian từ 15, 20 đến 30 giây.
Để tối ưu thời gian gắn mồi, nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát và so sánh
kết quả với hai thời gian gắn mồi là 15 và 30 giây để có thể tiến hành trên hai máy
để giảm bớt những sai số có thể xảy ra gây sự khác biệt trong kết quả cũng như
không lựa chọn được điều kiện tối ưu.
e) Tối ưu các thành phần phản ứng RT-PCR, gồm có buffer, các enzyme DNA
polymerase, nồng độ primer và probe. Thành phần phản ứng bao gồm cả
dUTP và AmpErase uracil N-glycosylase để chống ngoại nhiễm.
36
Khác với phản ứng PCR, vì realtime PCR, đặc biệt là các phản ứng realtime
PCR có TaqMan probe là các phản ứng có liên quan đến chất phát và tín hiệu huỳnh
quang. Do vậy, các buffer sử dụng trong quá trình Realtime PCR đa phần không cần
bổ sung những thành phần như Taq polymerase có hoạt tính 5’-3’ exonuclease,
dNTP hay MgCl2 mà thường hầu như đã có đầy đủ sẵn trong Buffer Realtime PCR.
Ngoài ra các buffer này còn cho rõ là buffer loại bao nhiêu X để có thể tùy theo
từng ứng dụng có thể tích cuối khác nhau để lựa chọn sử dụng buffer cho hợp lý, ở
đây nồng độ Buffer được sử dụng là Quantitect Master mix 2X. Vì vậy với phản
ứng Realtime PCR thường chỉ có các thành phần là: Buffer, Mồi, Probe và Nước đã
khử ion DNA/RNase free. Ngoài ra có thể thêm một số hóa chất phụ gia như dUTP,
UNG để ngăn cản quá trình ngoại nhiễm xảy ra gây ảnh hưởng đến phản ứng.
Tối ưu nồng độ mồi
Khi tối ưu các thành phần của quá trình RT-qPCR, nhóm nghiên cứu đã tiến
hành khảo sát trên một số các thành phần chính như: nồng độ mồi, nồng độ probe
cũng như các chất phụ gia khác nếu có.
Đầu tiên nhóm nghiên cứu tiến hành tối ưu nồng độ mồi. Với nồng độ mồi
của phản ứng Realtime PCR thường khảo sát trên một dải nồng độ mồi từ 0,05 đến
1 µM, sau đó dựa vào Ct value và hiệu suất khuếch đại sẽ chọn ra nồng độ mồi
thích hợp cho phản ứng và tiếp tục tối ưu với các thành phần phản ứng khác.
Tối ưu nồng độ probe
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu tiếp tục tối ưu thành phần phản ứng vô cùng
quan trọng trong phản ứng định lượng RT-qPCR, đó là nồng độ probe. Nồng độ
probe sẽ được thực hiện tối ưu dựa theo nồng độ mồi đã tối ưu ở trên là 0,5 µM. Hai
nồng độ probe được nhóm nghiên cứu lựa chọn để đánh giá đó là nồng độ 0,1 và 0,2
µM.
37
Các chất phụ gia trong phản ứng RT-qPCR
Ưu điểm của phản ứng RT-qPCR Onestep là quá trình tạo cDNA ở trong
cùng một ống phản ứng với quá trình khuếch đại cho nên tránh việc mở nắp ống để
mix phản ứng bước hai và giảm nguy cơ gây nhiễm, đồng thời đơn giản các bước
thực hiện quy trình.
Một trong số các nguồn dễ gây nhiễm nhất cho PCR là sản phẩm PCR của
chính những lần khuếch đại trước nên có thể sử dụng enzyme AmpErase uracil N-
glycolase (UNG) để phá hủy các sản phẩm này bằng cơ chế enzyme và hóa học
nhưng không phá hủy ADN tự nhiên (khuôn mẫu hay đoạn mồi). Hơn nữa, Taq
ADN polymerase nhận dUTP là cơ chất, do vậy có thể sử dụng UNG để tránh
nhiễm. UNG xúc tác quá trình loại bỏ uracil khỏi ADN sợi đơn hoặc kép được tổng
hợp từ dUTP – một trong 3 loại nucleotide của PCR. Dưới tác dụng của UNG, các
vị trí kiềm được hình thành và trong điều kiện nhiệt độ cao, pH kiềm, các vị trí kiềm
này sẽ bị phân cắt.
Tuy nhiên, đặc tính của UNG là cắt đứt liên kết giữa RNA và cDNA (theo
hướng dẫn sử dụng trên trang web của hóa chất này), và thực tế việc đánh giá cũng
đã cho thấy kết quả tương tự. Các mẫu có bổ sung UNG đều cho kết quả âm tính
khi trong khi không bổ sung UNG cho kết quả dương tính, kể cả mẫu chứng dương.
2.2.6. Đánh giá quy trình RT-qPCR định lượng HBV RNA
Ngưỡng phát hiện, ngưỡng định lượng:
Sau khi đã tối ưu thành phần phản ứng (buffer, nồng độ mồi, nồng độ probe)
và chu trình phản ứng (nhiệt độ phiên mã ngược, nhiệt độ gắn mồi), tiếp tục tiến hành đánh giá quy trình trên dải nồng độ từ 1,25 – 2,5 - 5 - 101 đến 104 copy/pư để
xác định ngưỡng phát hiện và ngưỡng định lượng của quy trình định lượng tải
lượng HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB. Với mỗi nồng độ mẫu
chuẩn trong dải nồng độ trên được lặp lại mỗi nồng độ hai lần, với những nồng độ
thấp nên cân nhắc thực hiện 3 lần lặp lại.
38
Ngưỡng phát hiện được xác định là nồng độ thấp nhất mà tại đó trên 95%
tổng số lần chạy cho tín hiệu. Ngưỡng định lượng được xác định là nồng độ thấp
nhất mà tại đó 100% tổng số lần chạy cho tín hiệu.
Độ lặp lại, độ chính xác của quy trình RT-qPCR
Độ lặp lại của quy trình được đánh giá qua giá trị deltaCt giữa các lần lặp lại
ở các nồng độ khác nhau. DeltaCt càng nhỏ độ lặp lại của quy trình càng tốt. Độ
chính xác của quy trình được phản ánh qua giá trị CV (Hệ số biến thên), CV càng
nhỏ độ chính xác của quy trình càng cao (CV<= 0,05).
Tính ổn định của bộ mẫu chuẩn:
Sau khi xây dựng đường chuẩn, cần tiến hành đánh giá chất lượng, trong đó
có việc đánh giá tính ổn định của bộ mẫu chuẩn vừa thiết lập để đảm bảo chất lượng
và độ tin cậy cho kết quả xét nghiệm. Quy trình đánh giá độ ổn định của bộ mẫu
chuẩn sẽ được thực hiện trên các mốc thời gian lần lượt là: 2 tuần, 1 tháng, 2 tháng
và 3 tháng.
Bộ mẫu chuẩn được pha loãng từ stock và chạy các nồng độ từ 108 đến 101
copyphản ứng, sau đó được chia thành các ống nhỏ đánh dấu khoảng thời gian lần
lượt là 2 tuần, 1 tháng, 2 tháng và 3 tháng kể từ ngày pha bộ mẫu chuẩn. Sau khi
đến khoảng thời gian đó sẽ tiến hành đánh giá lần lượt các nồng độ mẫu chuẩn
thuộc bộ/nhóm thời gian đã đánh dấu nhằm đánh giá độ ổn định của bộ mẫu chuẩn.
Các kết quả chạy đánh giá độ ổn định sau hai tuần, một tháng, hai tháng, ba tháng sẽ
được liệt kê thành bảng đối chiếu so sánh dựa trên giá trị Ct.
2.2.7. Phân tích, xử lý số liệu
- Nồng độ của HBV pgRNA huyết tương được tính theo đơn vị copy/ml huyết tương.
- Nồng động của HBV pgRNA trong huyết tương (đơn vị là copy/ml huyết
tương) được tính toán bằng công thức sau:
C=Q x (VRNA/VPCR) x (1/Vext)
39
Trong đó, C là nồng độ của trình tự đích cần tính (đơn vị là copy/ml huyết
tương), Q là số copy trình tự đích xác định được từ phản ứng Realtime PCR định
lượng, VRNA tổng thể tích RNA thu được từ quá trình tách chiết (50 µL), VPCR là thể
tích RNA tách chiết dùng cho mỗi phản ứng PCR (5 µL) và Vext là thể tích huyết
tương sử dụng để tách chiết (đơn vị là ml).
- Phân tích thống kê: Số liệu thu được sẽ được xử lí bằng phương pháp
thống kê y sinh học phù hợp để xác định được độ nhạy, độ đặc hiệu của dấu ấn sinh
học HBV pgRNA huyết tương đối với bệnh nhân viêm gan B mạn tính trên đối
tượng người Việt Nam.
40
Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. Thiết kế phản ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết tương
bệnh nhân CHB.
3.1.1. Nghiên cứu thiết lập chứng dương RNA được tổng hợp in-vitro, chứng âm
được tách chiết từ huyết tương người khỏe mạnh.
Chứng dương RNA là trình tự pgRNA phiên mã từ khuôn là trình tự DNA
sợi âm trên ngân hàng gen GenBank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/) với
mã số hiệu là MF674459.1, genotype B, subtype B4 là trình tự đại diện phổ biến
nhất ở Việt Nam. Trình tự toàn bộ hệ gen HBV DNA đã được công bố trên ngân
hàng gen GenBank.
Trình tự DNA được tổng hợp nhân tạo và được đưa vào trong plasmid
pJET1.2. Plasmid tái tổ hợp chứa trình tự DNA đích được mở vòng bằng enzyme
cắt giới hạn XhoI và làm khuôn cho quá trình tổng hợp RNA in-vitro, để tạo chứng
dương pgRNA của HBV cho quy trình RT-qPCR.
Sau khi tổng hợp RNA in-vitro, pgRNA chứng dương tinh sạch có nồng độ
15,59 ng/µL, các chỉ số 260/280: 1,67; 260/230: 1,85. Như vậy chứng dương có
nồng độ cao và độ tinh sạch tốt được sử dụng làm mẫu chuẩn dương cho quy trình
RT-qPCR định lượng HBV pgRNA, đồng thời RNA in-vitro được pha loãng tới các
dải nồng độ để tạo bộ mẫu chuẩn HBV pgRNA phục vụ cho việc xây dựng đường
chuẩn và panel độ nhạy.
Mẫu chứng âm được tách chiết thành công từ huyết tương người khỏe mạnh có
nồng độ 7,6 ng/µL, độ tinh sạch đảm bảo.
3.1.2. Nghiên cứu thiết lập bộ mẫu chuẩn định lượng sử dụng RNA được tổng
hợp in-vitro với dãy nồng độ xác định. Đánh giá độ ổn định của bộ mẫu chuẩn
trước khi hoàn thiện.
Tính toán số bản copy của mẫu chuẩn:
+ Nồng độ stock: 15,59 ng/µL
41
x 10-9 x 6,022 x 1023 =2,69 x 1010 (copy/µl) + Số bản copy =
Vì sử dụng 6 µL cho một phản ứng nên số bản sao trong 1 phản ứng là: 1,61
x 1011 (copy/phản ứng)
Sau khi tính toán xong ghi lại nồng độ và ghi trên chính ống stock để thuận
tiện trong việc pha loãng sau này cũng như thu thập số liệu cho nghiên cứu.
Từ nồng độ gốc, mẫu chuẩn được pha loãng tới các dải nồng độ xác định
cách nhau 10 lần tạo bộ mẫu chuẩn. Kết quả thu được bộ mẫu chuẩn bao gồm các mẫu chuẩn có nồng độ như sau: 1,61 x 1011(nồng độ stock), 1010, 109, 108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100 (copy/pư). Ký hiệu: S10, S9, S8, S7, S6, S5, S4, S3, S2,
S1, S0.
3.1.3. Thiết kế trình tự mồi và probe cho phản ứng RT-qPCR đo tải lượng HBV
pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB.
Căn cứ vào độ ổn định và tính đa hình, đột biến, vùng gen được lựa chọn
thiết kế mồi và probe cho quy trình định lượng HBV pgRNA là vùng gen S.
Kết quả lựa chọn cặp mồi/probe:
Sử dụng công cụ thiết kế mồi và các thông tin liên quan đến đoạn gen của
HBV pgRNA, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một số cặp mồi/TaqMan probe có khả
năng khuếch đại đặc hiệu trình tự gen đích quan tâm. Ba cặp mồi/probe được kí
hiệu lần lượt là: 482/198/361, 482/585/361, và 482/223/361. Thông qua phản ứng
RT-qPCR và đánh giá trên mẫu chuẩn dương HBV pgRNA S4 và S5, nhóm nghiên
cứu tiến hành đánh giá nhằm lựa chọn ra cặp mồi/probe có khả năng khuếch đại tốt
nhất trình tự quan tâm.
Kết quả của phản ứng RT-qPCR được trình bày ở hình sau:
42
Chú thích hình: Các cặp mồi được kí hiệu số hiệu lần lượt là 198+, 223+, 585+. Hai mẫu
chuẩn S5, S4 được lựa chọn để đánh giá với kí hiệu tương ứng là 12 và 34. Các mẫu có chữ “AM”
là chứng âm của phản ứng
Hình 6: Kết quả phản ứng RT-qPCR đánh giá mồi/probe.
Sử dụng 2 mẫu chuẩn với nồng độ trung bình được lựa chọn trong bộ mẫu chuẩn: S4 (104), S5 (105). Mỗi mẫu chuẩn được chia thành các ống nhỏ; 2 ống mẫu
chuẩn tương ứng của S5, S4 ký hiệu là 12 và 34 được sử dụng cho quá trình tối ưu.
Như kết quả Hình 5, các cặp mồi và probe được thiết kế đều có khả năng
khuếch đại trình tự đích quan tâm (HBV pgRNA), ngoài ra các cặp mồi và probe
đều cho thấy tính đặc hiệu cao khi các chứng âm đều không cho thấy tín hiệu
khuếch đại. Tuy nhiên những cặp mồi và probe này có điểm khác biệt rất lớn, đó
chính là hiệu suất khuếch đại khác nhau. Theo như kết quả của phản ứng, cặp mồi
có ký hiệu 482/223/361 (là cặp mồi và probe có trình tự đã được trình bày ở trên)
cho thấy tiềm năng là có tín hiệu khuếch đại tốt nhất trong cả ba cặp mồi và probe.
Tín hiệu huỳnh quang cũng như Ct được thể hiện trên bảng kết quả đều chỉ ra cặp
mồi và probe với kí hiệu 223 chính là cặp mồi và probe được lựa chọn cho quy trình
định lượng tải lượng HBV pgRNA bằng phương pháp RT-qPCR.
Sau đó nhóm nghiên cứu tiếp tục khảo sát trên một số mẫu bệnh nhân CHB
đã tách chiết và các mẫu của người khỏe mạnh tham gia nghiên cứu, các kết quả
43
đều chỉ ra rằng cặp mồi và probe kí hiệu 482/223/361 có tín hiệu khuếch đại tốt
nhất, và nhóm nghiên cứu quyết định lựa chọn cặp mồi và probe này cho những quy
trình tối ưu tiếp theo.
Sau quá trình thử nghiệm và đánh giá bước đầu để tìm ra cặp mồi/probe có
khả năng khuếch đại hiệu quả và đặc hiệu HBV pgRNA, nhóm nghiên cứu đã xác
định cặp mồi/probe tối ưu cho quy trình RT-qPCR.
Trình tự mồi phiên mã ngược đặc hiệu của HBV là: 5’ -
GACAAACGGGCAACATACCT - 3’ ([nt] 476 – 457).
Trình tự forward primer là: 5’ - ATGTGTCTGCGGCGTTTTAT - 3’ ([nt]
377 – 396).
Trình tự probe là : 5’ - FAM – ATCCTGCTGCTATGCCTCAT - BHQ1 - 3’
([nt] 410 – 429).
Hình 7: Bản đồ trình tự mồi/probe cho quy trình RT-qPCR
3.1.4. Nghiên cứu thiết lập bộ panel độ nhạy và độ đặc hiệu của phản ứng RT-
qPCR đo tải lượng HBV pgRNA.
Mẫu chuẩn RNA được pha loãng xuống các dải nồng độ xác định để tạo
panel độ nhạy.
44
Pha loãng từ nồng độ 1011 xuống đến nồng độ 100:
Pha loãng xuống 1010: 10µL 1011 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 109: 10µL 1010 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 108: 10µL 109 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 107: 10µL 108 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 106: 10µL 107 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 105: 10µL 106 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 104: 10µL 105 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 103: 10µL 104 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 102: 10µL 103 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 101: 10µL 102 + 90µL H2O
Pha loãng xuống 100: 10µL 101 + 90µL H2O
Hình 8: Panel độ nhạy
Kết quả thiết lập bộ panel độ nhạy chạy đánh giá bằng phản ứng RT-qPCR
trên hệ thống Rotor GenQ:
45
101
Hình 9: Kết quả thiết lập bộ panel độ nhạy.
Hình 10: Kết quả dựng đường chuẩn từ panel độ nhạy.
Trong quá trình thiết lập đường chuẩn có một giá trị thông số là hệ số tương quan R2 cho thấy độ tuyến tính của quá trình khuếch đại. Thông số R2 đạt tiêu
chuẩn lớn hơn 0,99, cho thấy quy trình realtime PCR có độ tuyến tính tốt. Bên cạnh
đó, hiệu quả PCR hay E% (PCR efficiency) của quy trình đạt được là 0,97, cho thấy
khả năng khuếch đại tốt của cặp mồi cũng như các mẫu chuẩn thiết kế.
46
Để thiết lập bộ panel độ đặc hiệu, nghiên cứu sử dụng 50 mẫu chứng khỏe
mạnh của người tham gia nghiên cứu, trong đó tiền sử chưa từng mắc các bệnh liên
quan đến HBV hay những vấn đề về gan khác, cũng không có tiền sử sử dụng rượu
bia hay các chất kích thích khác.
Bên cạnh đó có kiểm tra đánh giá định lượng trên các mẫu virus HCV là một
virus viêm gan C. Kết quả đánh giá trên bộ panel độ đặc hiệu cho thấy độ đặc hiệu
của phản ứng là 100%.
HBV+: mẫu chứng dương HBV, NTC: mẫu chứng âm, HCV+: mẫu đối chứng HCV, 88, 75, 85,
54, 62, 43, 38, 66, 48, 57, 44, 12: mẫu chứng âm người khỏe mạnh, IC+: chứng dương nội chuẩn,
IC 88, IC75, IC 54: chứng nội chuẩn trong các mẫu 88, 75, 54, IC-: chứng âm nội chuẩn.
Hình 11: Kết quả bộ panel độ đặc hiệu
3.2. Tối ưu quy trình realtime RT- PCR đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết
tương bệnh nhân CHB.
3.2.1. Tối ưu điều kiện phản ứng bao gồm: nhiệt độ gắn mồi, thời gian các bước
và tốc dộ thay đổi nhiệt độ của phản ứng của phản ứng RT-qPCR.
Tối ưu nhiệt độ gắn mồi bước phiên mã ngược:
Kết quả của quy trình phiên mã ngược được thực hiện ở 45℃ trong vòng 10
phút sẽ được trình bày dưới đây:
47
Hình 12: Kết quả của phản ứng RT-qPCR trên phần mềm RotorGene
45.1 và 45.2: hai mẫu chuẩn dương S4 và S5 được phiên mã ngược ở nhiệt độ 45°C trong
khoảng thời gian 10 phút. 45 E- là mẫu không bổ sung enzyme RTase và 45 NTC là mẫu chứng âm
của phản ứng này
với nhiệt độ 45℃.
Kết quả của quy trình phiên mã ngược được thực hiện ở nhiệt độ 50°C trong
vòng 10 phút sẽ được trình bày dưới đây:
48
Hình 13: Kết quả của phản ứng RT-qPCR trên phần mềm RotorGene
50.1 và 50.2 là hai mẫu chuẩn dương S4 và S5 với thứ tự các mẫu giống như mẫu 45.1 và
45.2 và được phiên mã ngược ở nhiệt độ 50°C trong khoảng thời gian 10 phút. 50 E- là mẫu không
bổ sung enzyme RTase và 50 NTC là mẫu chứng âm của phản ứng này.
với nhiệt độ 50°C.
Như vậy, theo như kết quả so sánh với hai nhiệt độ ở bước phiên mã ngược
khác nhau, nhóm nghiên cứu nhận thấy Ct value ở nhiệt độ bước phiên mã ngược
50°C sớm hơn giá trị Ct ở nhiệt độ 45°C khoảng 1-2 chu kỳ. Hơn nữa, nếu nhìn vào
chu kỳ khuếch đại, tín hiệu khuếch đại ở nhiệt độ 50°C cho thấy hiệu suất khuếch
đại tốt hơn, đường tín hiệu cao hơn ở nhiệt độ 45°C. Không chỉ ở hai mẫu này mà
khảo sát trên một số mẫu bệnh nhân CHB cũng cho thấy kết quả như vậy. Bên cạnh
đó, mẫu chứng âm enzyme không cho thấy phản ứng không có lẫn HBV DNA, và
như vậy quá trình tách chiết và xử lý sau tách chiết đã loại hết HBV DNA, điều đó
giúp quá trình định lượng không bị ảnh hưởng. Mẫu chứng âm nước cũng không có
tín hiệu khuếch đại, chứng tỏ phản ứng có độ đặc hiệu tốt.
Như vậy, nhiệt độ tối ưu cho bước phiên mã ngược RNA của quy trình định
lượng là nhiệt độ 50°C.
49
Tối ưu thời gian bước phiên mã ngược
Kết quả của quy trình phiên mã ngược được thực hiện ở nhiệt độ 50°C trong
vòng 10 phút thể hiện qua hình 13:
Kết quả của quy trình phiên mã ngược được thực hiện ở nhiệt độ 50°C trong
vòng 20 phút như sau:
T20 M2 và T20M1 là hai mẫu chuẩn dương S4 và S5 được phiên mã ngược ở nhiệt độ 50°C trong
khoảng thời gian 20 phút. T20 E- là mẫu không bổ sung enzyme RTase và T20 NTC là mẫu chứng
âm của phản ứng này.
Hình 14: Thời gian phiên mã ngược 20 phút.
Kết quả của quy trình phiên mã ngược được thực hiện ở nhiệt độ 50°C trong
vòng 40 phút như sau:
50
T40 M1 và T40 M2 là hai mẫu chuẩn dương S5 và S4 được phiên mã ngược ở nhiệt độ 50°C trong
khoảng thời gian 40 phút. T20 E- là mẫu không bổ sung enzyme RTase và T20 NTC là mẫu chứng
âm của phản ứng này.
Hình 15: Thời gian phiên mã ngược 40 phút.
Với ba hình kết quả hình 13, hình 14, hình 15 tương ứng với từng thời gian
phiên mã ngược lần lượt là 10; 20 và 40 phút, nhóm nghiên cứu nhận thấy Ct ở hai
mẫu M1 và M2 đều giảm dần khi tăng thời gian phiên mã ngược. Vì vậy, 10 phút
chính là khoảng thời gian vừa đủ để phản ứng phiên mã ngược diễn ra, việc tăng
thời gian là không cần thiết và có khả năng làm giảm độ nhạy của phản ứng.
Tối ưu nhiệt độ gắn mồi qPCR
Kết quả đánh giá nhiệt độ gắn mồi được thể hiện ở hình dưới đây:
51
T1, T2, T6: là các mẫu chuẩn dương RNA S4
Hình 16: Nhiệt độ gắn mồi 63°C.
T1, T2, T6: là các mẫu chuẩn dương RNA S4, AM: mẫu chứng âm
Hình 17: Nhiệt độ gắn mồi 57°C.
Sau khi khảo sát trên mẫu chuẩn dương S4 nhóm nghiên cứu nhận thấy nhiệt
độ gắn mồi 63°C là nhiệt độ tối ưu cho quá trình RT-qPCR. Các giá trị Ct của các
tube S5 ở nhiệt độ 63°C đều sớm hơn nhiệt độ 57°C từ 1 - 2 chu kì. Hơn hết, nhiệt
độ gắn mồi cao hơn giúp phản ứng PCR đặc hiệu hơn.
52
Tối ưu thời gian gắn mồi:
Sau đây là kết quả của quá trình tối ưu thời gian gắn mồi trong chu trình luân nhiệt:
T15: Mẫu chuẩn dương S4 với thời gian gắn mồi 15 giây, NTC: mẫu chứng âm
Hình 18: Kết quả ở thời gian gắn mồi 15 giây.
T30: Mẫu chuẩn dương S4 với thời gian gắn mồi 30 giây, NTC: mẫu chứng âm
Hình 19: Kết quả ở thời gian gắn mồi 30 giây.
Theo như kết quả so sánh giữa hai thời gian gắn mồi thì với cùng một mẫu, ở
thời gian kéo dài là 30 giây cho giá trị Ct sớm hơn 2 chu kỳ, tức là lượng sản phẩm
gấp 4 lần, so với thời gian kéo dài 15 giây (29,16 so với 31,71). Như vậy, thời gian
gắn mồi được lựa chọn trong chu trình luân nhiệt là 30 giây.
53
3.2.2. Tối ưu các thành phần phản ứng RT-PCR, gồm có buffer, các enzyme
DNA polymerase, nồng độ mồi và probe. Thành phần phản ứng bao gồm cả
dUTP và AmpErase uracil N-glycosylase để chống ngoại nhiễm.
Tối ưu nồng độ primer:
Kết quả tối ưu nồng độ mồi được trình bày ở hình sau:
RNA HBV+: mẫu chứng dương HBV RNA, 1E+: mẫu chứng dương nồng độ mồi 1 µM, 0,5E+,
0,2 E+; 0,1 E+1; 0,1E+2; 0,05E+1; 0,05E+2 lần lượt là các mẫu chứng dương ở các dải nồng độ
mồi 0,5; 0,2;0,1; 0,05;-0: mẫu chứng âm; 0,05-: mẫu chứng âm không enzyme nồng độ mồi 0,05.
Hình 20: Kết quả tối ưu nồng độ mồi.
Như vậy, theo như kết quả RT-qPCR và so sánh dựa trên giá trị Ct, nồng độ
mồi 1 và 0,5 µM đều cho giá trị Ct khoảng chu kỳ thứ 29, tuy nhiên nhóm nghiên
cứu quyết định lựa chọn nồng độ mồi là 0,5 µM vì sử 1 µM là nồng độ mồi khá cao
và có thể ảnh hưởng đến quá trình probe gắn vào trình tự đích do cạnh tranh với mồi
trong thành phần phản ứng. Nhất là có nhiệt độ ủ khoảng 50°C ở thời gian đầu càng
tạo điều kiện cho mồi gắn vào trước probe.
Tối ưu nồng độ probe:
54
Theo như kết quả Realtime ở hình 19 và hình 20, nồng độ probe tạo nên sự
khác biệt rất lớn trong quy trình định lượng trên cùng một chứng dương. Và do Ct
value lên sớm hơn khoảng 3 chu kỳ, nồng độ probe 0,2 µM đã được lựa chọn là
nồng độ tối ưu cho quy trình định lượng HBV pgRNA.
P 0,1: Mẫu chứng dương nồng độ probe 0,1, NTC: mẫu chứng âm
Hình 21: Kết quả đánh giá ở nồng độ probe 0,2 µM
Hình 22: Kết quả đánh giá ở nồng độ probe 0,1 µM
55
P 0,1: Mẫu chứng dương nồng độ probe 0,1; NTC: mẫu chứng âm
3.2.3. Quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA
Sau quá trình tối ưu các thành phần của phản ứng RT-qPCR, nhóm nghiên
cứu đã xây dựng thành công bảng thành phần tối ưu của phản ứng RT-qPCR.
Bảng 7: Thành phần tối ưu của một phản ứng RT-qPCR
STT Thành phần Thể tích (µl)
Đệm RT-PCR (2X) 1 10
Mồi xuôi (10µM) 2 1
Mồi ngược (10µM) 3 1
Probe (10µM) 4 0,4
5 Nước đã khử ion DNA/RNase free 1,58
Enzyme RTase 6 0,02
RNA template 7 6
Tổng 20
Sau khi thực hiện quá trình tối ưu các điều kiện trong chu trình nhiệt của
phản ứng RT-qPCR ở rất nhiều các khía cạnh như: thời gian cũng như nhiệt độ,
nhóm nghiên cứu xin đưa ra bảng tổng kết chu trình nhiệt tối ưu cho phản ứng định
lượng tải lượng HBV pgRNA bằng phương pháp RT-qPCR.
Bảng 8: Chu trình luân nhiệt tối ưu của phản ứng RT-qPCR
Steps T° T.gian đ.vị
50 10 phút Hold
95 15 phút Biến tính
Biến tính 94 15 giây Khuếch đại
56
N° chu kỳ: 45 Gắn mồi 63 30 giây
Kéo dài 72 30 giây
25 ∞ Lưu mẫu trên máy
3.3. Đánh giá chất lượng quy trình RT-qPCR.
3.3.1. Xác định ngưỡng phát hiện, ngưỡng định lượng trong mỗi lần xét nghiệm.
Xác định độ chính xác, độ lặp lại giữa các lần xét nghiệm của quy trình RT-PCR
đo tải lượng HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB.
Ngưỡng phát hiện, ngưỡng định lượng:
Nhóm nghiên cứu thực hiện đánh giá quy trình RT-qPCR đã được tối ưu dựa
vào bộ mẫu chuẩn đã được thiết lập. Trong một lần chạy, các mẫu nồng độ được lặp
lại ba lần. Tất cả nồng độ đều được thực hiện đánh giá trong 10 lần chạy và ghi
chép lại kết quả, tổng hợp số lần chạy cho tín hiệu khuếch đại có ý nghĩa chia tỉ lệ
với tổng số phản ứng để xác định ngưỡng định lượng và ngưỡng phát hiện của quy
trình định lượng HBV pgRNA.
Bảng 9: Kết quả đánh giá quy trình định lượng trên dải nồng độ 104 –
1,25 copy/phản ứng trong 10 lần chạy
Nồng độ Số lần phát hiện/Tổng số phản Tỉ lệ
(copy/phản ứng) ứng
100 % 30/30
100 % 30/30
100 % 30/30
100 % 30/30
97 % 29/30
37 % 11/30
104 103 102 101 5 2,5 1,25 0 % 0/30
57
Dựa trên kết quả quá trình đánh giá các mẫu nồng độ thấp 102, 101, và các mẫu pha loãng 2 lần, 4 lần, 8 lần của nồng độ 101 trên phản ứng (Bảng 9), nhóm nghiên cứu nhận thấy ngưỡng định lượng của phản ứng là 101 copy/phản ứng (30/30
lần chạy lặp lại đều cho tín hiệu, tương ứng với tỉ lệ 100%), và mẫu pha loãng 2 lần của mẫu 101 copy/ phản ứng (tức là 5 copy/phản ứng) là ngưỡng phát hiện (29/30
lần lặp lại đều cho tín hiệu, đạt tỉ lệ 97%). Khả năng khuếch đại tốt của cặp mồi
cũng như các mẫu chuẩn thiết kế đều đạt chất lượng ổn định trong các lần chạy khác
nhau. Độ đặc hiệu được thể hiện qua chứng không có mẫu chuẩn (chứng âm) đạt tỉ
lệ 100%, chứng tỏ độ đặc hiệu của quy trình tốt, có tính ổn định cao.
Khi nhân với hệ số cô đặc của quá trình tách chiết là 10, thì ngưỡng phát
hiện của phản ứng RT-qPCR là 80 copy/mL huyết tương, ngưỡng định lượng là 160
copy/mL huyết tương.
Đô chính xác, độ lặp lại của quy trình:
Để xác định các thông số về chất lượng của phản ứng Realtime PCR được
nhóm thiết lập, các sản phẩm gồm chứng dương, chứng âm và bộ mẫu chuẩn với dải
nồng độ xác định được thiết lập với mẫu chuẩn là chứng dương pgRNA HBV được
tạo ra qua quá trình tổng hợp RNA in-vitro dựa trên trình tự HBV DNA ở Việt
Nam. Kết quả chạy đánh giá quy trình RT-PCR được trình bày ở hình sau:
58
108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100: dãy nồng độ mẫu chuẩn, NTC: chứng âm.
Hình 23: Kết quả chạy đánh giá quy trình dựa trên bộ mẫu chuẩn
Bảng 10: Kết quả chạy đánh giá quy trình dựa trên bộ mẫu chuẩn
Tên Nồng độ Loại Ct mẫu (copy/ml)
Mẫu chuẩn 13,92 1,600,000,000 S8
Mẫu chuẩn 14,22 1,600,000,000 S8
Mẫu chuẩn 17,94 160,000,000 S7
Mẫu chuẩn 17,82 160,000,000 S7
Mẫu chuẩn 21,47 16,000,000 S6
59
16,000,000 Mẫu chuẩn 21,47 S6
1,600,000 Mẫu chuẩn 24,41 S5
1,600,000 Mẫu chuẩn 24,41 S5
160,000 Mẫu chuẩn 28,68 S4
160,000 Mẫu chuẩn 30,55 S4
16,000 Mẫu chuẩn 32,82 S3
16,000 Mẫu chuẩn 32,39 S3
16,000 Mẫu chuẩn 32,01 S3
1,600 Mẫu chuẩn 36,09 S2
1,600 Mẫu chuẩn 35,24 S2
1,600 Mẫu chuẩn 35,33 S2
160 Mẫu chuẩn 39,31 S1
160 Mẫu chuẩn 37,36 S1
160 Mẫu chuẩn 38,27 S1
Bảng 11: Xử lý thống kê thông qua các chỉ số SD, CV, độ lệch phép đo
(ME)
Chu kỳ Tải lượng RNA-HBV Ghi Mẫu chuẩn (Log10 copie/ml) chú phát hiện (Ct)
CV SD CV SD %ME
108 copy/phản ứng 0,01 0,21 0,02 0,23 0,28
60
107 copy/phản ứng 0,01 0,08 0,01 0,15 0,63
106 copy/phản ứng 0,01 0,00 0,03 0,02 1,22
105 copy/phản ứng 0,01 0,00 0,02 0,01 2,01
104 copy/phản ứng 0,01 1,32 0,02 0,16 0,75
103 copy/phản ứng 0,01 0,41 0,01 0,28 0,43
102 copy/phản ứng 0,01 0,46 0,01 0,19 1,51
101 copy/phản ứng 0,01 0,97 0,03 0,87 2,33
Kết quả trên hình 23 và bảng 10, 11 cho thấy quy trình RT-qPCR định lượng
HBV pgRNA có độ chính xác cao (CV<= 0,03), độ lặp lại tốt (deltaCt<0,5). Quy
trình tiếp tục được đánh giá trên mẫu bệnh nhân CHB trước khi được đưa vào sử
dụng.
3.3.2. Xác định tính ổn định của bộ mẫu chuẩn trên quy trình RT-PCR đo
tải lượng HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân CHB.
Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn trên quy trình định lượng RT-qPCR dựa trên
bộ mẫu chuẩn sau 2 tuần, 1 tháng, 2 tháng và 3 tháng được trình bày theo kết quả
hình ảnh RT-qPCR.
Hình 24: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau hai tuần.
61
108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100 (copy/pư): dãy nồng độ mẫu chuẩn, NTC: chứng âm.
108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100(copy/pư): dãy nồng độ mẫu chuẩn, NTC: chứng
âm.
Hình 25: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau một tháng.
108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100 (copy/pư): dãy nồng độ mẫu chuẩn, NTC: chứng âm.
Hình 26: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau hai tháng.
62
108, 107, 106, 105, 104, 103, 102, 101, 100 (copy/pư): dãy nồng độ mẫu chuẩn, NTC: chứng âm.
Hình 27: Kết quả đánh giá bộ mẫu chuẩn sau ba tháng.
Bảng 12: Kết quả đánh giá độ ổn định của quy trình RT-PCR
Hai tuần Một tháng Hai tháng Ba tháng
Mẫu 1 (Ct) 13,58 14,41 14,22 14,10
Mẫu 2 (Ct) 17,11 18,08 17,82 17,37
Mẫu 3 (Ct) 20,24 21,45 21,47 20,22
Mẫu 4 (Ct) 23,69 24,51 24,41 23,75
Mẫu 5 (Ct) 26,75 28,72 28,68 26,85
Mẫu 6 (Ct) 30,46 32,03 32,10 30,34
Mẫu 7 (Ct) 33,57 35,26 35,33 33,68
Mẫu 8 (Ct) 37,81 38,20 38,37 37,72
Từ những kết quả đánh giá quy trình định lượng RT-PCR dựa trên bộ mẫu
chuẩn sau hai tuần, một tháng, hai tháng, ba tháng, nhóm nghiên cứu nhận thấy bộ mẫu chuẩn ổn định, vẫn có khả năng khuếch đại các mẫu trong dải tuyến tính từ 108 - 101 copy/pư với sự khác biệt không lớn về giá trị Ct value. Các mẫu nồng độ thấp
63
vẫn không có sự thay đổi nhiều và các mẫu vẫn cho thấy có độ tuyến tính tốt. Các
thông số của lần chạy tốt, bộ mẫu chuẩn ổn định trong các khoảng thời gian đánh
giá.
Tiếp tục đánh giá bộ mẫu chuẩn trong thời gian tới nhằm đảm bảo chất lượng
của quy trình định lượng, đặc biệt là khi có bất kì sự thay đổi nào trong quy trình
định lượng như thay đổi vị trí đặt máy Realtime PCR, cập nhật chương trình hay
phần mềm của máy tính phân tích kết quả, hay thay đổi hóa chất sinh phẩm mới, lô
sinh phẩm mới trong quy trình phân tích mẫu.
3.4 Đánh giá quy trình RT-qPCR trên mẫu bệnh nhân CHB.
Bảng 13: Nồng độ HBV pgRNA trong huyết tương bệnh nhân viêm gan B mạn
tính ở nhóm HBeAg dương tính và âm tính.
HBV RNA(+) n(%)
HBV RNA HBeAg
HBV RNA(- ) n(%)
Giá trị trung bình (log10 copies/mL) 5,21 ± 1,97
21/63 (33,33%)
≥ 5log10 copies/mL 23 (36,51%)
˂ 5log10 copies/mL 19 (30,16%)
1,80 ± 1,42
7/14 (50,00%) 28/77 (36,36%)
7 (50,00%) 4,72 ± 2,24
Dương tính (n= 63) Âm tính (n= 14) Chung (n= 77) P
0 (0,00%) 49/77 (63,64%) 0,241 > 0,05
(1)
0,000
(2)
1)Kiểm định theo thuật toán thống kế Chi-square (2 )Kiểm định theo thuật toán thống kế
One –Way ANOVA
Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy HBV pgRNA định lượng được ở 49 trong
số 77 bệnh nhân CHB (63,64%) ở nồng độ trung bình là 4,72 ± 2,24 log10 copy/ml.
Kết quả này của chúng tôi tương đương với kết luận trong nghiên cứu của nhóm tác
giả Florian van Bommel về nồng độ HBV pgRNA huyết tương ở bệnh nhân CHB,
64
nghiên cứu trên 62 bệnh nhân CHB cho thấy nồng độ HBV pgRNA trung bình là
5,2 ± 1,6 log10 IU/mL (tương đương 5,9 ± 2,3 log10 copy/mL) [110]. Tương tự,
nghiên cứu của Jie Wang (2016) xác định được nồng độ HBV pgRNA huyết tương
trung bình là 6,31 (5,10–8,02) log10 copy/ml [114]. Tác giả Yi-Wen Huang (2015)
nghiên cứu trên 52 bệnh nhân CHB trước khi điều trị bằng lamivudin thấy HBV
pgRNA định lượng được ở 21/52 (40,38%) bệnh nhân với nồng độ trung bình 5,2
log10 copy/ml (ngưỡng phát hiện dưới của xét nghiệm sử dụng là 2,2 log10 copy/mL)
[42]. Kết quả chúng tôi cho thấy tỷ lệ bệnh nhân định lượng được HBV pgRNA
huyết tương thấp hơn so với nghiên cứu của tác giả Yi-Wen Huang. Điều này là do
sự khác biệt về thiết kế của xét nghiệm sử dụng trong nghiên cứu giữa hai nghiên
cứu với vùng gen tương ứng sử dụng cho thiết kế mồi đặc hiệu khác nhau. Đồng
thời, hai nghiên cứu tiến hành trên hai nhóm đối tượng khác nhau về nhiều đặc điểm
như địa lý, dân tộc... Tác giả Jing Wang (2017) ghi nhận nồng độ HBV pgRNA
huyết tương trung bình ở 35 bệnh nhân CHB là 3,02 log10 copy/mL. Kết quả này
tương đối thấp so với kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng như các nghiên cứu
khác do đối tượng nghiên cứu của tác giả là các bệnh nhân đã được điều trị bằng
entecavir trong thời gian 1-10 năm [45]. Nguyên nhân là do các thuốc NA ức chế sự
tổng hợp ADN virus nhưng không hoặc rất ít có tác dụng lên quá trình tổng hợp
pgRNA từ khuôn cccDNA, do đó nó vẫn được tiếp tục sản xuất và tiết ra huyết
tương. Trong quá trình điều trị, nồng độ HBV RNA huyết tương giảm chậm hơn rất
nhiều so với HBV DNA và có thể định lượng được kể cả khi nồng độ HBV DNA
huyết tương đã đạt dưới ngưỡng phát hiện. Nồng độ HBV pgRNA huyết tương
giảm rõ rệt thường được thấy ở các bệnh nhân được điều trị bằng NA liên tục từ 1
năm trở lên. Trong nhóm bệnh nhân nghiên cứu của tác giả Jing Wang, việc điều trị
trong thời gian dài là một nguyên nhân cơ bản làm nồng độ HBV pgRNA huyết
tương định lượng được thấp hơn nhiều so với nghiên cứu của chúng tôi (trên các
bệnh nhân chưa điều trị kháng virus).
Trong nghiên cứu của chúng tôi, giá trị trung bình nồng độ HBV pgRNA
trên phân nhóm CHB có HBeAg (+) cao hơn so với phân nhóm CHB có HBeAg (-)
65
(5,21 ± 1,97 log10 copy/mL so với 1,80 ± 1,42 log10 copy/mL), sự khác biệt này có ý
nghĩa thống kê (p <0,05).Cho đến nay, các nghiên cứu chủ yếu đánh giá trên nhóm
đối tượng CHB có HBeAg (+), trong khi đó, việc đánh giá HBV pgRNA huyết
tương ở nhóm bệnh nhân HBeAg(-) vẫn còn hạn chế. Nghiên cứu của Florian van
Bommel (2015) cũng nhận thấy có sự khác biệt tương tự về nồng độ HBV pgRNA
giữa hai nhóm bệnh nhân CHB, HBeAg (+), HBeAg (-) là 4,9 ±1,3 log10 IU/mL (5,6
± 2,0 log10 copy/mL) so với 4,3 ± 1,4 log10IU/mL (5,0 ± 2,1 log10 copy/mL) [110].
Tuy nhiên sự khác biệt trong nghiên cứu của Florian van Bommel không có ý nghĩa
thống kê (p >0,05). M.J. van Campenhout tiến hành nghiên cứu trên 274 bệnh nhân
CHB có HBeAg (+) ghi nhận nồng độ HBV pgRNA trung bình là 6,5 ± 1,2
log10IU/l (7,2 ± 1,9 log10 copies/mL) [66]. Tương tự, nồng độ HBV pgRNA huyết
tương được xác định trong một nghiên cứu của khác của M.J. van Campenhout với
sự tham gia của 175 bệnh nhân CHB, HBeAg (+) là 6,1 ± 1,1 log10IU/l (6,8 ± 1,8
log10 copy/mL) [67]. Như vậy, quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA tương
đương với các quy trình định lượng HBV pgRNA trên thế giới hiện nay. Tuy nhiên,
để khẳng định độ nhạy vượt trội của quy trình cần thiết phải đánh giá trên số lượng
mẫu nhiều hơn, đó là hướng nghiên cứu tiếp theo mà nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành.
66
KẾT LUẬN
1) Thiết kế thành công chứng dương HBV pgRNA in-vitro.
2) Xây dựng và tối ưu thành công quy trình RT-qPCR định lượng HBV
pgRNA:
- Thiết kế thành công bộ mồi, probe đặc hiệu cho HBV pgRNA.
- Tối ưu thành công quy trình RT-qPCR định lượng về thành phần phản ứng
và điều kiện phản ứng.
- Ngưỡng phát hiện của quy trình là 80 copy/ml, ngưỡng định lượng của
quy trình là 160 copy/ml huyết tương, độ đặc hiệu 100%
3) Quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA có độ chính xác, độ lặp lại
tốt; bộ mẫu chuẩn ổn định trong 3 tháng đánh giá.
4) Quy trình RT-qPCR định lượng HBV pgRNA tương đương với các quy
trình định lượng HBV pgRNA trên thế giới.
KIẾN NGHỊ
- Tiếp tục đánh giá quy trình RT-qPCR định lượng HBV RNA trên bệnh nhân
viêm gan B mạn tính với cỡ mẫu lớn hơn, đối tượng nghiên cứu mở rộng
hơn.
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt:
1. Trần Ngọc Ánh, 2012, Nồng độ HBsAg, HBV-DNA ở bệnh nhân viêm gan B
mạn tính. Tạp chí Nghiên cứu Y học. 2: p. 1-6.
Bùi Đại, 2002, Viêm gan virus B và D. 2.
Lê Đăng Hà, Đào Đình Đức, Nguyễn Đức Hiền, Trịnh Thị Minh Liên, 1997, 3.
Dịch tễ học viêm gan virút B ở Việt Nam. Tạp chí Y học thực hành. 9: p. 1-3.
4. Võ Triều Lý, Phạm Thị Lệ Hoa, Nguyễn Thị Cẩm Hường, 2015, Giá trị của
HBsAg định lượng để phân biệt người mang HBV không hoạt tính và viêm
gan siêu vi B mạn tái hoạt, Tạp chí Y học Tp. Hồ Chí Minh. 19: p. 330-335.
5. Phạm Hoàng Phiệt, Nguyễn Phương Thảo, 2010, Khảo sát mối tương quan
giữa lượng HBsAg với một số kết quả về virus học và lâm sàng trên bệnh
nhân viêm gan B mạn tính hoạt động chưa điều trị đặc hiệu. 13: p. 5-13.
6. Hoàng Tiến Tuyên, Nguyễn Hữu Quyền, Nguyễn Văn Diễn, 2017, Tìm hiểu
mối tương quan giữa hàm lượng HBsAg với tải lượng virut và hoạt độ ALT ở
bệnh nhân viêm gan virut B mạn tính, Tạp chí Y Dược học Quân sự. 2: p.
126-131.
Tài liệu Tiếng Anh:
7. L. Allweiss and M. Dandri, 2017, The Role of cccDNA in HBV Maintenance,
Viruses. 9(6).
8. N. M. Araujo, 2015, Hepatitis B virus intergenotypic recombinants
worldwide: An overview, Infect Genet Evol. 36: p. 500-510.
9. R. Bartenschlager and H. Schaller, 1988, The amino-terminal domain of the
hepadnaviral P-gene encodes the terminal protein (genome-linked protein)
believed to prime reverse transcription, EMBO J. 7(13): p. 4185-92.
10. R. Bartenschlager, M. Junker-Niepmann and H. Schaller, 1990, The P gene
product of hepatitis B virus is required as a structural component for
genomic RNA encapsidation, J Virol. 64(11): p. 5324-32.
11. T. F. Baumert, L. Meredith, Y. Ni, D. J. Felmlee, J. A. McKeating and S.
Urban, 2014, Entry of hepatitis B and C viruses - recent progress and future
impact, Curr Opin Virol. 4: p. 58-65.
12. R. P. Beasley, 1988, Hepatitis B virus. The major etiology of hepatocellular
carcinoma, Cancer. 61(10): p. 1942-56.
13. L. Belloni, T. Pollicino, F. De Nicola, F. Guerrieri, G. Raffa, M. Fanciulli, et
al., 2009, Nuclear HBx binds the HBV minichromosome and modifies the
epigenetic regulation of cccDNA function, Proc Natl Acad Sci U S A.
106(47): p. 19975-9.
14. F. Bernard, G. Raymond, B. Willems and J. P. Villeneuve, 1997,
Quantitative assessment of serum hepatitis B e antigen, IgM hepatitis B core
antibody and HBV DNA in monitoring the response to treatment in patients
with chronic hepatitis B, J Viral Hepat. 4(4): p. 265-72.
15. A. Bertoletti and A. J. Gehring, 2013, Immune therapeutic strategies in
chronic hepatitis B virus infection: virus or inflammation control?, PLoS
Pathog. 9(12): p. e1003784.
16. F. Birnbaum and M. Nassal, 1990, Hepatitis B virus nucleocapsid assembly:
primary structure requirements in the core protein, J Virol. 64(7): p. 3319-
30.
17. T. M. Block, H. Guo and J. T. Guo, 2007, Molecular virology of hepatitis B
virus for clinicians, Clin Liver Dis. 11(4): p. 685-706, vii.
18. Florian Bömmel, Anne Bartens, Alena Mysickova, Jörg Hofmann, Detlev H
Krüger, Thomas Berg, et al., 2015, Serum hepatitis B virus RNA levels as an
early predictor of hepatitis B envelope antigen seroconversion during
treatment with polymerase inhibitors, Hepatology. 61(1): p. 66-76.
19. S. Bonhoeffer and P. Sniegowski, 2002, Virus evolution: the importance of
being erroneous, Nature. 420(6914): p. 367, 369.
20. R. Bonilla Guerrero and L. R. Roberts, 2005, The role of hepatitis B virus
integrations in the pathogenesis of human hepatocellular carcinoma, J
Hepatol. 42(5): p. 760-77.
21. C. Brechot, M. Hadchouel, J. Scotto, M. Fonck, F. Potet, G. N. Vyas, et al.,
1981, State of hepatitis B virus DNA in hepatocytes of patients with hepatitis
B surface antigen-positive and -negative liver diseases, Proc Natl Acad Sci
U S A. 78(6): p. 3906-10.
22. C. Brechot, D. Kremsdorf, P. Paterlini and V. Thiers, 1991, Hepatitis B virus
DNA in HBsAg-negative patients. Molecular characterization and clinical
implications, J Hepatol. 13 Suppl 4: p. S49-55.
23. C. Brechot, 2004, Pathogenesis of hepatitis B virus-related hepatocellular
carcinoma: old and new paradigms, Gastroenterology. 127(5 Suppl 1): p.
S56-61.
24. M. R. Brunetto, 2010, A new role for an old marker, HBsAg, J Hepatol.
52(4): p. 475-7.
25. V. Bruss, 2004, Envelopment of the hepatitis B virus nucleocapsid, Virus
Res. 106(2): p. 199-209.
26. C. J. Chu, M. Hussain and A. S. Lok, 2002, Quantitative serum HBV DNA
levels during different stages of chronic hepatitis B infection, Hepatology.
36(6): p. 1408-15.
27. Jacobson I Colucci G, Lalatta F, Vernance S, Waksal SD, Weksler ME,
1986, Detection of hepatitis B virus DNA, RNA and surface antigen in
mononuclear cells from patients with type B hepatitis, Clin Res.
28. D. S. Dane, C. H. Cameron and M. Briggs, 1970, Virus-like particles in
serum of patients with Australia-antigen-associated hepatitis, Lancet.
1(7649): p. 695-8.
29. S. Datta, 2008, An overview of molecular epidemiology of hepatitis B virus
(HBV) in India, Virol J. 5: p. 156.
30. E. C. Doo and M. G. Ghany, 2010, Hepatitis B virology for clinicians, Clin
Liver Dis. 14(3): p. 397-408.
31. C. Dunn, D. Peppa, P. Khanna, G. Nebbia, M. Jones, N. Brendish, et al.,
2009, Temporal analysis of early immune responses in patients with acute
hepatitis B virus infection, Gastroenterology. 137(4): p. 1289-300.
32. Liver European Association For The Study Of The, 2012, EASL clinical
practice guidelines: Management of chronic hepatitis B virus infection, J
Hepatol. 57(1): p. 167-85.
33. S. Ezzikouri, M. Ozawa, M. Kohara, N. Elmdaghri, S. Benjelloun and K.
Tsukiyama-Kohara, 2014, Recent insights into hepatitis B virus-host
interactions, J Med Virol. 86(6): p. 925-32.
34. D. Ganem and A. M. Prince, 2004, Hepatitis B virus infection--natural
history and clinical consequences, N Engl J Med. 350(11): p. 1118-29.
35. W. H. Gerlich, 2013, Medical virology of hepatitis B: how it began and
where we are now, Virol J. 10: p. 239.
36. J. R. Gu, Y. C. Chen, H. Q. Jiang, Y. L. Zhang, S. M. Wu, W. L. Jiang, et al.,
1985, State of hepatitis B virus DNA in leucocytes of hepatitis B patients, J
Med Virol. 17(1): p. 73-81.
37. S. Gunther, 2006, Genetic variation in HBV infection: genotypes and
mutants, J Clin Virol. 36 Suppl 1: p. S3-S11.
38. Pasquinelli C Hadchouel M, Fournier JG, 1988, Detection of mononuclear
cells expressing hepatitis B virus in peripheral blood from HBsAg positive
and negative patients by situ hybridization: p. 27–123.
39. T. Hatakeyama, C. Noguchi, N. Hiraga, N. Mori, M. Tsuge, M. Imamura, et
al., 2007, Serum HBV RNA is a predictor of early emergence of the YMDD
mutant in patients treated with lamivudine, Hepatology. 45(5): p. 1179-86.
40. R. A. Heijtink, J. Kruining, P. Honkoop, M. C. Kuhns, W. C. Hop, A. D.
Osterhaus, et al., 1997, Serum HBeAg quantitation during antiviral therapy
for chronic hepatitis B, J Med Virol. 53(3): p. 282-7.
41. Y. W. Huang, K. Chayama, M. Tsuge, S. Takahashi, T. Hatakeyama, H.
Abe, et al., 2010, Differential effects of interferon and lamivudine on serum
HBV RNA inhibition in patients with chronic hepatitis B, Antivir Ther. 15(2):
p. 177-84.
42. Y. W. Huang, S. Takahashi, M. Tsuge, C. L. Chen, T. C. Wang, H. Abe, et
al., 2015, On-treatment low serum HBV RNA level predicts initial virological
response in chronic hepatitis B patients receiving nucleoside analogue
therapy, Antivir Ther. 20(4): p. 369-75.
43. L. Jansen, N. A. Kootstra, K. A. van Dort, R. B. Takkenberg, H. W. Reesink
and H. L. Zaaijer, 2016, Hepatitis B Virus Pregenomic RNA Is Present in
Virions in Plasma and Is Associated With a Response to Pegylated Interferon
Alfa-2a and Nucleos(t)ide Analogues, J Infect Dis. 213(2): p. 224-32.
44. Jerzy Jaroszewicz, Beatriz Calle Serrano, Karsten Wursthorn, Katja
Deterding, Jerome Schlue, Regina Raupach, et al., 2010, Hepatitis B surface
antigen (HBsAg) levels in the natural history of hepatitis B virus (HBV)-
infection: a European perspective, Journal of hepatology. 52(4): p. 514-522.
45. Yiqi Yu Jing Wang, Guojun Li, et al., , 2017, Relationship between serum
HBV RNA levels and intrahepatic viral as well as histologic activity markers
in entecavir-treated patients, Journal of Hepatology.
46. Venetia Saunders John Carter, Viriology - Principles and Applications. 2007.
47. M. Kann, A. Schmitz and B. Rabe, 2007, Intracellular transport of hepatitis
B virus, World J Gastroenterol. 13(1): p. 39-47.
48. P. M. Kaplan, R. L. Greenman, J. L. Gerin, R. H. Purcell and W. S.
Robinson, 1973, DNA polymerase associated with human hepatitis B
antigen, J Virol. 12(5): p. 995-1005.
49. P. Karayiannis, 2017, Hepatitis B virus: virology, molecular biology, life
cycle and intrahepatic spread, Hepatol Int. 11(6): p. 500-508.
50. M. Karimova, N. Beschorner, W. Dammermann, J. Chemnitz, D.
Indenbirken, J. H. Bockmann, et al., 2015, CRISPR/Cas9 nickase-mediated
disruption of hepatitis B virus open reading frame S and X, Sci Rep. 5: p.
13734.
51. A. Kay and F. Zoulim, 2007, Hepatitis B virus genetic variability and
evolution, Virus Res. 127(2): p. 164-76.
52. K. Kidd-Ljunggren, Y. Miyakawa and A. H. Kidd, 2002, Genetic variability
in hepatitis B viruses, J Gen Virol. 83(Pt 6): p. 1267-80.
53. S. Kim, J. Lee and W. S. Ryu, 2009, Four conserved cysteine residues of the
hepatitis B virus polymerase are critical for RNA pregenome encapsidation,
J Virol. 83(16): p. 8032-40.
54. A. Kramvis, 2014, Genotypes and genetic variability of hepatitis B virus,
Intervirology. 57(3-4): p. 141-50.
55. J. P. Lamelin and C. Trepo, 1990, The hepatitis B virus and the peripheral
blood mononuclear cells: a brief review, J Hepatol. 10(1): p. 120-4.
56. Daniel Lavanchy and Mark Kane, Global epidemiology of hepatitis B virus
infection, in Hepatitis B Virus in Human Diseases. 2016, Springer. p. 187-
203.
57. H. C. Li, E. Y. Huang, P. Y. Su, S. Y. Wu, C. C. Yang, Y. S. Lin, et al.,
2010, Nuclear export and import of human hepatitis B virus capsid protein
and particles, PLoS Pathog. 6(10): p. e1001162.
58. T. J. Liang, 2009, Hepatitis B: the virus and disease, Hepatology. 49(5
Suppl): p. S13-21.
59. Y. F. Liaw, J. J. Sung, W. C. Chow, G. Farrell, C. Z. Lee, H. Yuen, et al.,
2004, Lamivudine for patients with chronic hepatitis B and advanced liver
disease, N Engl J Med. 351(15): p. 1521-31.
60. Yun-Fan Liaw and Chia-Ming Chu, 2009, Hepatitis B virus infection, The
Lancet. 373(9663): p. 582-592.
61. S. Locarnini, M. Littlejohn, M. N. Aziz and L. Yuen, 2013, Possible origins
and evolution of the hepatitis B virus (HBV), Semin Cancer Biol. 23(6 Pt B):
p. 561-75.
62. A. S. Lok, E. J. Heathcote and J. H. Hoofnagle, 2001, Management of
hepatitis B: 2000--summary of a workshop, Gastroenterology. 120(7): p.
1828-53.
63. A. S. Lok and B. J. McMahon, 2009, Chronic hepatitis B: update 2009,
Hepatology. 50(3): p. 661-2.
64. J. Lucifora, S. Arzberger, D. Durantel, L. Belloni, M. Strubin, M. Levrero, et
al., 2011, Hepatitis B virus X protein is essential to initiate and maintain
virus replication after infection, J Hepatol. 55(5): p. 996-1003.
65. L. Ludgate, X. Ning, D. H. Nguyen, C. Adams, L. Mentzer and J. Hu, 2012,
Cyclin-dependent kinase 2 phosphorylates s/t-p sites in the hepadnavirus
core protein C-terminal domain and is incorporated into viral capsids, J
Virol. 86(22): p. 12237-50.
66. M.J. van Campenhout, F. van Bömmel, M. Grossmann, J. Fischer, D.
Deichsel, A. Boonstra, et al., 2017, Serum hepatitis B virus RNA level is
associated with hepatitis B virus genotype and BCP mutations in untreated
patients with HBeAg positive chronic hepatitis B, Journal of Hepatology. 66:
p. S253-S254.
67. Margo van Campenhout, Florian van Bömmel, Willem Pieter Brouwer, Qing
Xie, Qin Zhang, Adrian Streinu Cercel, et al., 2017, Serum HBV RNA level
predicts response to peginterferon add-on therapy for HBeAg-positive
chronic hepatitis B, Hepatology. 66(1): p. 97A-98A.
68. A. Mason, B. Yoffe, C. Noonan, M. Mearns, C. Campbell, A. Kelley, et al.,
1992, Hepatitis B virus DNA in peripheral-blood mononuclear cells in
chronic hepatitis B after HBsAg clearance, Hepatology. 16(1): p. 36-41.
69. W. S. Mason, G. Seal and J. Summers, 1980, Virus of Pekin ducks with
structural and biological relatedness to human hepatitis B virus, J Virol.
36(3): p. 829-36.
70. J. E. Maynard, 1990, Hepatitis B: global importance and need for control,
Vaccine. 8 Suppl: p. S18-20; discussion S21-3.
71. Brian J McMahon, 2009, The natural history of chronic hepatitis B virus
infection, Hepatology. 49(S5).
72. Yatsuhashi H Mei SD, Parquet MC, Hamada R, Fujino T, Matsumoto T,
Inoue O, Koga M, Yano M., 2000, Detection of HBV RNA in peripheral
blood mononuclear cells in patients with and without HBsAg by reverse
transcription polymerase chain reaction., Hepatol Res. 18: p. 19-28.
73. M. Melegari, S. K. Wolf and R. J. Schneider, 2005, Hepatitis B virus DNA
replication is coordinated by core protein serine phosphorylation and HBx
expression, J Virol. 79(15): p. 9810-20.
74. M. Mizokami, E. Orito, K. Ohba, K. Ikeo, J. Y. Lau and T. Gojobori, 1997,
Constrained evolution with respect to gene overlap of hepatitis B virus, J
Mol Evol. 44 Suppl 1: p. S83-90.
75. M. Nassal, 2015, HBV cccDNA: viral persistence reservoir and key obstacle
for a cure of chronic hepatitis B, Gut. 64(12): p. 1972-84.
76. H. Okamoto, M. Imai, M. Kametani, T. Nakamura and M. Mayumi, 1987,
Genomic heterogeneity of hepatitis B virus in a 54-year-old woman who
contracted the infection through materno-fetal transmission, Jpn J Exp Med.
57(4): p. 231-6.
77. E. Orito, M. Mizokami, Y. Ina, E. N. Moriyama, N. Kameshima, M.
Yamamoto, et al., 1989, Host-independent evolution and a genetic
classification of the hepadnavirus family based on nucleotide sequences,
Proc Natl Acad Sci U S A. 86(18): p. 7059-62.
78. J. J. Ott, G. A. Stevens, J. Groeger and S. T. Wiersma, 2012, Global
epidemiology of hepatitis B virus infection: new estimates of age-specific
HBsAg seroprevalence and endemicity, Vaccine. 30(12): p. 2212-9.
79. D. M. Parkin, P. Pisani and J. Ferlay, 1999, Estimates of the worldwide
incidence of 25 major cancers in 1990, Int J Cancer. 80(6): p. 827-41.
80. J. M. Pawlotsky, 2002, Molecular diagnosis of viral hepatitis,
Gastroenterology. 122(6): p. 1554-68.
81. D. H. Perlman, E. A. Berg, B. O'Connor P, C. E. Costello and J. Hu, 2005,
Reverse transcription-associated dephosphorylation of hepadnavirus
nucleocapsids, Proc Natl Acad Sci U S A. 102(25): p. 9020-5.
82. Teerha Piratvisuth, Patrick Marcellin, Matei Popescu, Hans-Peter Kapprell,
Vivien Rothe and Zhi-Meng Lu, 2013, Hepatitis B surface antigen:
association with sustained response to peginterferon alfa-2a in hepatitis B e
antigen-positive patients, Hepatology international. 7(2): p. 429-436.
83. T. Pollicino, C. Saitta and G. Raimondo, 2011, Hepatocellular carcinoma:
the point of view of the hepatitis B virus, Carcinogenesis. 32(8): p. 1122-32.
84. M. R. Pourkarim, S. Amini-Bavil-Olyaee, F. Kurbanov, M. Van Ranst and F.
Tacke, 2014, Molecular identification of hepatitis B virus
genotypes/subgenotypes: revised classification hurdles and updated
resolutions, World J Gastroenterol. 20(23): p. 7152-68.
85. R. Prange, R. Nagel and R. E. Streeck, 1992, Deletions in the hepatitis B
virus small envelope protein: effect on assembly and secretion of surface
antigen particles, J Virol. 66(10): p. 5832-41.
86. G. Radziwill, W. Tucker and H. Schaller, 1990, Mutational analysis of the
hepatitis B virus P gene product: domain structure and RNase H activity, J
Virol. 64(2): p. 613-20.
87. G. Raimondo, J. P. Allain, M. R. Brunetto, M. A. Buendia, D. S. Chen, M.
Colombo, et al., 2008, Statements from the Taormina expert meeting on
occult hepatitis B virus infection, J Hepatol. 49(4): p. 652-7.
88. B. Rehermann, C. Ferrari, C. Pasquinelli and F. V. Chisari, 1996, The
hepatitis B virus persists for decades after patients' recovery from acute viral
hepatitis despite active maintenance of a cytotoxic T-lymphocyte response,
Nat Med. 2(10): p. 1104-8.
89. A. Rodella, C. Galli, L. Terlenghi, F. Perandin, C. Bonfanti and N. Manca,
2006, Quantitative analysis of HBsAg, IgM anti-HBc and anti-HBc avidity in
acute and chronic hepatitis B, J Clin Virol. 37(3): p. 206-12.
90. A. Rokuhara, A. Matsumoto, E. Tanaka, T. Umemura, K. Yoshizawa, T.
Kimura, et al., 2006, Hepatitis B virus RNA is measurable in serum and can
be a new marker for monitoring lamivudine therapy, J Gastroenterol. 41(8):
p. 785-90.
91. S. J. Scaglione and A. S. Lok, 2012, Effectiveness of hepatitis B treatment in
clinical practice, Gastroenterology. 142(6): p. 1360-1368 e1.
92. S. Schadler and E. Hildt, 2009, HBV life cycle: entry and morphogenesis,
Viruses. 1(2): p. 185-209.
93. A. Schweitzer, J. Horn, R. T. Mikolajczyk, G. Krause and J. J. Ott, 2015,
Estimations of worldwide prevalence of chronic hepatitis B virus infection: a
systematic review of data published between 1965 and 2013, Lancet.
386(10003): p. 1546-55.
94. C. Seeger and J. A. Sohn, 2014, Targeting Hepatitis B Virus With
CRISPR/Cas9, Mol Ther Nucleic Acids. 3: p. e216.
95. C. Seeger and W. S. Mason, 2015, Molecular biology of hepatitis B virus
infection, Virology. 479-480: p. 672-86.
96. MJ Sonneveld, Roeland Zoutendijk and HLA Janssen, 2011, Hepatitis B
surface antigen monitoring and management of chronic hepatitis B, Journal
of viral hepatitis. 18(7): p. 449-457.
97. C. E. Stevens, R. P. Beasley, J. Tsui and W. C. Lee, 1975, Vertical
transmission of hepatitis B antigen in Taiwan, N Engl J Med. 292(15): p.
771-4.
98. T. S. Su, C. J. Lai, J. L. Huang, L. H. Lin, Y. K. Yauk, C. M. Chang, et al.,
1989, Hepatitis B virus transcript produced by RNA splicing, J Virol. 63(9):
p. 4011-8.
99. J. Summers and W. S. Mason, 1982, Replication of the genome of a hepatitis
B--like virus by reverse transcription of an RNA intermediate, Cell. 29(2): p.
403-15.
100. W. S. Tan and K. L. Ho, 2014, Phage display creates innovative applications
to combat hepatitis B virus, World J Gastroenterol. 20(33): p. 11650-70.
101. N. C. Tassopoulos, G. J. Papaevangelou, M. H. Sjogren, A. Roumeliotou-
Karayannis, J. L. Gerin and R. H. Purcell, 1987, Natural history of acute
hepatitis B surface antigen-positive hepatitis in Greek adults,
Gastroenterology. 92(6): p. 1844-50.
102. K. Tatematsu, Y. Tanaka, F. Kurbanov, F. Sugauchi, S. Mano, T. Maeshiro,
et al., 2009, A genetic variant of hepatitis B virus divergent from known
human and ape genotypes isolated from a Japanese patient and provisionally
assigned to new genotype J, J Virol. 83(20): p. 10538-47.
103. J. E. Tavis, X. Cheng, Y. Hu, M. Totten, F. Cao, E. Michailidis, et al., 2013,
The hepatitis B virus ribonuclease H is sensitive to inhibitors of the human
immunodeficiency virus ribonuclease H and integrase enzymes, PLoS
Pathog. 9(1): p. e1003125.
104. N. A. Terrault, A. S. F. Lok, B. J. McMahon, K. M. Chang, J. P. Hwang, M.
M. Jonas, et al., 2018, Update on Prevention, Diagnosis, and Treatment of
Chronic Hepatitis B: AASLD 2018 Hepatitis B Guidance, Clin Liver Dis
(Hoboken). 12(1): p. 33-34.
105. Norah A Terrault, Natalie H Bzowej, Kyong‐ Mi Chang, Jessica P Hwang,
Maureen M Jonas and M Hassan Murad, 2016, AASLD guidelines for
treatment of chronic hepatitis B, Hepatology. 63(1): p. 261-283.
106. và cộng sự. Trần Thị Thùy Trinh, 2008, New complex recombinant genotype
of hepatitis B virus identified in Vietnam, J Virol. 82(11): p. 5657-63.
107. T. C. Tseng and J. H. Kao, 2013, Clinical utility of quantitative HBsAg in
natural history and nucleos(t)ide analogue treatment of chronic hepatitis B:
new trick of old dog, J Gastroenterol. 48(1): p. 13-21.
108. M. Tsuge, N. Hiraga, H. Takaishi, C. Noguchi, H. Oga, M. Imamura, et al.,
2005, Infection of human hepatocyte chimeric mouse with genetically
engineered hepatitis B virus, Hepatology. 42(5): p. 1046-54.
109. P. Uhl, G. Fricker, U. Haberkorn and W. Mier, 2014, Current status in the
therapy of liver diseases, Int J Mol Sci. 15(5): p. 7500-12.
110. F. van Bommel, A. Bartens, A. Mysickova, J. Hofmann, D. H. Kruger, T.
Berg, et al., 2015, Serum hepatitis B virus RNA levels as an early predictor
of hepatitis B envelope antigen seroconversion during treatment with
polymerase inhibitors, Hepatology. 61(1): p. 66-76.
111. Mauro Viganò, Massimo Puoti and Pietro Lampertico, Nucleos (t) ide
Analogue Based Therapy and Management of Patients, in Hepatitis B Virus
in Human Diseases. 2016, Springer. p. 339-359.
112. H. P. Wang and C. E. Rogler, 1991, Topoisomerase I-mediated integration of
hepadnavirus DNA in vitro, J Virol. 65(5): p. 2381-92.
113. J. Wang, A. S. Lee and J. H. Ou, 1991, Proteolytic conversion of hepatitis B
virus e antigen precursor to end product occurs in a postendoplasmic
reticulum compartment, J Virol. 65(9): p. 5080-3.
114. J. Wang, T. Shen, X. Huang, G. R. Kumar, X. Chen, Z. Zeng, et al., 2016,
Serum hepatitis B virus RNA is encapsidated pregenome RNA that may be
associated with persistence of viral infection and rebound, J Hepatol. 65(4):
p. 700-10.
115. Jie Wang, Tao Shen, Xiangbo Huang, G Renuka Kumar, Xiangmei Chen,
Zhenzhen Zeng, et al., 2016, Serum hepatitis B virus RNA is encapsidated
pregenome RNA that may be associated with persistence of viral infection
and rebound, Journal of hepatology.
116. Y. X. Wang, C. Luo, D. Zhao, J. Beck and M. Nassal, 2012, Extensive
mutagenesis of the conserved box E motif in duck hepatitis B virus P protein
reveals multiple functions in replication and a common structure with the
primer grip in HIV-1 reverse transcriptase, J Virol. 86(12): p. 6394-407.
117. A. Wasley, S. Grytdal, K. Gallagher, Control Centers for Disease and
Prevention, 2008, Surveillance for acute viral hepatitis--United States, 2006,
MMWR Surveill Summ. 57(2): p. 1-24.
118. K. Watashi, S. Urban, W. Li and T. Wakita, 2014, NTCP and beyond:
opening the door to unveil hepatitis B virus entry, Int J Mol Sci. 15(2): p.
2892-905.
119. M. Weber, V. Bronsema, H. Bartos, A. Bosserhoff, R. Bartenschlager and H.
Schaller, 1994, Hepadnavirus P protein utilizes a tyrosine residue in the TP
domain to prime reverse transcription, J Virol. 68(5): p. 2994-9.
120. J. Weiss, H. Wu, B. Farrenkopf, T. Schultz, G. Song, S. Shah, et al., 2004,
Real time TaqMan PCR detection and quantitation of HBV genotypes A-G
with the use of an internal quantitation standard, J Clin Virol. 30(1): p. 86-
93.
121. K. Wursthorn, M. Lutgehetmann, M. Dandri, T. Volz, P. Buggisch, B.
Zollner, et al., 2006, Peginterferon alpha-2b plus adefovir induce strong
cccDNA decline and HBsAg reduction in patients with chronic hepatitis B,
Hepatology. 44(3): p. 675-84.
122. Y. Xiong and T. H. Eickbush, 1990, Origin and evolution of retroelements
based upon their reverse transcriptase sequences, EMBO J. 9(10): p. 3353-
62.
123. B. Yoffe, C. A. Noonan, J. L. Melnick and F. B. Hollinger, 1986, Hepatitis B
virus DNA in mononuclear cells and analysis of cell subsets for the presence
of replicative intermediates of viral DNA, J Infect Dis. 153(3): p. 471-7.
124. Q. Zhang and G. Cao, 2011, Genotypes, mutations, and viral load of
hepatitis B virus and the risk of hepatocellular carcinoma: HBV properties
and hepatocarcinogenesis, Hepat Mon. 11(2): p. 86-91.
125. Q. Zhang, W. Qi, X. Wang, Y. Zhang, Y. Xu, S. Qin, et al., 2016,
Epidemiology of Hepatitis B and Hepatitis C Infections and Benefits of
Programs for Hepatitis Prevention in Northeastern China: A Cross-
Sectional Study, Clin Infect Dis. 62(3): p. 305-12.
126. W. Zhang, H. J. Hacker, M. Tokus, T. Bock and C. H. Schroder, 2003,
Patterns of circulating hepatitis B virus serum nucleic acids during
lamivudine therapy, J Med Virol. 71(1): p. 24-30.
127. X. Zhang, J. Hou and M. Lu, 2013, Regulation of hepatitis B virus
replication by epigenetic mechanisms and microRNAs, Front Genet. 4: p.
202.
128. Z. Zhang, N. Torii, Z. Hu, J. Jacob and T. J. Liang, 2001, X-deficient
woodchuck hepatitis virus mutants behave like attenuated viruses and induce
protective immunity in vivo, J Clin Invest. 108(10): p. 1523-31.
129. F. Zoulim and C. Seeger, 1994, Reverse transcription in hepatitis B viruses
is primed by a tyrosine residue of the polymerase, J Virol. 68(1): p. 6-13.
130. Arie J. Zuckerman, 1996, Medical Microbiology, 4th edition, University of
Texas Medical Branch at Galveston. Chapter 70.