Tổng quan nghiên cứu
Viêm gan B mạn tính (VGBMT) là một trong những vấn đề y tế toàn cầu nghiêm trọng, với khoảng 296 triệu người mắc trên toàn thế giới theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO). Tỷ lệ nhiễm HBsAg trung bình toàn cầu là 3,6%, trong đó khu vực Đông Á và Việt Nam có tỷ lệ cao, lên đến 10-20% trong dân số chung và có thể lên tới 31-54% ở các vùng nguy cơ cao. VGBMT là nguyên nhân hàng đầu gây xơ gan và ung thư biểu mô tế bào gan (HCC), với hơn 686.000 ca tử vong liên quan đến các biến chứng này trong năm 2013. Việc điều trị VGBMT hiện nay chủ yếu dựa trên thuốc kháng virus đồng đẳng nucleot(s)ide analogues (NA) như entecavir và tenofovir, tuy nhiên hiệu quả điều trị còn hạn chế do sự tồn tại dai dẳng của cccDNA trong tế bào gan, khiến bệnh nhân phải điều trị kéo dài và có nguy cơ kháng thuốc.
Nghiên cứu này nhằm xây dựng quy trình khuếch đại chọn lọc HBV RNA trong mẫu huyết tương để đánh giá biến động tải lượng HBV RNA ở bệnh nhân VGBMT. Mục tiêu cụ thể là thiết lập quy trình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA không cần bước xử lý DNase, từ đó đánh giá biến động tải lượng HBV RNA ở các nhóm bệnh nhân trước và trong quá trình điều trị. Nghiên cứu được thực hiện tại Bệnh viện Quân Y 103, Hà Nội, trong năm 2022, với ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dấu ấn sinh học mới giúp theo dõi hiệu quả điều trị và tiên lượng bệnh nhân VGBMT.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:
Sinh học phân tử virus HBV: HBV là virus thuộc họ Hepadnaviridae, có hệ gen DNA sợi đôi không khép kín (rcDNA) dài khoảng 3,2 kb, mã hóa cho 4 khung đọc mở (ORF) chồng lên nhau, bao gồm các gen mã hóa protein vỏ, polymerase, kháng nguyên lõi (HBcAg) và kháng nguyên e (HBeAg). cccDNA tồn tại trong nhân tế bào gan là khuôn mẫu phiên mã cho các RNA virus, trong đó có pregenomic RNA (pgRNA) – mạch khuôn cho tổng hợp DNA virus.
Vai trò của HBV RNA huyết tương: HBV RNA, đặc biệt là pgRNA, được phát hiện trong huyết tương bệnh nhân VGBMT và được xem là dấu ấn sinh học tiềm năng phản ánh hoạt động phiên mã của cccDNA trong gan. HBV RNA có thể tồn tại trong các virion chưa trưởng thành và có thể được định lượng bằng kỹ thuật RT-qPCR để theo dõi biến động tải lượng virus trong quá trình điều trị.
Mô hình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA: Phương pháp RT-qPCR kết hợp bước phiên mã ngược giúp khuếch đại và định lượng chính xác HBV RNA trong mẫu huyết tương, với thiết kế cặp primer và probe đặc hiệu vùng gen S bảo tồn của HBV, tránh nhiễm DNA virus và không cần bước xử lý DNase.
Các khái niệm chính bao gồm: cccDNA, pgRNA, RT-qPCR, tải lượng HBV RNA, HBeAg, và thuốc kháng virus NA.
Phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: 115 bệnh nhân VGBMT được chẩn đoán theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Gan mật Mỹ 2009, thu thập mẫu huyết tương trước điều trị, sau 3 tháng (49 mẫu) và 6 tháng (46 mẫu) điều trị tại Bệnh viện Quân Y 103. Nhóm chứng gồm 50 người khỏe mạnh không nhiễm HBV.
Vật liệu và hóa chất: Sử dụng bộ kit QIAamp MinElute Virus Vacuum Kit để tách chiết RNA từ 500 µL huyết tương, enzyme phiên mã ngược WarmStart® RTx Reverse Transcriptase, primer và probe thiết kế đặc hiệu vùng gen S của HBV.
Thiết kế primer và probe: Dựa trên trình tự gen S vùng N-terminal bảo tồn, cặp primer được thiết kế để khuếch đại chọn lọc HBV RNA, tránh khuếch đại DNA virus, không cần xử lý DNase.
Quy trình RT-qPCR: Tối ưu các thành phần phản ứng (mồi 0,5 µM, probe 0,2 µM), nhiệt độ phiên mã ngược 50°C trong 10 phút, thể tích mẫu RNA 10 µL, chu trình PCR gồm 45 vòng với biến tính 94°C, gắn mồi 63°C, kéo dài 72°C.
Phân tích số liệu: Tải lượng HBV RNA được tính theo công thức chuẩn, quy đổi log10 bản sao/mL, phân tích thống kê bằng kiểm định Mann-Whitney U, Kruskal-Wallis và Chi-square với mức ý nghĩa p < 0,05.
Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và phân tích trong năm 2022, theo dõi biến động tải lượng HBV RNA ở các thời điểm trước điều trị, 3 tháng và 6 tháng điều trị.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Thiết lập quy trình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA thành công: Quy trình không cần bước xử lý DNase, với nồng độ mồi 0,5 µM và probe 0,2 µM, nhiệt độ phiên mã ngược 50°C trong 10 phút, thể tích mẫu 10 µL cho hiệu suất khuếch đại cao và độ đặc hiệu tốt. Đường chuẩn tuyến tính trong dải 10^1 đến 10^6 bản sao/µL với hệ số tương quan R² > 0,99.
Tỷ lệ dương tính HBV RNA ở bệnh nhân VGBMT trước điều trị là khoảng 80%, giảm còn 60% sau 3 tháng và 45% sau 6 tháng điều trị (Bảng 10). Tải lượng HBV RNA trung vị giảm từ 5,2 log10 bản sao/mL trước điều trị xuống còn 3,8 log10 bản sao/mL sau 6 tháng (p < 0,05).
Biến động tải lượng HBV RNA liên quan đến trạng thái HBeAg: Nhóm HBeAg dương tính có tỷ lệ dương tính HBV RNA cao hơn (90%) so với nhóm HBeAg âm tính (55%) trước điều trị. Tải lượng HBV RNA giảm nhanh hơn ở nhóm HBeAg dương tính trong 6 tháng điều trị (Bảng 14, 15).
Tốc độ suy giảm HBV RNA chậm hơn so với HBV DNA trong quá trình điều trị: Tốc độ suy giảm HBV RNA trung bình 0,25 log10 bản sao/mL/tháng, trong khi HBV DNA giảm 0,35 log10 bản sao/mL/tháng (Bảng 11, 12), cho thấy HBV RNA có thể là dấu ấn sinh học phản ánh hoạt động cccDNA bền vững hơn.
Thảo luận kết quả
Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA được thiết lập có độ nhạy và đặc hiệu cao, phù hợp để theo dõi biến động tải lượng HBV RNA trong huyết tương bệnh nhân VGBMT. Việc không cần bước xử lý DNase giúp rút ngắn thời gian và bảo toàn chất lượng RNA, nâng cao tính thực tiễn trong lâm sàng.
Tỷ lệ dương tính và tải lượng HBV RNA giảm dần theo thời gian điều trị phù hợp với các nghiên cứu quốc tế, khẳng định HBV RNA là dấu ấn sinh học tiềm năng để đánh giá hiệu quả điều trị và dự đoán tái phát. Sự khác biệt về biến động HBV RNA giữa nhóm HBeAg dương tính và âm tính phản ánh vai trò của HBeAg trong hoạt động phiên mã và nhân lên virus.
So sánh với tải lượng HBV DNA, HBV RNA giảm chậm hơn, cho thấy HBV RNA có thể phản ánh hoạt động của cccDNA trong gan, điều mà HBV DNA không thể hiện đầy đủ do bị ức chế bởi thuốc NA. Dữ liệu này hỗ trợ việc sử dụng HBV RNA như một chỉ số bổ sung trong quản lý điều trị VGBMT.
Các biểu đồ biểu diễn biến động tải lượng HBV RNA và HBV DNA theo thời gian điều trị, phân nhóm theo trạng thái HBeAg sẽ minh họa rõ nét sự khác biệt và xu hướng giảm tải lượng virus, giúp bác sĩ lâm sàng đưa ra quyết định điều trị chính xác hơn.
Đề xuất và khuyến nghị
Áp dụng quy trình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA trong theo dõi điều trị VGBMT: Khuyến nghị các cơ sở y tế triển khai kỹ thuật này để đánh giá hiệu quả điều trị và dự đoán tái phát, giúp tối ưu hóa phác đồ điều trị. Thời gian thực hiện: trong vòng 6-12 tháng.
Phát triển bộ kit xét nghiệm thương mại dựa trên quy trình đã thiết lập: Hỗ trợ chuẩn hóa và mở rộng ứng dụng trong các bệnh viện và phòng xét nghiệm trên toàn quốc. Chủ thể thực hiện: các công ty công nghệ sinh học, thời gian 1-2 năm.
Đào tạo nhân viên y tế và kỹ thuật viên xét nghiệm về kỹ thuật RT-qPCR HBV RNA: Đảm bảo chất lượng và độ chính xác của kết quả xét nghiệm, nâng cao năng lực chẩn đoán và theo dõi bệnh. Thời gian đào tạo: 3-6 tháng.
Nghiên cứu mở rộng đánh giá vai trò HBV RNA trong các nhóm bệnh nhân khác nhau và các phác đồ điều trị đa dạng: Tăng cường dữ liệu khoa học, hoàn thiện hướng dẫn lâm sàng về sử dụng dấu ấn HBV RNA. Chủ thể: các viện nghiên cứu, bệnh viện chuyên khoa, thời gian 2-3 năm.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Bác sĩ chuyên khoa gan mật: Nắm bắt kỹ thuật mới trong theo dõi và đánh giá hiệu quả điều trị VGBMT, từ đó cải thiện quyết định lâm sàng và tiên lượng bệnh nhân.
Nhân viên phòng xét nghiệm y học phân tử: Áp dụng quy trình RT-qPCR định lượng HBV RNA để nâng cao chất lượng xét nghiệm, giảm thiểu sai sót và tăng hiệu quả công việc.
Nhà nghiên cứu trong lĩnh vực vi sinh và di truyền học: Tham khảo phương pháp thiết kế primer, probe và tối ưu quy trình RT-qPCR, đồng thời phát triển các nghiên cứu tiếp theo về dấu ấn sinh học HBV RNA.
Các cơ quan quản lý y tế và công ty công nghệ sinh học: Đánh giá tiềm năng ứng dụng kỹ thuật mới trong chẩn đoán và theo dõi điều trị, từ đó xây dựng chính sách và phát triển sản phẩm phù hợp.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao cần định lượng HBV RNA trong điều trị viêm gan B mạn tính?
HBV RNA phản ánh hoạt động phiên mã của cccDNA trong gan, giúp đánh giá hiệu quả điều trị và dự đoán tái phát, bổ sung cho việc theo dõi tải lượng HBV DNA.Quy trình RT-qPCR định lượng HBV RNA có ưu điểm gì so với các phương pháp trước đây?
Quy trình không cần bước xử lý DNase, giảm thời gian và bảo toàn chất lượng RNA, đồng thời có độ nhạy và đặc hiệu cao, phù hợp cho ứng dụng lâm sàng.Tải lượng HBV RNA thay đổi như thế nào trong quá trình điều trị?
Tải lượng HBV RNA giảm dần theo thời gian điều trị, nhưng giảm chậm hơn so với HBV DNA, phản ánh sự tồn tại dai dẳng của cccDNA và hoạt động phiên mã virus.Liệu HBV RNA có thể thay thế hoàn toàn HBV DNA trong theo dõi điều trị không?
HBV RNA không thay thế hoàn toàn HBV DNA mà nên được sử dụng bổ sung để cung cấp thông tin toàn diện hơn về hoạt động virus và hiệu quả điều trị.Có thể áp dụng quy trình này ở các phòng xét nghiệm thông thường không?
Với thiết bị RT-qPCR phổ biến và quy trình tối ưu, kỹ thuật có thể được triển khai rộng rãi sau đào tạo và chuẩn hóa, phù hợp với các phòng xét nghiệm y học phân tử hiện đại.
Kết luận
- Đã thiết lập thành công quy trình RT-qPCR định lượng chọn lọc HBV RNA trong mẫu huyết tương, không cần bước xử lý DNase, với độ nhạy và đặc hiệu cao.
- Tải lượng HBV RNA giảm dần trong quá trình điều trị VGBMT, tỷ lệ dương tính giảm từ 80% xuống còn 45% sau 6 tháng điều trị.
- Biến động HBV RNA liên quan mật thiết đến trạng thái HBeAg, phản ánh hoạt động phiên mã của cccDNA trong gan.
- HBV RNA giảm chậm hơn HBV DNA, cho thấy vai trò quan trọng trong theo dõi hiệu quả điều trị và dự đoán tái phát.
- Đề xuất áp dụng kỹ thuật này trong lâm sàng, phát triển bộ kit xét nghiệm và đào tạo nhân lực để nâng cao chất lượng quản lý bệnh viêm gan B mạn tính.
Tiếp theo, cần mở rộng nghiên cứu đa trung tâm và đa dạng nhóm bệnh nhân để hoàn thiện hướng dẫn sử dụng HBV RNA trong điều trị. Các cơ sở y tế và phòng xét nghiệm được khuyến khích triển khai kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và điều trị viêm gan B mạn tính.