慢性C型肝炎患者胰島素抗性、代謝和脂肪激素狀態： 病例對照研究與致病機轉探討

博士論文

Graduate Institute of Clinical Medicine College of Medicine

National Taiwan University Doctoral Dissertation

慢性C型肝炎患者胰島素抗性、代謝和脂肪激素狀態：

病例對照研究與致病機轉探討

Insulin resistance, metabolic and adipokine profiles in chronic hepatitis C patients:

Case-control study and mechanistic exploration 研究生: 許景盛

Ching-Sheng Hsu 指導教授：高嘉宏 博士 指導教授：楊偉勛 博士

Advisor: Jia-Horng Kao MD. Ph.D.

Advisor: Wei-Shiung Yang MD. Ph.D.

中華民國 九十九 年 十二 月

Dec, 2010

誌 謝

本論文的完成首先要感謝我的指導教授 高嘉宏博士。雖然我從醫以 來一直對於醫學研究充滿興趣，但是始終苦無入門之法。在高老師的諄諄 善誘下，我從碩士班的研究開始，在師門下接受嚴格的指導與訓練，使我 對臨床研究初窺門徑，並且順利地完成碩士學業。在碩士班畢業後，老師 更繼續指導我的博士班研究。直至今日，我對臨床研究終於能有明確的認 知及了解，並且能夠將此博士論文順利完成。若有任何值得稱讚與成就之 處，皆當歸功於高老師這七年半來不厭其煩的帶領與細心教導。能夠作為 老師的學生，是幸運、福氣，更是一種榮耀。感恩之意，實在無法以任何 言語來表達。

臨床的研究及知識，是高老師對我教導的一部份。老師對於我與學弟 妹們的教導，涵蓋了生命中所有重要的事物，從家庭生活的瑣事、研究工 作的態度、社交的應對、視野拓展、藝術到人文的涵養上，老師的想法、

作法及體貼考慮的仔細處，每一句話、每一秒鐘、每一個字、堅毅的背影 與動作，不但令我獲益良多，更令我敬佩不已。

除了高嘉宏老師之外，本論文實驗室研究的部分，要歸功於我另一位 指導教授 楊偉勛博士所給予的教導與指點。在楊老師的指導下，修正了 原本的實驗研究方向，終於能順利完成論文實驗室研究的部份，並且繳交 出論文的初稿。能夠聽到楊老師的講課以及與楊老師討論實驗研究是人生 的一大樂事，老師不但幽默、妙語如珠、許多令人意想不到的驚奇想法，

都能夠使得聽眾、學生時時刻刻得到啟發。楊老師的夫人，陳祈玲副教授，

不但教導我許多有關資料統計分析的知識，也在臨床研究資料分析的方法

上給予我許多的幫助與建議。論文中許多研究的分析都是承蒙陳副教授的 指導下終能順利完成。

本論文中大部份的臨床研究都是在劉俊人副教授、劉振驊醫師以及徐 士哲醫師的大力協助下才能順利地進行收案，並且完成最後的研究分析。

若是沒有良好的收案以及完整的臨床資料紀錄時，所有臨床研究都將無法 順利地進行與完成，因此在這裡對他們所有的辛苦與努力付出表達由衷感 謝之意，並對所有加入臨床研究的受試者致上最崇高的敬意。此外還要感 謝劉俊人副教授、賴明陽教授、陳培哲教授以及陳定信教授給予學生臨床 研究方面的指點與提攜，並且對許多發表的論文給予了相當寶貴的意見。

感謝日本廣島大學的茶山一彰教授與拓植雅貴助理教授對我細胞學 實驗技術的悉心指導，並提供C 肝病毒複製子以協助本論文的實驗進行。

同時感謝黃麗華教授提供能表現C 肝核心蛋白的細胞株，協助本論文的實 驗分析。

感謝所有關心我、支持我的學長姐與學弟，楊勝舜醫師、林志陵醫師、

王齡弟醫師、黃奕文醫師、梁程超醫師與曾岱宗醫師，給予我莫大的支持 及各方面的協助。

感謝慈濟醫院台北分院的長官與同事的支持，趙有誠院長、徐榮源副 院長以及王嘉齊主任提供我ㄧ個穩定的環境來進行學業與研究。感謝陳建 華主任、王品超醫師與蘇偉志醫師在臨床工作上的鼎力相助，在此僅致謝 忱。

實驗室和行政工作方面，王志強先生、劉偉良博士、王紫珊小姐、鄭 惠如小姐、陳亭之小姐、周郁菁小姐、王榮蓮小姐以及司彥翔小姐，在此

一併致謝。

感謝論文指導委員會的諸位老師，包括林憲宏教授、余明隆教授與張 明富教授所給予的許多寶貴建議，並對本論文詳加指正，特此致謝。

最後感謝我的家人，雙親辛苦的將我扶養長大，給予我最好的環境與 教育。內人蘇亞蘋女士給予我絕對的支持，照顧三位可愛的寶貝，許嘉露、

許雙羽以及許嘉乘，讓我無後顧之憂，能專心的工作與研究。

謹獻上本論文給所有一切關心我的師長、同事、親友以及所有加入臨 床研究的受試者，並期許自己能永保此刻的感恩心，能不斷地努力研究來 造福人群，以不負大家對我的厚愛。

目 錄

口試委員會審定書……….….…….. i

誌謝………..…………. ii

中文摘要……….…….………. viii

英文摘要……….. xii

壹、緒論……….………….... 1

第一章 C 肝病毒感染的自然病史以及臨床治療……….... 4

第一節 C 型肝炎病毒感染的自然史………..… 4

第二節C 肝患者的預後以及治療的目標……….…………. 5

第三節 慢性 C 型肝炎患者的標準治療方式……….. 5

第四節 慢性 C 肝患者對干擾素相關治療反應的臨床預測指標…. 7 第五節 干擾素相關治療後的病毒學反應評估指標………. 8

第六節 C 肝病毒動力學……….. 10

第七節 接受抗病毒藥物治療的適當對象………. 12

第八節 抗 C 肝病毒藥物治療的臨床評估……… 13

第二章 C 肝病毒感染與宿主脂質及葡萄糖代謝的關係……… 15

第一節、 宿主葡萄糖及脂質代謝與C 肝病毒的密切關係……… 15

第二節、 C 肝病毒感染與宿主葡萄糖代謝的關係………. 15

2.1 葡萄糖代謝與胰島素抗性的產生……….. 15

2.2 糖尿病、胰島素抗性與 C 肝病毒感染………. 16

2.3 C 肝病毒感染引起胰島素抗性與肝臟纖維化的可能原因 17

2.4 C 肝病毒引起胰島素抗性的分子機轉………….…………. 18

第三節、C 肝病毒感染與宿主脂質代謝的關係………….…………. 23

3.1 肝臟脂肪變性……… 23

3.2 脂肪性肝病與其他慢性肝臟疾病的交互作用………..… 24

3.3 肥胖導致之非酒精性脂肪肝病與胰島素抗性………….. 24

3.4 肝臟脂肪變性、脂肪肝炎與肝臟纖維化……… 26

3.5 肝臟脂肪變性和慢性 C 肝患者肝臟纖維化進展………… 27

3.6 脂肪代謝惡化 C 肝患者肝臟纖維化的可能機轉………… 29

3.7 肝臟脂肪變性減少的正面效應……… 31

3.8 脂肪變性與抗病毒治療反應的關係……… 32

3.9 肥胖、肝臟脂肪變性與酒精性肝臟疾病……… 32

3.10 肝臟脂肪變性、肥胖與肝癌……… 33

3.11 肝臟脂肪變性與藥物性肝臟疾病……… 35

3.12 肝臟脂肪變性與其他肝臟疾病……… 35

第四節、宿主基因多形性變異與新型抗C 肝病毒藥物……… 37

4.1 介白質 28B 基因多形性與 C 肝病毒感染的相關性……… 37

4.2 IL28B 基因的角色……... 39

4.3 新型抗 C 肝病毒治療藥物……… 40

第五節、研究的問題及其重要性………... 40

第六節、研究的假說與特定目的………... 41

貳、研究方法與材料………... 43

一、葡萄糖代謝及脂肪代謝與C 型肝炎病毒感染之相關性研究... 43

1.1 探討慢性 C 肝病毒感染與患者體內代謝特徵的關係性………. 43

1.2 探討慢性 C 肝患者血清中病毒量與胰島素抗性的關係性….... 43

1.3 探討慢性 C 肝患者血清中病毒量與宿主脂肪特徵的關係性… 44 1.4 探討慢性 C 肝患者接受長效型干擾素合併雷巴威林治療後早期病 毒動力學與各種臨床特徵的關係性……….….. 46

1.5 探討不同 C 肝病毒基因型對患者代謝特徵與肝臟組織學關係的影

響性……….….…… 47

二、 C 肝病毒蛋白對葡萄糖及脂肪代謝訊息傳遞途徑的影響和機制.. 48

三、實驗材料及方法……….. 48

叁、結果…... 54

一、葡萄糖代謝及脂肪代謝與C 型肝炎病毒感染之相關性研究….… 54 1.1 探討慢性 C 肝病毒感染與患者體內代謝特徵的關係性……... 54

1.2 探討慢性 C 肝患者血清中病毒量與胰島素抗性的關係性….... 55

1.3 探討慢性 C 肝患者血清中病毒量與宿主脂肪特徵的關係性… 56 1.4 探討慢性 C 肝患者接受長效型干擾素合併雷巴威林治療後早期病 毒動力學與各種臨床特徵的關係性………... 58

1.5 探討不同 C 肝病毒基因型對患者代謝特徵與肝臟組織學關係的影 響性………..……. 62

二、 C 肝病毒蛋白對葡萄糖及脂肪代謝訊息傳遞途徑的影響和機制.. 64

肆、討論……….. 65

伍、展望……….. 87

陸、論文英文簡述……… 96

柒、參考文獻………. 109 表1-32 等………..……….. 148-184 圖1-15 等………..……….. 185-205

附錄：列出個人在碩博士班修業期間所發表之相關論文清冊…..… 206-209

中文摘要

關鍵詞：慢性C 型肝炎、C 型肝炎病毒、持續病毒學反應、胰島素抗性、

代謝、脂肪激素、單核苷酸多形性

C 型肝炎病毒感染一直是全球公共衛生上的重要課題。根據世界衛生 組織的估計，全球目前至少有一億八千萬以上的人遭到C 肝病毒的感染。

就C 肝病毒感染的自然史而言，急性 C 肝病毒感染後有百分之五十五到八 十五的人會變成為慢性的C 肝病毒感染。這些慢性 C 肝病毒感染者中有七 成在10 年後變成慢性 C 型肝炎的患者，變成慢性 C 型肝炎的患者中，有 近兩成的人在20 年後會產生肝硬化。在肝硬化的 C 肝患者中，每年有百 分之一到四的風險產生肝癌，百分之四到五的風險肝臟衰竭。

慢性C 肝病毒感染治療的主要目標為永久消滅病毒，也就是持續追蹤 檢驗C 肝患者時仍檢測不到血清 C 肝病毒的核醣核酸。臨床上稱這些人為 達到持續病毒學反應(sustained virologic response, SVR)，就是病毒學上的 C 肝治癒(cure)。然而 C 肝病毒感染治療的終極目標為希望使 C 肝患者的肝 臟組織學及臨床的相關參數能夠進步，一方面能減緩肝臟組織纖維化的進 展及肝硬化產生，另一方面則希望能夠防止肝臟衰竭與肝癌的發生。

目前臨床上已有許多C 肝病程進展以及干擾素治療的預測因子可以評 估患者未來的預後以及接受治療後的反應，這些因素主要分為兩大類，一 類是與病毒相關的因子，另一類則是與宿主(host)相關的因子，利用這些預 測因子吾人將可以給予病人個人化的C 肝追蹤及治療。與病毒相關的預測 因子中，除了治療前的C 肝病毒量與病毒基因型外，評估 C 肝患者接受治 療時的C 肝病毒量變化為目前臨床上預測患者 SVR 的重要參考指標。值 得注意的是，最近許多臨床及實驗室研究皆指出，C 肝病毒感染與宿主的 葡萄糖代謝、脂質代謝及肝臟脂肪變性有密切的關係存在，宿主的代謝特

徵會影響C 肝患者的抗病毒治療效果。因此清楚了解 C 肝病毒感染與宿主 葡萄糖代謝及脂質代謝的關係已經成為現今全球肝病研究中的熱門課題。

因此吾人研究的主要目標為釐清C 肝病毒感染對葡萄糖代謝與脂肪代 謝的影響，並且探討脂肪變性、胰島素抗性、以及脂肪細胞激素與C 肝病 毒感染的關係。找尋影響C 肝病態生理機轉的可能標的，進而改善未來 C 肝患者臨床預後與治療。

因此在臨床研究部分，吾人首先比較C 肝患者及健康成人在血清中代 謝特徵的差異性。吾人發現，C 肝患者會較健康成年人有較高的血清高密 度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein-cholesterol, HDL)、脂締素

(adiponectin)濃度、但是較低的總膽固醇、三酸甘油酯與低密度脂蛋白膽固 醇(low-density lipoprotein-cholesterol, LDL)濃度值。進一步比較 C 肝患者血 清中代謝特徵與抗病毒治療效果時亦發現，C 肝患者接受干擾素相關治療 時的早期病毒量下降程度與身體質量指標(BMI)以及血清中的 HDL 濃度 有關。此外吾人亦發現血清中的C 肝病毒量與血清中胰島素及三酸甘油酯 濃度間存有正比例的關係，並且血清中C 肝病毒量與宿主脂肪代謝特徵的 關係會隨著C 肝病毒基因型的不同而不同。進一步的研究更發現，雖然宿 主的代謝特徵會影響C 肝患者肝臟組織的纖維化，然而這個影響作用也會 因不同C 肝病毒基因型的感染而產生不一樣的效果。

另一方面，幾個重要的研究團隊最近共同指出，與介白質

28B(interleukin 28B, IL28B, 合成 interferon-λ3)相關之單核苷酸多形性 (single nucleotide polymorphism, SNP)和 C 肝患者接受干擾素抗病毒藥物的 治療效果間存有強烈的關聯性。因此吾人進一步研究C 肝患者血清脂肪代 謝特徵與IL28B SNP 的關係性。初步的研究發現，帶有 IL28B SNP rs8099917 的 TT 基因型患者除了會較 GT 基因型患者在接受標準長效型 干擾素治療後有較高的SVR 外，TT 基因型患者也較 GT 基因型患者在接

受治療前有較低的血清中三酸甘油酯濃度。

實驗室研究方面，吾人利用能表現不同濃度C 肝基因型第一型病毒核 心蛋白(HCV core protein)的肝癌細胞株(Huh 7-based cell lines)來分析宿主 脂肪與膽固醇合成途徑上重要基因的表現。研究發現，表現C 肝基因型第 一型病毒核心蛋白的細胞較控制組有較低的細胞內三酸甘油酯與膽固醇 濃度。此外不同濃度的C 肝病毒核心蛋白對於細胞內膽固醇與脂肪酸製造 途徑上的基因表現可以產生不同的影響，表現C 肝基因型第一型病毒核心 蛋白的細胞較控制組細胞，在3-羥基-3-甲基戊二酸單醯輔酶 A 合成酶 (3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) synthase)、還原酶 (HMG-CoA reductase)以及微粒体三酸甘油酯轉移蛋白(microsomal

triglyceride transfer protein, MTTP) 的 mRNA 表現量上都相對降低，但是在 法尼基轉移酶1 (farnesyl-diphosphate farnesyltransferase 1， FDFT1)與 ATP citrate lyase mRNA 的表現量上則相對增加。C 肝病毒核心蛋白低表現量細 胞中SREBP1c 的 mRNA 表現量為增加，但是其表現量會隨著 C 肝病毒核 心蛋白量增加而逐漸下降。另外，表現C 肝病毒核心蛋白的細胞較控制組 在SREBP2 mRNA 的表現量上相對增加，但是其表現量也會隨著 C 肝病毒 核心蛋白量的增加而下降。

結語

醫學進步已使現今慢性C 型肝炎病毒的感染成為一種可以治療、甚至 治癒的疾病。目前臨床上依據不同的預測因子，包括C 肝病毒基因型、治 療中的病毒動力學變化以及宿主不同的單核苷酸多形性，已經可以給予患 者更有效率與更少副作用的個人化治療。然而臨床因子對於C 肝患者的自 然病史以及抗病毒治療的影響，特別是宿主代謝因子對C 肝患者干擾素治

療的影響，以及背後的病態生理機轉，仍有待吾人累積更多的研究資料加 以闡明。如果未來能夠對於宿主代謝因子與C 肝病毒間之作用關係更加了 解，吾人相信這些知識將能應用於臨床上，改善未來C 肝患者的藥物治療 方式，使其變得更有效率、副作用也更加減少。

英文摘要

Key Words: hepatitis C virus, chronic hepatitis C, insuin resistance, lipid metabolism, adipokines, sustained virologic response, single nucleotide polymorphism

Hepatitis C virus (HCV) is a major causative agent of chronic hepatitis, liver cirrhosis, end-stage liver disease and hepatocellular carcinoma worldwide.

About 55% to 85% HCV infected people will become chronic hepatitis, 5% to 20% of them will turn to liver cirrhosis after duration of 20 to 25 years, 30 % of these cirrhotic patients will become end stage liver disease in 10 years, and once cirrhosis is established, the risk of hepatocellular carcinoma is approximately 1% to 5 % per year. In Taiwan, about 2–4% Taiwanese people are chronic carriers of HCV; hence, effective tackling this virus is an important issue in Taiwan.

The goal of treating chronic hepatitis C (CHC) patients is to eradicate the virus or, in a clinical term, to attain a sustained virological response (SVR, defined as undetectable serum HCV RNA level 24 weeks after treatment cessation). However, currently approved pegylated interferon (Peg-IFN) plus ribavirin (RBV) therapy has many unpleasant side effects and is only effective in a certain proportion of patients with HCV genotype 1 (GT1) infection, especially in Western countries. Therefore, identifying baseline and on-treatment factors predictive of SVR in CHC patients is important in terms of increasing efficacy, avoiding unnecessary side effects and saving medical costs.

Several factors have been linked to the therapeutic response of CHC patients, including viral factors, host factors, metabolic factors, histological

factors, the type of regimens, and the duration of infection. Among these factors, early viral kinetics following therapy has become increasingly recognized and widely used in both clinical trials and daily practice. On the other hand, there is increasing interest in the impact of chronic HCV infection on metabolic abnormalities, including glucose, lipid, cytokines, insulin resistance and adipokines. Insulin resistance and type 2 diabetes have inceased incidence in CHC patients than in other disease or chronic hepatitis B patients, and serum lipid profiles as well as hepatic steatosis are associated with HCV infection and may afftect the therapeutic response of CHC patients. Howevr, the interacions between HCV infection and host metabolism as well as the underlying mechanisms remained not fully clarified.

To examine the influence of hepatitis C virus infection on adipokines, glucose and lipid metabolism, we examine the underlying mechanisms by which HCV affects host adipokines, glucose and lipid metabolism, and vice versa, from both clinical and molecular points of views. We found CHC patients had higher alanine aminotransferase (ALT) and high-density lipoprotein-cholesterol levels, but lower total cholesterol (TC), triglyceride (TG), and low-density lipoprotein-cholesterol levels than controls. By using multiple linear regression analyses for subjects with available adiponectin data, presence of HCV infection was independently associated with higher serum adiponectin. In addition, we found body mass index and genotype were related to viral load decline at day 2, and baseline viral load and HDL level were correlated with viral load decline between day 2 and day 28 in multivariate analysis. Genotype 2, lower baseline viral load and more substantial viral load decline at day 28 predicted a higher SVR.

Recently, several groups have found that the genetic polymorphism near

IL28B gene may predict the therapeutic response of CHC GT 1 infected patients receiving Peg-IFN plus RBV. Thus, it is important and will be informative to evaluate the association of genetic polymorphism near IL28B gene, SVR and metabolic profiles in CHC GT 1 infected patients. We found Taiwanese CHC patients with rs8099917 TT genotype have a better SVR and lower baseline serum TG level than subjects with GT gentype.

In the in vitro studies, we found that cells expressing HCV core proteins had lower cellular triglyceride and total cholesterol levels than controls (P<0.05, ANOVA; P<0.05, Nonparametric test for trend). HCV GT1 core proteins might down-regulate mRNA expressions of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A (HMG-CoA) synthase, HMG-CoA reductase and microsomal triglyceride transfer protein, but up-regulate mRNA expressions of farnesyl-diphosphate farnesyltransferase 1and ATP citrate lyase.

Although mRNA expression of SREBP1c was up-regulated under lower levels of HCV core proteins, its expression was down-regulated with increasing HCV core protein levels. The mRNA expression of SREBP2 was up-regulated by HCV core proteins, but down-regulated with the increasing HCV core protein levels.

CONCLUSIONS: HCV is a curable disease, and the evaluation of HCV genotype, viral kinetic parameters as well as host gene SNPs before treatment has let individualized therapies for CHC patients become possible approaches.

However, the interactions and underlying mechanisms of host factors and HCV infection, especially glucose and lipid metabolsim as well as their impacts on therapeutic resposes, remain not fully understood. Further experimental and clinical studies based on these lines of evidence are needed to clearly clarify underlying mechanisms and provide clinicians useful information to opitimize

the mangement of chronic HCV infection.

壹、緒論

全球目前約有 1.8 億人口遭受慢性 C 型肝炎病毒的感染。根據世界衛 生組織估計，每年有超過六百四十萬以上的人遭受急性C 肝病毒的感染。

從疾病的自然史來看：急性C 型肝炎病毒感染後有百分之五十到八十的患 者會轉變為慢性C 型肝炎病毒感染，慢性 C 型肝炎病毒感染者中有五分之 一的人會變成肝硬化¹，之後每年有百分之一至五的患者最後會產生肝細 胞癌²。根據肝病防治學術基金會的估計，台灣目前約有百分之二至四的 人口遭到C 型肝炎病毒的感染。因此 C 型肝炎病毒感染是不但是一個影響 台灣也是全球醫療、公共衛生與社會經濟的重要課題。

C 型肝炎病毒是一種屬於 flaviviridae family 的 RNA 病毒，可以藉由 體液或是血液散播(parenterally)。因此除了教育大眾避免危險性的曝露 (exposure)，對於高危險族群的篩檢， 以提早檢測出並治療 C 肝感染患者，

為目前防止C 肝病毒傳播的最重要方法。然而對於已被 C 肝病毒感染的患 者，特別是佔絕大多數的慢性C 肝患者，現今臨床上的治療主要目標為永 久消滅病毒，也就是希望持續追蹤檢驗這些C 肝患者的血清時仍檢測不到 C 肝病毒的核醣核酸(RNA)。臨床上稱這些人為達到持續病毒學反應 (sustained virologic response, SVR)，就是病毒學上的 C 肝治癒(cure)。但是 治療的終極目標則是希望能藉此病毒學上的C 肝治癒使患者的肝臟組織 學以及臨床上各種相關參數皆恢復正常，除了減緩肝臟組織纖維化的進展 速度與肝硬化產生外，另一方面則希望能夠避免肝臟衰竭、各種併發症與 肝癌的發生。

目前慢性C 肝感染可以使用長效型干擾素(pegylated interferon)合併口 服雷巴威林(ribavirin)來治療，然而其療效仍然有限，並且會產生許多的不 良反應。因此許多學者嘗試尋找各種臨床參數及指標來評估C 肝患者接受 治療後的反應，希望藉由應用這些臨床特徵來減少患者接受治療時所可能 產生的不良反應並且可以提高療效。現今臨床上已有許多評估C 肝病程進 展以及對干擾素相關治療反應的預測指標可供使用，部分的臨床特徵甚至 已被臨床上常規用來評估疾病的預後以及預測患者接受抗病毒治療後的 可能反應。這些預測指標主要可以分為兩大類，一類是與病毒(virus)相關

的因子，另一類則是與宿主(host)相關的因子，藉由這些預測指標的應用，

臨床上目前已經可以給予C 肝患者個人化的追蹤及治療。與病毒相關的預 測指標中，除了治療前的C 肝病毒量及病毒基因型外，評估 C 肝患者接受 治療時的C 肝病毒量變化(也就是早期病毒動力學變化)為目前臨床上預測 患者接受抗病毒治療後SVR 的最重要參考指標。此外運用 C 肝病毒動力 學變化所建立的數學模式不但可以模擬病毒與宿主的互相影響，也可以應 用來預測治療藥物或兩者間交互作用的可能機轉。

值得注意的是，目前許多研究皆指出，宿主的葡萄糖代謝、脂質代謝 及肝臟脂肪變性與C 肝病毒感染有密切的關係存在。C 肝患者除了較其他 疾病或病毒感染患者有較高的肝臟脂肪變性盛行率外，也有不同的血清胰 島素與脂肪特徵濃度。此外許多臨床與實驗室的研究皆發現，宿主的代謝 特徵除了可能影響慢性C 肝患者肝臟纖維化的進展速度外，並且可以被用 來預測以及影響患者接受抗病毒治療後的效果與代謝特徵血清濃度。因此 清楚了解C 肝病毒感染與宿主葡萄糖及脂質代謝的關係已經成為現今全 球肝病研究的熱門課題。

另一方面，幾個重要的研究團隊最近共同指出，與介白質

28B(interleukin 28B, IL28B, 合成 interferon-λ3)之單核苷酸多形性(single nucleotide polymorphism, SNP)和 C 肝患者接受干擾素抗病毒的治療效果有 關，因此研究與IL28B SNP 與 C 肝病毒的可能交互作用，了解 IL28B SNP 在C 肝病毒感染中所扮演的角色，並且釐清 C 型肝炎病毒與 IL28B SNP 及其他臨床特徵的相關性，就成為重要的研究題目及改善C 肝治療的可能 契機。因此探討C 肝病毒感染與宿主葡萄糖與脂質代謝甚至各種宿主基因 SNP 的關係，其所獲得的知識不但可以釐清可能的病態生理機轉，也有助 於設計並進行後續的相關試驗，並應用於臨床上以改善現今C 肝病毒感染 患者的處置及治療。

吾人以下將針對C 肝病毒感染、治療與宿主葡萄糖及脂質代謝的關 係，就第一、C 肝病毒感染的自然病史以及臨床治療，第二、C 肝病毒感 染與宿主葡萄糖的關係，第三、C 肝病毒感染與宿脂質代謝的關係，第四、

宿主基因多形性變異與新型抗C 肝病毒藥物等四方面來做背景介紹及文 獻回顧，並探討現今仍需研究的問題及其重要性，建立研究假說與目的，

並設計與進行實驗，最後將討論研究結果在臨床上的應用性及貢獻。

第一章、C 肝病毒感染的自然病史以及臨床治療

第一節、C 型肝炎病毒感染的自然史

根據C 肝自然史的觀察研究發現(圖 1)，急性 C 肝病毒感染後有百分 之五十五到八十五的人會變成為慢性的C 肝病毒感染³。急性C 肝病毒感 染 後 ， 嬰 幼 兒 以 及 年 輕 的 婦 女 有 較 高 的 機 可 以 自 然 痊 癒(spontaneous resolution)³。 慢性 C 肝病毒感染對於被感染者以及他們所接觸的人都有重 要的影響：對於被感染者，慢性感染會增加他們進展至肝硬化以及肝癌的 機會；對於被接觸者，慢性感染將會增加他們感染的機會。慢性C 肝患者 在經過25 至 30 年的感染後，產生肝硬化的機會為 5% 至 25% ^4-6， 根據 以婦女與小孩為對象的前瞻性追蹤研究報告指出，如果年輕時就已被C 肝 病毒感染時，經過20 至 30 年的慢性感染後只有 1% 到 3%的人得到肝硬 化^7-9。然而依據醫學中心的病人所進行的回溯性追蹤研究報告則指出，20%

至25%的慢性 C 肝患者在長期追縱後被診斷有肝硬化產生^{10, 11}。此外年長 者、肥胖者、免疫受抑制者(同時有愛滋病毒感染者)以及酒精攝取每天超 過 50 克者，肝臟纖維化進展至肝硬化的速度會較快 ^{12, 13}。較令人擔心的 是，C 肝的肝硬化患者在 10 年內有高達 30%的機會發生肝臟衰竭，並且 每年有1%到 3%的機會產生肝細胞癌¹³。另外，C 肝病毒感染還可以引起 肝臟器官以外的疾病，譬如mixed cryoglobulinemia(types II 以及 III)。事 實上，不管 C 肝患者的肝臟疾病是否嚴重，當 cryoglobulinemia 已引起臨 床症狀時，患者就該接受C 肝的抗病毒治療。

臨床上目前可以利用各種已被驗證過的系統分期方法(包括 Ishak, IASL, Metavir or Batts-Ludwig staging systems)來評估肝臟切片組織的纖維 化程度，尋找出那些有較高的機會產生肝臟纖維化進展的患者^{11, 13}。若是 患者的肝臟纖維化程度較為輕微時(no or minimal fibrosis，譬如 Ishak stage 0-2; Metavir, IASL 或 Batts-Ludwig stage 0-1)，患者在未來 10 至 20 年間 發生與肝臟相關之併發症以及死亡的危險性就相對較低，相較之下，若是 患者已經有肝臟組織橋連纖維化(bridging fibrosis, 譬如 Metavir stage 3)產 生時，將有較高機會產生肝臟纖維化進展與硬化，未來發生肝臟相關併發

症或死亡的危險性就相對較高，因此對於這類患者就會建議治療³。

第二節、C 肝患者的預後以及治療的目標

由C 肝的自然病史，吾人可以知道治療 C 肝病毒感染將有下列各種好 處：一、減低C 肝病毒的傳染力，二、降低患者產生肝硬化或肝臟衰竭的 危險性，三、降低肝癌的風險，四、提高C 肝患者的存活率，五、改善 C 肝患者的生活品質，使患者的生產力增加，減少因病請假或早退的頻率，

使患者的工作日數或時間增加，有益國計民生^14-16。

C 肝病毒感染治療的目標為防止 C 肝病毒感染引起併發症以及死亡。

由於慢性C 肝病程的進展十分緩慢，常需幾十年的時間才有明顯併發症產 生，因此想要評估抗病毒藥物治療減少併發症發生的效果是件相當困難的 事，利用病毒學的指標取代臨床治療目標作為抗病毒藥物治療效果的評估就 成為臨床上較為可行的方式。目前臨床上對於治療效果的短程目標

(short-term outcomes)可以分為生化學目標(肝功能 ALT 值恢復正常)、病毒學 目標(使用敏感的 PCR 檢驗方式仍偵測不到血清中的 HCV RNA)、以及組織 學目標(肝臟纖維化指標無惡化且發炎指標進步 2 分以上) ^{17, 18}。

目前根據在患者接受治療時的不同時間點上，吾人可以利用幾種不同的 病毒學指標來評估患者對於治療的反應。其中最重要的指標就是持續病毒學 反應(sustained virological response，SVR)，臨床定義為 C 肝患者於治療結束 二十四週後的血清以極敏感的PCR 檢驗方式(< 50IU/mL)仍檢測不到 C 肝病 毒的核醣核酸(HCV RNA) (Table 2)，也就是病毒學上的 C 肝治癒。然而患 者在接受治療達到SVR 後，特別是達到 SVR 時仍有肝硬化者，在治療後數 年仍有機會得到肝細胞癌¹⁹。

第三節、慢性 C 型肝炎患者的標準治療方式

目前AASLD¹⁶、EASL 以及 APASL 建議的慢性 C 肝患者標準治療為 每週一次長效型干擾素(pegylated interferon alfa，PEG-IFN)的皮下注射與每 日一次口服雷巴威林(ribavirin，RBV)的合併治療，這樣的建議是基於三個 不同大型臨床研究的結論，這些研究皆發現長效型干擾素與雷巴威林的合 併治療比傳統型干擾素合併雷巴威林的治療有較好的治療效果^{17, 18, 20}。此

外這些研究還發現治療藥物的劑量、治療時間的長短以及不同的C 肝病毒 基因型會影響治療的效果。

目前市面上有兩種長效型干擾素已得到美國 FDA 的評鑑通過，可以 使用於臨床上 C 肝患者的治療，一種是 peginterferon alfa-2b (Peg-Intron, Schering Plough Corp., Kenilworth, NJ)，另一種則是 peginterferon alfa-2a (Pegasys, Hoffmann-La Roche, Nutley, NJ) ²¹，兩種藥物的結構、劑型以及臨 床上使用劑量都不一樣。

Peginterferon alfa-2b 的標準使用劑量為 1.5 µg/kg/week，乃是依照體重 來 調 整 給 予 的 劑 量 。Ribavirin 的 標 準 劑 量 則 為 按 照 體 重 而 調 整 (weight-based ribavirin)從每日 800 mg 到 1,400 mg (800 mg for <65 kg；1,000 mg for 65 to 85 kg；1,200 mg for 85 to 105 kg；以及 1,400 mg for >105 kg but<125 kg) ¹⁷。

Peginterferon alfa-2a 的標準使用劑量為固定皮下給予注射 180 µg /week 以及按照體重而調整的 ribavirin 標準劑量，從每日 1,000 到 1,200 mg(1,000 mg for≦75 kg 以及 1,200 mg for>75 kg)¹⁸。由臨床試驗觀察到 ribavirin 有 兩 種 好 處 ， 第 一 可 以 改 善 病 人 的 ETVR(End-of-treatment Virological Response，見後述)，但是更重要的是與單接受 peginterferon 治 療的患者相比較實，ribavirin 可以減少患者接受治療後的復發率(relapse rate)。

至於合併治療的時間要多久才能達到最好的療效呢?臨床試驗的結果 告訴吾人，治療時間的長短需依據C 肝病毒的基因型來做決定。遭 C 肝病 毒基因型第一型感染的患者被建議需要接受 48 週的 peginterferon alfa-2a 以及按照體重而調整的ribavirin 標準劑量，然而遭 C 肝病毒基因型第二或 第三型感染的患者則被建議需要接受24 週的 peginterferon alfa-2a 合併低 劑量的ribavirin (low dose ribavirin，800 mg) ²⁰。

對於遭 C 肝病毒基因型第四型感染的患者所需要合併治療的時間要 多久呢?根據六個臨床試驗 meta-analysis 的結論，目前建議遭 C 肝病毒基 因型第四型感染的患者需要接受 48 週的 pegylated interferon 以及按照體 重而調整的 ribavirin 標準劑量 ²²。然而最近的ㄧ個隨機性分派臨床試驗 (randomized trial)的研究則發現，假如患者接受治療時有達到 EVR，

peginterferon alfa-2b 合併按照體重固定調整的 ribavirin 劑量(10.6 mg/kg per day) 治療 36 週就已經足夠。不過針對這個研究結果，目前仍需要累積更 多其他的臨床試驗資料來驗證²³。

由於C 肝病毒基因型第五或第六型的全球盛行率並不高，因此收案於 臨床試驗中遭C 肝病毒基因型第五或第六型感染的人數並不多。最近ㄧ個 針對遭 C 肝病毒基因型第六型感染者接受合併治療的回溯性研究分析發 現，接受48 週 pegylated interferon 及 ribavirin 的標準治療會比接受 24 週 治療者有更好的治療效果²⁴。對於遭C 肝病毒基因型第五型感染者，由於 在治療藥物劑量以及時間長短上仍沒有足夠的研究資料，因此目前在治療 的建議上還沒有任何共識。

第四節、慢性 C 肝患者對干擾素相關治療反應的臨床預測指標

對於準備接受標準C 肝治療的患者，治療前預測指標的評估可以協助 醫師們暸解 C 肝患者接受治療後 SVR 的可能比率，並且給予患者們治療 上的適當建議。然而要注意的是，臨床實務上不可以因為患者沒有較好的 治療前預測指標時就建議患者不要接受治療。

依據患者接受治療後 SVR 的有無，目前臨床上已有許多 C 肝干擾素 治療的預測指標可以評估患者接受治療後的反應。這些指標主要分為兩大 類，第一類是與病毒相關的指標，第二類則是與宿主(host)相關的指標

25-34

，利用這些預測指標吾人將可以評估病人對治療的反應以及給予病人 個人化的C 肝治療。與病毒相關的預測指標中，除了治療前的 C 肝病毒量 與病毒基因型外，評估 C 肝患者接受治療時的 C 肝病毒動力學變化(viral kinetics)為目前臨床上預測患者 SVR 的最重要參考指標(見後述)。

目前臨床上被用來預測 SVR 的指標主要是經由下列幾種試驗研究所 發現的：(1)登記有案的臨床試驗(registration trials)通常有很嚴格的收案與 排除進入臨床試驗的標準，因此無法忠實反映出真實世界中一般C 肝患者 的狀況；(2) 以社區民眾為研究對象的試驗計劃(community-based trials)通 常這類研究計畫的執行沒有臨床試驗嚴謹；(3)以退伍軍人的資料庫 (Veterans Affairs databases)主要以男性為研究對象，因此無法反映出一般大 眾中C 肝患者的狀態。儘管上述研究有各種缺點，使用多變項分析的方式

(multivariate analyses)進行研究後仍然可以找到兩個重要的 SVR 預測指 標：C 肝病毒基因型(viral genotype)與治療前的 C 肝病毒量(pretreatment viral load)^{17, 18, 20}，C 肝病毒基因型非第一型的患者(大部分為病毒基因型第 二或第三型)以及治療前 C 肝病毒量低於 600,000 IU/mL 者有較高的持續病 毒學反應(SVR)²⁰。除了基因型與治療前病毒量之外，與 C 肝患者接受治 療 後 預 後 較 好 的 治 療 前 預 測 指 標 還 包 括 ： 長 效 型 干 擾 素 的 劑 量(1.5 µg/kg/week versus 0.5 µg/kg/week)、ribavirin 的口服劑量(>10.6 mg/kg)、女 性、年齡小於 40 歲、不是非裔美國人種(non–African-American race)、較 高的ALT 值(正常值上限三倍以上，three-fold higher than the upper limit of normal)者、體重較輕者(≦75 kg)、沒有胰島素抗性(insulin resistance)、肝 臟組織切片檢查並無發現橋連纖維化(bridging fibrosis)、肝臟脂肪變性 (hepatic steatosis) 以及肝硬化的患者^{17, 18, 35}。此外最近研究還發現，宿主 的介白質28B 基因多形性變異(IL28B gene polymorphisms)為相當重要的治 療反應預測指標(見後述)。

第五節、干擾素相關治療後的病毒學反應評估指標

目前臨床上預測患者SVR 的最重要參考指標為評估 C 肝患者接受治療 時血清中C 肝病毒動力學變化(viral kinetics)，也就是病毒學反應的評估指 標，包括：治療結束時病毒學反應(end-of-treatment virologic response，

ETVR)、早期病毒學反應(early virologic response，EVR)以及快速病毒學反 應(rapid virologic response，RVR)。

治療結束時病毒學反應(End-of-treatment Virologic Response，ETVR) 治療結束時病毒學反應(ETVR)其臨床定義為：C 肝患者於治療二十四 或四十八週結束時的血清以極敏感的 PCR 檢驗方式仍檢測不到 C 肝病毒 的核醣核酸(HCV RNA)。雖然 ETVR 無法用來準確地預測患者將來是否可 以達到SVR，但是為達到 SVR 的必要條件。

早期病毒學反應(Early Virologic Response，EVR)

早期病毒學反應(EVR) 的定義為：以 C 肝病毒核醣核酸定量試劑檢

驗，當患者接受治療十二週時的C 肝病毒量較治療前的病毒量減少 100 倍 或以上時稱之。

EVR 為目前臨床上預測患者接受以干擾素為基礎的抗病毒藥物治療 後無法達到SVR 的最佳評估指標，當患者接受治療無法達到 EVR 時，在 未來治療結束後將無法達到SVR^{18, 36}。由兩個大型多中心、針對先前無接 受過干擾素為基礎的抗病毒藥物治療(treatment-naïve)之 C 肝病毒基因型第 一型感染者為對象的臨床試驗所進行的回溯性研究分析發現，當患者接受 治療十二週時的 C 肝病毒量仍較治療前的病毒量無法減少 100 倍或以上 時，這些患者將來治療失敗的機會將非常的高^{18, 36}。先前無接受過干擾素 相關抗病毒藥物治療(treatment-naïve)之 C 肝病毒基因型第一型感染者，若 是無法達到 EVR 時，將有 97%至 100%的機會無法達到 SVR。因此患者 接受治療後沒有達到 EVR 時，將可以建議提早停止藥物治療。相反地，

當患者接受治療達到EVR 時，未來可以成功達到 SVR 的機率只有 65%到 72%，因此 EVR 並非預估患者接受治療後可以達到 SVR 的良好指標。目 前還針對治療時沒有達到RVR 之患者的 EVR 細分為 cEVR(complete EVR) 與pEVR(partial EVR)兩種。cEVR 定義為：患者治療四週時沒有達到 RVR，

但是以敏感的 C 肝病毒核醣核酸檢驗患者接受治療十二週時的血清卻檢 測不到病毒量(< 50IU/mL)時稱之。pEVR 則為患者治療四週時沒有達到 RVR，但是治療十二週時的血清中 C 肝病毒量較治療前的病毒量減少 100 倍或以上時稱之³⁴。最近的臨床研究發現，cEVR 較 pEVR 對 SVR 有較好 的預測能力(83% versus 21%)³⁶。由於大部分C 肝病毒基因型第二或第三型 感染者對於以干擾素為基礎的抗病毒藥物治療效果很好，患者接受十二週 治療後皆已經檢測不到血清中的C 肝病毒量，因此 EVR 對於 C 肝病毒基 因型第二或第三型感染者的臨床應用價值相對較低。

快速病毒反應(Rapid Virologic Response，RVR)

快速病毒學反應(RVR)的定義為：患者接受治療四週時，以敏感的 C 肝病毒核醣核酸試劑檢驗時仍檢測不到C 肝病毒量(< 50IU/mL)時稱之，當 患者接受治療達到 RVR 時將有很高的機會在未來治療結束後達到 SVR^37,

38。

為了減少 C 肝患者對於抗病毒藥物的曝露以及因治療所可能引起的 不良反應，許多研究學者致力於找尋較早的時間點以作為評估患者接受治 療後的可能病毒學反應。目前臨床研究發現，儘管在不同的C 肝基因型病 毒感染下或是患者接受不同的干擾素治療方式，RVR 皆為評估 C 肝患者 未來可以達到SVR 的良好指標³⁹，然而西方國家報告指出，只有將近15%

到 20%的 C 肝病毒基因型第一型感染者以及 66%的 C 肝病毒基因型第二 或第三型感染者在接受治療後能達到RVR ^{39, 40}。在一個接受peginterferon alfa-2a 治療之 C 肝病毒基因型第一型感染者的回溯性分析研究中發現，

有 RVR 者的 SVR 可以高達 91%，有 cEVR 者的 SVR 可以達到 75%，至 於有ETVR 者的 SVR 只有 45%³⁹。

由於 RVR 代表患者能夠在很短的時間內將 C 肝病毒自血清中清除 掉，因此接受治療時有RVR 者可以考慮將治療的時間縮短^{38, 39}，然而RVR 的NPV(negative predictive value)並不高，所以當患者沒有達到 RVR 時並 不代表應該考慮停止患者的抗病毒藥物治療。

除了上述較為常用的病毒學指標外，對於患者在接受治療二十四週時 血清中的HCV RNA 檢測不到，但是在治療期間內又再度檢測到血清中的 HCV RNA 時，臨床上定義為(virologic breakthrough)。對於治療時達到 ETVR，但是在治療結束後追蹤的二十四週內又再度檢測到血清中的 HCV RNA 時，臨床上定義為復發(virologic relapse)。當患者接受治療二十四週 時的C 肝病毒量較治療前的病毒量沒有減少 100 倍時則稱為對治療無效者 (null responders)；對於治療二十四週時 C 肝病毒量有減少 100 倍或以上，

但是治療期間內仍檢測得到血清中的HCV RNA 時則稱為對治療部份有效 者(partial nonresponders)。

第六節、C 肝病毒動力學

除了上述病毒學反應評估指標外，由於C 肝患者接受抗病毒藥物治療 後，血清中的病毒量會隨時間而產生改變(動力學變化，viral kinetics)。藉 由量測不同時間點的血清中病毒量，一方面可以評估患者對干擾素為基礎 抗病毒藥物治療的可能反應，給予個人化治療，包括：療程時間的長短、

是否可以終止治療(as a stopping rule)，藉以減少藥物劑量與治療的時間、

並降低藥物可能的毒性與費用外，還可以利用這些病毒動力學變化的資 料，建構數學模式以了解並闡釋C 肝病毒、藥物以及宿主三者間交互作用。

C 肝病毒動力學數學模式

根據愛滋病毒慢性感染^41-43、C肝病毒⁴⁴以及B肝病毒感染者^{45, 46}接受治 療時的病毒動力學數學模式，不但能夠使吾人對於病毒本身與宿主的免疫 反應變化有更深入地了解，對於一些臨床觀察得到的現象也能提出適當的 解釋機轉與合理的解釋，許多針對干擾素與各種的反轉譯以及蛋白酶抑制 藥物的人體外研究(reverse-transcriptase inhibitors and protease inhibitors)皆 有利用病毒動力學數學模式來分析藥物的抗病毒效果。目前已有幾個以微 分方程式所建構的數學模式被應用來研究C肝病毒的動力學變化⁴⁷，利用由 各個病患依最小平方法(standard least-square procedures)所得來的數據可以 估計模式中的各種參數。Neumann等人於1995發表了兩篇以數學模式來研 究HIV與CD4+ T淋巴細胞動力變化的文章之後^{41, 42}，於1998年發表了第一 個C肝病毒的動力學數學模式⁴⁴ 。這個模式乃基於C肝患者體內病毒是處 於一個病毒製造與清除(virus production and clearance)的動態平衡(dynamic equilibrium)的假設之下，利用數學模式以及微分方程式來解釋干擾素相關 治療對於C肝病毒感染的作用以及影響，並且估計出干擾素對於病毒製造 (virus production)的影響以及干擾素抗病毒藥物對於慢性C肝感染的治療 效果(efficacy)⁴⁴。

基於這個數學模式，當病毒製造與清除的動態平衡因為干擾素的作用 而改變時，臨床上就可以在藥物治療早期時觀察到患者血清中HCV RNA 濃度呈現兩階段或是多階段的下降(biphasic or multiphasic decline)，也因此 可以利用數學的方式來對這個現象進行分析^{44, 48, 49}。藉由C肝早期病毒動力 學模式的分析估算，吾人可以知道C肝病毒在體內的半衰期很短(half-life of free hepatitis C virions in vivo, <5 hours) ，抗病毒藥物治療早期時觀察到的 第一階段快速病毒下降(rapid first phase，day 1)現象與血清中C肝病毒的清 除有關，第二階段病毒下降(second phase，days 2 to 14)的現象則與已被C 肝病毒感染之肝臟細胞的清除有關(the clearance of productively infected cells)。當假定干擾素的治療效果只部分阻斷C肝病毒的複製時(partially

blocking viral production)，依此數學模式就可以對慢性C肝患者接受抗病毒 藥物治療後病毒典型的兩階段下降現象提出適當的解釋^{44, 48, 49}。因此由病 毒動力學數學模式所獲得的知識不但可以闡明抗病毒治療時宿主與病毒 間交互作用的機轉，也成為吾人了解抗C肝病毒藥物治療的重要核心知 識，並且對於C肝患者的臨床醫療處置以及的藥物治療上都有重要影響⁵⁰。

然而現今使用的C肝病毒動力學數學模式仍有許多缺點：第一、大部 分的C肝病毒動力學數學模式都是依照Neumann於1998年所提出的數學模 式⁴⁴進行改良的，但是這個模式乃依照接受傳統型短效干擾素治療C肝患者 的資料所建構而成的，該模式是否適用於評估現今接受長效型干擾素合併 雷巴威林標準治療的C肝患者則仍未知。第二，雷巴威林的效果在Neumann 於1998年所提出的模式中並沒有詳細的討論，因此若是能夠以接受長效型 干擾素或長效型干擾素合併雷巴威林治療的慢性C肝患者的臨床數據來建 構新型數學模式時，對現今C肝治療的研究上將會更具意義⁵¹。第三、C肝 病毒量在PEG-IFN alfa 2b每週給藥前(藥物濃度的相對低點時)都會有反彈 的現象，因此抗病毒藥物的效度以及已被病毒感染之肝臟細胞的清除速率 的估計值會因為藥物動力學(pharmacokinetics and pharmacodynamics)的不 同而有被高、或低估的可能性^{52, 53}。第四、由於C肝病毒量的檢驗方式將決 定可以被偵測到的最低病毒濃度(閾值，threshold，檢驗方式的敏感度)，

當血清中C肝病毒濃度低於此閾值時都將被視為檢測不到病毒濃度

(undetectable values)，因此建構數學模式時應該將病毒定量檢驗方式的敏 感度(sensitivity)列入考量⁵⁴。最後，大部分的數學研究模式都是依據西方 人臨床資料所建構而成，這些模式是否適用於亞洲人種仍未知。

第七節、接受抗病毒藥物治療的適當對象

現今對於慢性 C 肝患者的治療建議皆是根據過去許多臨床試驗所累 積資料的分析結果，然而這些臨床試驗對於患者的選擇通常訂有很嚴格的 收案與排除標準，因此這些研究結果常常無法反映出所有實際上需要接受 治療的C 肝大眾狀況。特別是對於某些特殊 C 肝族群的治療，譬如同時有 腎臟疾病、憂鬱症、藥癮患者、小孩以及同時合併有愛滋病毒與C 肝病毒 感染的患者，目前臨床相關資料仍不足夠，有待未來累積更多的臨床資

料。此外，跟所有醫學治療的建議ㄧ樣，C 肝治療方式的建議也必須同時 考量該治療對病患的可能好處以及危險性，因此實際應用這些治療建議於 臨床時，還必須依據病人的病況做適當的調整¹⁶。

2009 年美國肝臟醫學會對於需要接受 C 抗病毒治療者的條件有如下 建議：(1)年齡須滿 18 歲，(2)血清中可以檢驗出 HCV RNA，(3)肝臟組織 切片檢查證實有慢性肝炎與顯著的肝臟纖維化(significant fibrosis，bridging fibrosis or higher)，(4) 肝臟功能代償良好(compensated liver disease)包括 total serum bilirubin <1.5 mg/dL；INR 1.5； serum albumin >3.4g/dL，platelet count 75,000 /mm³以及無證據顯示為肝臟衰竭(譬如肝腦病變或腹水)，(5) 正常的血液學或生化學指標(男性 hemoglobin 13 g/dL，女性為 12 g/dL；

neutrophil count 1500 /mm³ 以及血清中 creatinine <1.5 mg/dL，(6) 沒有禁 忌症，願意接受治療並遵守治療的要求。

至於美國肝臟醫學會對於C 抗病毒治療禁忌症的建議則為：(1)嚴重且 沒有良好控制的憂鬱症，(2)接受腎臟、心臟或肺臟器官移植者，(3)自體免 疫性肝炎或是其他可能被peginterferon 或是 ribavirin 所惡化的自體免疫疾 病，(4) 沒有良好控制的甲狀腺疾病，(5)懷孕或是不願避孕者，(6)同時患 有其他嚴重疾病者，譬如嚴重的高血壓、心臟衰竭、冠狀心臟疾病、糖尿 病、或慢性阻塞性肺病者，(7)年齡不到 2 歲，或是(8)對於抗 C 肝病毒治 療藥物過敏者。

然而這些選擇病患的治療建議只是指導方針，並非固定僵化的條文。

對 於 實 際 臨 床 上 病 患 的 處 置 及 治 療 考 量 ， 仍 需 就 個 案 的 狀 況 做 調 整 (case-by-case)，並且同時考量醫師治療經驗以及病患對於治療所可能引發 的風險之接受程度。

第八節、抗 C 肝病毒藥物治療的臨床評估

目前對於所有準備接受抗 C 肝病毒藥物治療的患者皆建議需先接受 憂鬱症相關症狀以及冠狀動脈心臟疾病危險因子的評估，並且患者其他的 系統性疾病，譬如糖尿病或高血壓，皆需已經在良好的控制之下。臨床上 已有許多被驗證過、可供使用的憂鬱症評估計分表被應用來量測患者接受 治療時的反應以及副作用的發生^{55, 56}，因此比較理想的評估方式為：前三

個月的治療期間需每個月評估一次，之後到治療結束前則建議每二到三個 月評估一次。每次評估時皆需要檢視患者所發生的副作用、憂鬱症狀以及 是否有按時服用藥物與接受治療。實驗室的追蹤檢查項目則包括血液學的 檢驗、血清中creatinine 與 ALT 濃度以及第四、十二、二十四週、之後每 四至十二週、治療結束時與治療結束後二十四週時的HCV RNA 濃度，此 外治療期間的甲狀腺功能需要每十二週時評估ㄧ次。雖然患者治療達到 SVR 者，在肝臟組織學以及臨床病程上都會有明顯地進步^{57, 58}。但是對於 達到 SVR 但已有肝硬化的患者，其五年內發生肝臟衰竭、肝硬化以及死 亡的風險性仍然較高⁵⁸，因此目前建議須要繼續接受定期的肝細胞癌篩檢

59。此外目前並無建議對於治療後達到SVR 者需做肝臟切片檢查。

第二章、C 肝病毒感染與宿主脂質及葡萄糖代謝的關係

第一節、宿主葡萄糖及脂質代謝與 C 肝病毒的密切關係

目前許多研究皆指出，宿主的葡萄糖代謝、脂質代謝及肝臟脂肪變性 與C 肝病毒感染有密切的關係存在。C 肝患者除了較其他疾病或病毒感染 患者有較高的肝臟脂肪變性盛行率外，也有不同的血清代謝特徵濃度。此 外許多臨床與實驗室的研究皆發現，宿主的代謝特徵除了可能影響慢性C 肝患者肝臟纖維化的進展速度外，並且可以被用來預測以及影響患者接受 抗病毒治療後的效果與代謝特徵血清濃度。最近的臨床研究甚至顯示，調 控宿主葡萄糖及脂質代謝反應時，甚至合併降血脂或血糖藥物於C 肝標準 治療中時，可以改善部分患者的SVR^60-62。因此清楚了解C 肝病毒感染與 宿主葡萄糖及脂質代謝的關係已經成為現今全球肝病研究中的熱門課 題，並且為C 肝病毒感染的治療開啟新的契機。以下吾人將分別依 C 肝病 毒感染與宿主葡萄糖或脂質代謝的關係做詳細的背景及文獻回顧。

第二節、C肝病毒感染與宿主葡萄糖代謝的關係

2.1 葡萄糖代謝與胰島素抗性的產生

長久以來，肝臟脂肪變性就被認為是其他代謝因子，特別指葡萄糖代 謝/胰島素抗性的副產物，胰島素抗性目前被認為可能是造成非酒精性脂肪 肝患者與C 肝患者肝臟脂肪變性及肝臟纖維化加劇的主要原因^63-65。按照 非酒精性脂肪肝病的研究發現：肝臟脂肪變性、血脂肪代謝異常與肥胖都 會導致慢性發炎進而產生胰島素抗性，最後變成第二型糖尿病⁶⁶。

臟器脂肪(visceral fat)以及皮下脂肪會分泌許多引起肥胖者持續慢性 發炎的物質，這些物質包括許多不同的荷爾蒙、細胞激素、神經傳導物質 以及凝血控制因子，因此對於糖尿病、脂質異常、高血壓、感染性疾病以 及許多癌症都會造成不良的影響⁶⁷。這些脂肪分泌物質也會對過度肥胖 (adiposity)者的發炎以及免疫反應產生影響，進一步造成肥胖患者體內的組 織損傷。此外肥胖也會改變脂肪組織的細胞組成以及功能。

在肥胖患者以及肥胖鼠模式中可以見到巨噬細胞(macrophages)浸潤脂

肪組織的現象。巨噬細胞浸潤的程度與身體質量指數(BMI)以及肥胖的程 度相關。大部分脂肪組織中浸潤的巨噬細胞是來自於骨髓，但是肥胖者的 巨噬細胞與脂肪細胞會同時存在於脂肪組織中，而且這兩種細胞在功能上 會互相重疊，特別是前脂肪細胞(preadipocytes)在某些情形下會呈現吞噬與 抗微生物的能力，並且可以轉化為巨噬細胞。此外肥胖患者脂肪組織中的 巨噬細胞會單獨或是與脂肪細胞或是前脂肪細胞一同促進體內細胞激 素、荷爾蒙以及生長因子的分泌，造成患者的慢性發炎狀態以及胰島素抗 性(insulin resistance)。

Eckel等於2005年將「胰島素抗性」描述為代謝症候群病態生理機轉的 一個假說，從血糖的觀點對「胰島素抗性」來下定義⁶⁸。Eckel等認為因為 患者有胰島素功能上的缺損，造成空腹的高胰島素血症或是飯後的高胰島 素血症。因此胰島素抗性的定義為：當宿主需要增加體內的胰島素量以維 持正常生理代謝的需求，並引起了代償性高胰島素血症現象的產生⁶⁹。當 患者有胰島素抗性產生時，胰島素對身體內肝臟血糖製造的抑制作用會發 生失常，因此臨床上可以觀察到患者有高血糖(hyperglycemia)與葡萄糖耐 受不良(glucose intolerance)的現象。所以目前胰島素抗性被認為是引起代 謝症候群以及其主要病理表現(包括代謝症候群)或併發症的原因。肥胖的 患者通常會有胰島素抗性，胰島素抗性會進一步造成高胰島素血症、血清 中脂肪酸濃度增加以及高血糖症⁷⁰。

2.2 糖尿病、胰島素抗性與C肝病毒感染

除了肥胖、代謝症候群或其併發症的原因之外，目前研究發現病毒也 會引起胰島素抗性，特別是遭第一型與第二型C型肝炎病毒感染的患者，

可能會藉由肝臟內TNF-α濃度增加來引起胰島素抗性⁷¹。許多流行病學的 研究發現C型肝炎病毒感染後會有第二型糖尿病的臨床表現。國外的研究 報告(北美、歐洲、與中東)指出慢性C型肝炎病毒感染者的糖尿病盛行率約 為24%至62%，較其他種類肝臟疾病患者的糖尿病盛行率(約為3%至13%) 為高。糖尿病患者中的C肝抗體盛行率為4.2%至28%，也較一般族群的C 肝抗體盛行率為高。目前的研究發現，即使校正了肝臟細胞功能失常對代 謝作用的影響後，C肝患者仍有較高的血糖異常及糖尿病的盛行率。一個

在美國進行的大型社區調查研究(Third National Health and Nutrition

Examination Survey)發現，在20歲以上的成人當中，有C肝病毒感染者較無 C肝病毒感染者的糖尿病盛行率可以增加三倍以上⁷²。美國印地安女性 (American-Indian women)、年齡較長、肥胖以及C肝抗體陽性者，為診斷糖 尿病的獨立影響因子⁷³。年齡較長、肥胖、較嚴重的肝臟纖維化與有糖病 家族史者皆為C肝患者將來發生第二型糖尿病的危險因子⁷⁴。此外研究也發 現，雖然有C肝病毒感染者較無C肝病毒感染者的血糖異常(glucose

abnormalities)比率可以增加三倍 (32% versus 12%; P=0.0003) ⁷⁵，然而若患 者有肝硬化時，雖然C肝病毒感染者仍較無病毒感染者的血糖異常比率為 高，但是兩者血糖異常比率的差異性並沒有統計上的意義 (40% versus 36%)。這現象似乎暗示著著，C肝病毒感染對糖尿病的影響在C肝疾病病 程的早期時就已經開始發生。

由於胰島素抗性在引起糖尿病的產生中扮演主要的角色，因此發現慢 性C肝患者有較一般族群為高的胰島素抗性發生比率時並不令人意外，最 近的研究甚至指出30%到70%的慢性C肝患者可以有某種程度胰島素抗性

的表現^{76, 77}。慢性C型肝炎患者不但有較高的第二型糖尿病盛行率也有較高

的胰島素抗性，並且同時伴有胰島素抗性或是第二型糖尿病的慢性C型肝 炎患者常會有較嚴重程度的肝臟纖維化存在⁷⁸。針對嚴重肝臟纖維化患者 的研究發現，胰島素抗性與C型肝炎病毒感染有明顯地相關性。Hui等的研 究⁶⁴則明白指出C型肝炎病毒感染為引起胰島素抗性的重要獨立因子，而胰 島素抗性為預測C型肝炎病毒感染者肝臟組織纖維化以及纖維化進展的獨 立因子。嚴格說來，這些研究證據都只顯示C型肝炎病毒與胰島素抗性有 很強的相關性存在。一直到2004年Shintani等的基因轉殖鼠實驗才成功地證 明出C型肝炎病毒核心蛋白會造成胰島素抗性⁷⁹，真正提出了C型肝炎病毒 引起胰島素抗性的直接證據。值得注意的是，最近的部分研究指出，雖然 C肝病毒感染與胰島素抗性有強烈關聯性，但是與代謝症候群並無明顯關 連。

2.3 C肝病毒感染引起胰島素抗性與肝臟纖維化的可能原因

過去的研究發現，血清中胰島素與葡萄糖濃度升高將會刺激肝臟星狀

細胞分泌結締組織生長激素(connective tissue growth factor)以及細胞外間 質的產生(extracellular matrix) ^{80, 81}，這兩者在肝臟纖維化進展過程中扮演 直接的角色^{82, 83}。針對體重過重的C型肝炎病毒感染患者的研究發現：患者 血清中胰島素濃度的增加與肝臟纖維化程度有關，和病毒的基因型無關

83。相對而言，胰島素濃度在較瘦的C型肝炎病毒感染患者體內並沒有很大 的差異，與纖維化程度也沒有明顯相關性存在。

此外許多因子被發現與胰島素抗性有關，包含細胞激素(如 TNF-α)、

脂肪激素（包括脂締素、瘦素、阻抗素(resistin)、游離脂肪酸(free fatty acids)、acylation stimulating protein 與 adipsin）以及其他的蛋白質和激素(包 括norepinephrine、thyroxine、glucocorticoid、insulin 和 PPAR agonist)，這 些因子對於C 型肝炎病毒感染的影響也直得深入研究。

2.4 C肝病毒引起胰島素抗性的分子機轉

雖然目前對於引起胰島素抗性的機轉仍不清楚，部分研究已經指出某 些病理改變可能扮演其中的關鍵角色。高血糖、高血脂、糖化產物的形成 (glycation end-products)以及增加非飽和性脂肪酸(nonesterified fatty acids) 與其相關代謝產物的釋出-包括甘油(glycerol)、賀爾蒙與由脂肪組織所釋出 的細胞激素)-都被認為可能是引起肝臟細胞胰島素抗性的可能原因⁸⁴，特別 是那些可以引起發炎反應的細胞激素(proinflammatory cytokines)被認為扮 演著相當重要的角色。當巨噬細胞(macrophage)浸潤到脂肪組織(white adipose tissue)中時會使體內與引起發炎反應相關的細胞激素濃度增加，這 也給予了脂肪組織及肝臟功能異常反應兩者間一個分子層次的連結⁸⁵。另 一方面，竇狀(sinusoidal liver cells)區的細胞也會藉由增加氧化壓力及增加 分泌與發炎反應相關的細胞激素(譬如tumor necrosis factor alfa與

interleukin-6)來加劇肝臟細胞的胰島素抗性。貝他細胞(β-cell)功能的異常 也被認為在形成胰島素抗性的過程中扮演著重要角色⁸⁶。此外研究指出，

當C肝患者若是伴隨有其他的糖尿病的危險因素時，包括肥胖(特別是指有 較高的體格指標者，BMI)、年齡較長或是有糖尿病的家族史，都會有較高 的機會得到糖尿病。

2.4.1 腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor, TNF) 體內的腫瘤壞死因子阿 爾法(TNF-α)產生過多為胰島素抗性與C肝病毒感染時都會出現的共同病 理現象。有許多的致病機轉被用來解釋TNF-α在胰島素抗性發生中所扮演

的角色^{71, 87}。研究發現C肝基因型第一型患者血液中的胰島素抗性與腫瘤壞

死因子阿爾法受體1(soluble TNF-alfa–receptor 1)、瘦素(leptin)以及鐵蛋白 (ferritin)濃度間存在著顯著的關聯性。由於過去的研究發現TNF-α的表現與 肥胖及胰島素的嚴重程度有關，因此一般相信TNF-α在C肝患者的胰島素 抗性中也扮演著重要角色。目前認為TNF-α在C肝患者的發炎反應中扮演 著一個整合性的角色，C肝患者血清中TNF-α與TNF-α受體的濃度增加，並 且與代表肝臟發炎的生化指標ALT(alanine aminotransferase)及肝臟組織學 的發炎程度間存有密切的關聯性^{88, 89}。許多的分子機轉被提出來解釋 TNF-α與胰島素抗性的關聯性，包括脂肪細胞的胰島素受體及受質(IRS-1) 的酪氨酸磷酸化作用(tyrosine phosphorylation)受到抑制、脂肪分解增加 (lipolysis)、調降脂肪細胞製造的蛋白(包括IRS-1、glucose transport protein 4 (GLUT-4)、PPAR-α以及脂締素)以及對貝他細胞產生直接毒性。特別是 TNF-α對IRS-1與IRS-2所造成的絲氨酸/蘇氨酸酪氨酸磷酸化作用

(serine/threonine phosphorylation)被認為會影響胰島素受體與受質間的作 用，使得IRS-1與IRS-2無法被適當的酪氨酸磷酸化(tyrosine

phosphorylation)。當IRS-1與IRS-2的酪氨酸磷酸化作用受到影響時，IRS-1 與IRS-2就無法與下游的其他訊息傳遞的分子產生作用(包括

phosphatidylinositol 3 (PI3) kinase)，造成細胞內的胰島素訊息傳遞途徑受到 影響⁹⁰。目前的研究不但發現TNF-α的活性與C肝患者的胰島素抗性有關，

也發現TNF-α的基因型(特別是與啟動子相關的基因多型性)會影響C肝患 者TNF-α的釋放、胰島素抗性以及肝臟疾病的嚴重程度⁹¹。

2.4.2 Suppressor of cytokine signaling 3 (SOCS-3) Suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS-1)與SOCS-3蛋白會藉由ubiquitin-mediated degradation的 方式將IRS-1與IRS-2分解來調降胰島素訊息傳遞途徑(insulin signaling)的 作用。此外SOCS-1與SOCS-3會抑制Janus kinase訊息傳遞途徑上的訊息傳 遞因子及轉譯作用的活化因子(signal transducers and activators)，進而影響

細胞內許多重要的病態生理反應，包括與胰島素或干擾素相關的各種反應

92, 93。SOCS-1與SOCS-3會藉由與Janus kinase結合或是與細胞激素受體在細

胞質內的部分結合或是抑制干擾素所引起的酪氨酸磷酸化作用(tyrosine phosphorylation)以及signal transducers and activators of transcription 1向細 胞核內移動及活化基因的作用來抑制Janus kinase訊息傳遞。因此SOCS-1 與SOCS-3可以阻斷干擾素所引起的抗病毒與增殖的作用(antiproliferative activities) ⁹⁴。許多與發炎反應相關的細胞激素(proinflammatory cytokines)，

包括TNF-α與interleukin-6，與胰島素皆會調升SOCS蛋白的表現⁹⁵。在肥胖 鼠的動物模式研究中發現，SOCS-3可以抑制胰島素所引起的IRS-1酪氨酸 磷酸化作用以及與PI3 kinase控制單元p85的結合作用⁹⁶。在一個針對肥胖C 肝基因型第一型患者所進行的研究中發現，肥胖患者的

phosphoenolpyruvate carboxy kinase (P= .01)以及SOCS-3 (P = .047)會比較 瘦患者有較高表現，進而抑制胰島素的訊息傳遞作用，這個發現同時也解 釋了肥胖(obesity)降低干擾素作用的可能機轉⁹⁵。此外該研究也發現，肥胖 患者比較瘦患者(P =.013)，或者是對干擾素治療無反應者(nonresponders) 較有反應者(responders) (P = .014)有較高的SOCS-3免疫反應性

(immunoreactivity)。最近的研究發現SOCS-3的表現與C肝患者干擾素相關 治療的病毒反應有關⁹⁷，並且發現對干擾素相關治療沒有達到持續病毒反 應(SVR)之C肝患者的SOCS-3表現量會較有達到持續病毒反應之C肝患者 或是控制組患者為高(P =0.01)。此外，該研究還發現C肝基因型1b型患者 的SOCS-3表現量較遭病毒基因型第2型感染患者為高，C肝基因型第1型病 毒感染伴有較高比率的代謝症候群(metabolic syndrome)與肥胖，並且遭基 因型第1型病毒感染患者較遭第2型感染的患者有較高的SOCS-3表現量，但 是較低的SVR比率。因此該研究指出，C肝基因1b型病毒感染可能藉由誘 導SOCS-3的表現來使SVR比率的降低，此外SOCS-3的過度表現也可以解 釋為何C肝基因1b型患者有較高的代謝症候群盛行率以及對干擾素相關的 治療效果較差。

2.4.3 胰島素受體受質1(Insulin-receptor substrate 1) 胰島素以及類胰島 素生長因子(insulin-like growth factor)是藉由胰島素受體的磷酸化作用將胰

島素受體受質，如IRS-1與IRS-2，酪氨酸磷酸活化後對下游的訊息傳遞因 子產生作用，包括協調細胞內PI3 kinase，Pkd/Akt，Grb2/Sos以及Ras cascades等，然後將訊息傳遞下去。比較C肝患者與非C肝患者的的肝臟切 片組織後可以發現，C肝患者肝臟組織中胰島素受體以及IRS-1的量較非C 肝患者肝臟組織高2至3倍⁹⁸。此外C肝患者肝臟組織中的胰島素受體，與健 康對照組相較時，對IRS-1的酪氨酸磷酸活化作用降低，使得IRS-1與胰島 素受體的結合效率降低，並進一步影響到IRS-1與PI3 kinase調控單元p85的 交互作用，使得PI3 kinase訊息傳遞途徑以及Akt磷酸化訊息傳遞途徑的活 化作用降低⁹⁸。這些影響作用對於體內的葡萄糖恆定非常重要，因為PI3 kinase訊息傳遞為體內調控胰島素代謝作用的主要途徑，包括葡萄糖、脂 質以及蛋白質代謝、glucose transporter 4轉譯、與mammalian target of rapamycin相關的蛋白質製造和控制細胞存活(cell survival) ⁸⁴。目前研究也 發現，不同C肝病毒基因型感染時對於IRS-1、IRS-2與胰島素傳遞途徑的 影響是不一樣的。由肝癌細胞株的研究中得知，表現C肝基因型1b或3a型 病毒核心蛋白細胞中的IRS-1蛋白表現量下降，但是IRS-2蛋白表現量並沒 有減少⁹⁹。C肝基因型3a型病毒核心蛋白可以藉由調降PPAR-γ以及調升 SOCS-7來增加IRS-1的分解作用，然而C肝基因型1b型病毒核心蛋白卻是 藉由活化mammalian target of rapamycin來產生分解作用。

2.4.4 其他脂肪細胞激素(Other Adipocytokines) C肝患者的代謝異常也與 脂肪細胞激素，包括脂締素及瘦素有關，在正常狀況下這些激素是處於一 種平衡的狀態。血清中的瘦素有引發纖維化的效果，可以促進肝臟纖維化 與脂肪變性產生；然而脂締素有抗發炎的作用，會限制肝臟纖維化與脂肪 變性的進展。在非酒精性脂肪肝疾病的研究上發現脂締素(adiponectin)¹⁰⁰ 與調節人體對胰島素的敏感性、第二型糖尿病的病態生理反應、高血脂症 以及動脈粥狀硬化有關。肥胖者、第二型糖尿病患者、高血脂症以及冠狀 動脈疾病患者血清中的脂締素濃度較低。脂締素基因的多形性也被發現與 胰島素抗性、體重以及第二型糖尿病有關聯。此外脂締素也被發現可能可 以增加脂肪酸的代謝並且對抗TNF-α的作用。除了經由與代謝症候群相關 的因子來影響身體組織，目前的研究也發現脂締素可能可以直接造成血管