Research Article

Comparison of HBsAg and HBeAg Levels with HBV DNA and ALT Levels in Patients with Chronic Hepatitis B Infections

10.4274/Vhd.84856

  • İmran SAĞLIK
  • Derya MUTLU
  • Gözde ÖNGÜT
  • Halide AKBAŞ
  • Hülya İren GÜVENÇ
  • Dilara ÖĞÜNÇ
  • Dilek ÇOLAK

Viral Hepat J 2013;19(3):119-122

Objective:

Serologic markers, viral load determinations and serum ALT values are commonly used for diagnosis and treatment of chronic Hepatitis B virus infections. In recent years, HBsAg and HBeAg values has been raised to be associated with HBV DNA and ALT levels. The aim of this study is compare the HBsAg and HBeAg values with HBV DNA and ALT values.

Materials and Methods:

This study included 402 serum and plasma samples of 356 patients with chronic hepatitis B that were asked for determination of HBsAg, HBeAg and HBV DNA levels to Microbiology Laboratory of Akdeniz University Medical Faculty Hospital. HBsAg and HBeAg levels were measured by using the Modular Analitics E170 system (Roche Diagnostics, Germany). All samples were positive for HBsAg. ALT levels were detected by using the Roche Hitachi Cobas 8000 Modular Analyzer system (Roche Diagnostics, Germany). HBV DNA levels were determined by using Cobas Taqman assay (Roche Diagnostics, Germany).

Results:

When 51 of the serum samples which had HBsAg values up to 400 s/co were evaluated, there have been a positive correlation with HBsAg and HBV DNA values (p<0.001). In all of the samples, there have been a positive correlation with HBeAg s/co values and HBV DNA levels (p<0.001). HBV DNA levels and serum ALT levels were higher in patients with HBeAg positivity (n=107), when compared with patients who were negative for HBeAg (n=295) (p<0.001). HBV DNA and HBeAg s/co values were higher in patients with high serum ALT levels (n=112), when compared with patients who had normal ALT values (p<0.001).

Conclusion:

In patients with chronic Hepatitis B infection, HBeAg and HBsAg measurement values were positively correlated with HBV DNA levels. However, serum HBsAg levels must be measured with properly diluted samples. HBeAg s/co values, may be indicators for the existence of high ALT and HBV DNA values.

Keywords: Chronic hepatitis B, HBsAg, HBeAg, HBV DNA

Giris

Hepatit B virüsü (HBV) tüm dünyada kronik karaciger hastaligina yol açan en önemli patojenlerden birisidir. Hepatit B enfeksiyonu tanisi genellikle hasta serumunda viral antijenlerin (HbsAg, HbeAg) ve/veya antikorlarin (Anti Hbs, Anti Hbe, Anti Hbc IgM-IgG) degerlendirilmesiyle konur. HBsAg, HBV enfeksiyonunu göstermek için en sik kullanilan temel belirteçtir (1). HbsAg’nin alti aydan uzun süre ile pozitif kalmasi, hepatit B enfeksiyonunun kroniklestiginin göstergesidir. Kronik hepatit B (KHB) hastalarinda klinik seyrin izlenmesinde HBsAg, HBeAg serokonversiyonu, HBV DNA ve alanin aminotransferaz (ALT) düzeylerinin takibi yol gösterici olmaktadir (2). HBsAg, HBeAg ve HBV DNA farkli, fakat birbirini tamamlayici parametrelerdir. HBV DNA ve HBeAg viral replikasyonun göstergesidir. HBsAg kompleks bir mekanizma ile üretilir ve serum HBsAg düzeyi ile karacigerdeki cccDNA’nin (covelently closed circular DNA) transkripsiyonel aktivitesi uyumlu bulunmustur. cccDNA’nin tespiti için invazif yöntemler gerekir (2-4). Son yillarda serolojik belirteçlerin tespitinde kullanilan otomatize ölçüm sistemlerinin gelismesi, HBsAg ve HBeAg düzeylerinin hastaligin seyrinde belirteç olarak kullanilabilecegini gündeme getirmistir. Ticari olarak kantitatif HBsAg ölçümü yapan iki farkli kit mevcuttur. Her iki kit de kantitasyon için serum örneklerine dilüsyon önermekte ve IU/ml olarak sonuç vermekte olup, kitlerin sonuçlari birbirleriyle uyumlu bulunmustur (5). Tani ve tedavi takibinde daha ucuz yöntem arayislari hepatit B serolojik belirteçleri ile hastalik seyrini ve/veya HBV DNA düzeylerini karsilastiran çesitli çalismalar yapilmasina yol açmistir (4). Bu çalismanin amaci, KHB hastalarinda elektrokemiluminesan yöntemle ölçülen yari kantitatif HBsAg, HBeAg ölçüm degerlerinin HBV DNA ve ALT düzeyleri ile karsilastirilmasidir.


Gereç ve Yöntem

Akdeniz Üniversitesi Hastanesi Merkez Laboratuvari Mikrobiyoloji Bölümü’ne 2010 yili içerisinde KHB tanisi ile izlenen 356 hastaya ait, HBsAg, HBeAg, HBV DNA ve ALT düzeylerinin es zamanli olarak çalisilmasi için gönderilen, 402 serum örnegi çalismaya dahil edildi. Hastalarin yas ortalamasi 35±16 ( aralik 2-86), 103 (93) kadin, 253 (6) erkek idi. Hasta serumlarinda HBsAg ve HBeAg degerleri HBsAg II kiti ve HbeAg kiti ile Modular Analytics E170 (Roche Diagnostics, Mannheim, Almanya) otomatize sisteminde elektrokemiluminesan yöntemle s/co (sample/cut off=örnek/esik deger) sinyali olarak ölçüldü. Serum ALT düzeyleri, Cobas 8000 otoanalizöründe (Roche Diagnostics, Mannheim, Almanya) üretici firma önerilerine göre ölçüldü (kadinlarda 33 U/L, erkeklerde 41 U/L üzerindeki degerler üretici firmanin önerilerine göre yüksek kabul edildi). HCV, HDV ve HIV antikoru pozitif hastalara ait örnekler çalismaya alinmadi. Hastalarin tedavi alip almadigi ve HBV genotip farkliliklari dikkate alinmadi. HBV DNA düzeyleri gerçek zamanli kantitatif PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) yöntemi ile (CAP/CTM, Roche Diagnositcs, Mannheim, Almanya) hastalara ait es zamanli plazma örneklerinden ölçüldü. Istatistiksel degerlendirme için SPSS 16.0 programinda, Mann-Whitney U testi ve Pearson korelasyon analizinden yararlanildi. p <0,05 olan degerler anlamli kabul edildi.


Bulgular

Çalismaya alinan HBsAg pozitif 402 hasta örneginin 107’si HBeAg pozitif, 295’i HBeAg negatif, 370’i HBV DNA pozitif, 32’si HBV DNA negatif, 112’sinin ALT düzeyi normalden yüksek, 290’inin ALT düzeyi normal degerlerde bulundu. HbeAg pozitif (n=107) hastalarda HBV DNA pozitifligi (1) HBeAg negatif hastalardan yüksekti (8). HBeAg ve HBV DNA pozitif örneklerin %55,2’sinde, HBeAg ve HBV DNA negatif hastalarin %10’unda ALT düzeyleri normalden yüksek bulundu (1) (Tablo 1). Serolojik parametreler için saptanan ortalama degerler (±standart sapma, en düsük-en yüksek): HbsAg 3065 s/co (±1956, 2-6378), HBeAg 149 s/co (±327, 0-2836), HBV DNA 9.0x106 IU/ml (±3,5x107, 0-1,7x108) olarak hesaplandi. Tüm örnekler degerlendirildiginde de HBV DNA düzeyleri ile HBeAg s/co düzeyleri arasinda pozitif korelasyon oldugu görüldü (657) (Sekil 1). Sadece HBsAg düzeyi 400 s/co’a kadar olan örnekler (n=51) degerlendirildiginde HBsAg ile HBV DNA düzeyi arasinda ve HBeAg düzeyi arasinda pozitif korelasyon oldugu görüldü (579,580,581,582,583,584,585,586,587,588,589,590,591,592,593,594,595,596,597,598,599,600,601,602,603,604,605,606,607,608,609,610,611,612,613,614,615). Tüm örnekler degerlendirildiginde ise HBsAg ve HBV DNA düzeyleri arasinda ve HBsAg düzeyi ile HBeAg arasinda da negatif korelasyon oldugu görüldü (1). HbeAg pozitif (n=107) hastalarda yüksek HBV DNA düzeylerine ve normalden yüksek ALT düzeylerine rastlanma sikligi HBeAg negatif (n=295) hastalardan anlamli derecede yüksekti. HBeAg pozitif hastalarin %54,2’sinde, HBeAg negatif hastalarin %18,3’ünde ALT düzeyleri normalden yüksekti. ALT düzeyi normalden yüksek olan (n=112) hastalarda HBV DNA düzeyleri ve HBeAg s/co düzeyleri, ALT düzeyi normal olanlara göre yüksek olarak bulundu (1) (Tablo 2). HBsAg düzeyleri ile ALT düzeyleri arasinda iliski saptanmadi.


Tartisma

Bu çalismada KHB enfeksiyonu olan hastalarda HBsAg, HBeAg, HBV DNA ve ALT düzeyleri karsilastirilmistir. HBV DNA düzeyi ile HbeAg s/co düzeyi arasinda anlamli pozitif korelasyon saptanmistir. Li ve ark. çalismalarinda 228 HBeAg pozitif hastada HBV DNA düzeyi ile HBeAg arasinda pozitif korelasyon tespit etmislerdir (6). HBsAg’nin aksine, HbeAg düzeyini kantite eden ticari bir kit yoktur. Ancak referans olarak bir standart serum kullanilarak HBeAg’nin IU/mL olarak kantite edildigi çalismalar yapilmis ve bu çalismalarda HBeAg ile HBV DNA ölçümleri arasinda pozitif korelasyon saptanmistir (7-10). Wursthorn ve ark. 2011 yilinda HBeAg’nin kantitasyonu ile ilgili çalismalarinda bir dilüsyon protokolü önermislerdir (11). Bunlarla birlikte HbeAg s/co ölçüm degerleri ile HBV DNA arasinda pozitif korelasyon saptayan çalismalar da yayinlanmistir (12,13). Ulasilabildigi kadari ile, daha önceki çalismalarda bu iki parametre arasinda anlamli korelasyon saptamayan sadece bir çalismaya rastladik (14). HBV DNA ile HBsAg iliskisini degerlendiren çok sayida çalisma yapilmis ve farkli sonuçlara ulasilmistir. Bu çalismalarin birçogunda HBsAg ve HBV DNA düzeyleri arasinda pozitif korelasyon saptanmistir (4,5,6,7,8). Bununla birlikte herhangi bir iliskinin saptanmadigi (6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20) veya negatif iliskinin saptandigi çalismalar da (14) yayinlanmistir. Biz çalismamizda sadece HBsAg s/co degeri 400’e kadar olan hastalarda HBV DNA ile HBsAg arasinda pozitif korelasyon saptarken tüm hastalari degerlendirdigimizde negatif korelasyon oldugunu gördük. Yüksek konsantrasyonda antijen içeren serum örneklerinde yüksek doz çengel (hook) etkisinden dolayi antijen miktarinin oldugundan daha az ölçülebildigi bilinmektedir (11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21). HBsAg kantitasyonu için Roche ve Abbot firmalarina ait iki ticari kit mevcut olup, her ikisi de serum örneklerini dilüsyon ile çalismayi önermektedir. Biz çalismamizda kalitatif olarak ölçüm yapsa da belirli oranda antijen miktarini yansitacagini düsündügümüz HBsAg II kiti ile çalistik ancak hiçbir örnek için dilüsyon yapmadik. Bu nedenle HBsAg s/co degeri yüksek olan örneklerde antijen miktarinin dogru olarak kantite edilemedigini ve HBV DNA ile negatif korelasyon varmis gibi yaniltici bir sonucun ortaya çiktigini düsünmekteyiz. Çalismamizda saptanan HBeAg düzeyleri ortalama olarak HBsAg düzeylerine göre daha düsük oldugundan (HbsAg 3065 [±1956, 2-6378] s/co, HBeAg 149 [± 327, 0-2836] s/co), dilüsyon yapilmasa da HbeAg düzeylerinin daha dogru kantite edilebildigini, bu durumda da beklendigi gibi HBV DNA ile HBeAg arasinda pozitif korelasyon görüldügünü düsünmekteyiz. Bu sonuçlar dikkate alindiginda yüksek konsantrasyonda antijen içeren serum örneklerinde, antijenin kantitasyonu yapilirken dilüsyon oranlarinin çok iyi hesaplanmasi gerektigi görülmektedir. Semikantitatif ölçüm yapan HBsAg II ticari kitinin (Roche Diagnostics) kantitatif HBsAg ölçümü için kullanilmasi durumunda uygun olabilecek dilüsyon algoritmalarini belirlemek için çesitli çalismalar yapilmistir (22,23). Bu çalismalarda serum örneklerinin ilk olarak 1/400 oraninda dilüsyon yapilarak çalisilmasi, gerekli görülürse ileri dilüsyonlar yapilmasi önerilmistir. Bu tür literatür bilgileri dikkate alinarak yapilan çalismalarin daha dogru sonuçlar verecegini düsünmekteyiz. HBsAg ve HBV DNA arasinda pozitif korelasyon saptamayan çalismalarda bunun sebebinin hastaligin klinik fazi olabilecegi gibi (24), çalismamiza benzer sekilde serum örneklerinin dilüsyon yapilmadan çalisilmis olmasina bagli olabilecegi de (20,21,22,23,24,25) unutulmamalidir. Bu çalismada ALT belirteci normal ve normalden yüksek degerler olarak iki gruba ayrildi ve yüksek ALT düzeyi ile HBsAg düzeyi arasinda pozitif bir iliski olmadigi görüldü. Nguyen ve ark. (24), Manesis ve ark. (18), Brunetto ve ark. (26) yayinladiklari çalismalarinda ALT düzeyi ile HBsAg arasinda korelasyon saptamamislardir. Çalismalarda HBeAg pozitif hastalarin negatiflere oranla daha yüksek replikasyon düzeyine sahip olduklari belirtilmistir (27,28). Togo ve ark. (29) çalismalarinda, bizim çalismamiza benzer sekilde HBeAg pozitif hastalarda ALT düzeyinin ve HBV DNA düzeyinin daha yüksek oldugunu belirtmislerdir. Bu çalismada HBeAg pozitif hastalarin %54,2’sinde ALT düzeyleri normalden yüksekken bu oran HBeAg negatif olanlarda %18,3’tü. ALT düzeyi yüksek olan hastalarin HBeAg ve HBV DNA ortalama degerleri ALT düzeyleri normal olanlardan anlamli olarak daha yüksekti (1). HBV DNA ve ALT düzeyleri ile antiviral tedavi yaniti izlenirken, genellikle hastalardan ardisik olarak alinan serum örneklerinden ölçümler yapilarak tedavi süreci yönlendirilir. Bir çok çalismada HBsAg ve HBeAg degerleri benzer sekilde ölçülerek tedavinin izlenmesinde kullanilabilirlikleri degerlendirilmistir (6,7,7,8,9,7,8,9,10,7,8,9,10,11,12,7,8,9,10,11,12,13,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18). Ancak bu çalismada hastalardan es zamanli alinan serum örneklerinde HBsAg, HBeAg ölçüm degerleri HBV DNA ve ALT düzeyleri ile karsilastirilmis ve sonuçlarin arastiricilar için yol gösterici olacagi düsünülmüstür. Ancak tedavi yanitinin degerlendirilmesinde ardisik olarak alinan örneklerden yapilan ölçümlerin degerlendirilmesi daha uygun olacaktir. Ülkemizde son yillarda bu alanda yapilmis çalismaya rastlanmamistir. Sonuç olarak, HBeAg ölçüm degerleri ile viral DNA düzeyleri arasinda pozitif korelasyon saptanmistir. Tüm serum örneklerinde HBsAg s/co degerleriyle HBV DNA ölçüm degerleri arasinda pozitif korelasyon görülmemistir, ancak HBsAg düzeyinin ölçüm degerleri 400 s/co’a kadar olan örnekler degerlendirildiginde, HBsAg ölçüm degerleri ile viral DNA düzeyi arasinda pozitif korelasyon oldugu görülmüstür. HBsAg ve HBeAg kantitatif olarak ölçüldügünde HBV DNA’nin yerini tutmamakla birlikte yol gösterici olabilirler. Benzer sekilde yüksek HBeAg ölçüm degerleri, yüksek ALT degerleri için yol gösterici olabilir.


1. Dufour DR. Hepatitis B surface antigen (HBsAg) assays--are they good enough for their current uses? Clin Chem. 2006; 5: 1457-9.
2. Valsamakis A. Molecular testing in the diagnosis and management of chronic hepatitis B. Clin Microbiol Rev. 2007; 20: 426-39.
3. Brunetto MR. A new role for an old marker, HBsAg. J Hepatol. 2010; 52(4): 475-7.
4. Lee JM, Ahn SH. Quantification of HBsAg: basic virology for clinical practice. World J Gastroenterol. 2011; 17: 283-9.
5. Sonneveld MJ, Rijckborst V, Boucher CA, Zwang L, Beersma MF, Hansen BE, Janssen HL. A comparison of two assays for quantification of Hepatitis B surface Antigen in patients with chronic hepatitis B. Clin Virol. 2011; 51: 175-8.
6. Li MH, Xie Y, Qiu GH, Lu Y, Zhao H, Yang M, et al. The relationship of serum HBsAg, HBeAg concentration and HBV-DNA load in chronic hepatitis B during IFN treatment. Zhonghua Shi Yan He Lin Chuang Bing Du Xue Za Zhi. 2011; 25: 26-8.
7. Lee JM, Ahn SH, Kim HS, Park H, Chang HY, Kim do Y et al. Quantitative hepatitis B surface antigen and hepatitis B e antigen titers in prediction of treatment response to entecavir. Hepatology. 2011; 53.
8. Thompson AJ, Nguyen T, Iser D, Ayres A, Jackson K, Littlejohn M et al. Serum hepatitis B surface antigen and hepatitis B e antigen titers: disease phase influences correlation with viral load and intrahepatic hepatitis B virus markers. Hepatology. 2010; 51: 1933-44.
9. Heijtink RA, Kruining J, Honkoop P, Kuhns MC, Hop WC, Osterhaus AD, Schalm SW. Serum HBeAg quantitation during antiviral therapy for chronic hepatitis B. J Med Virol.1997; 53: 282-7.
10. Silva LC, Nova ML, Ono-Nita SK, Pinho JR, Sitnik R, Santos VA, Carrilho FJ. Simultaneous quantitation of serum HBV DNA and HBeAg can distinguish between slow and fast viral responses to antiviral therapy in patients with chronic hepatitis B. Rev Inst Med Trop Sao Paulo. 2009; 51: 261-8.
11. Wursthorn K, Zacher BJ, Jaroszewicz J, Darnedde M, Manns M, Wedemeyer H. Development of a protocol for the quantitative determination of HBeAg using the Elecsys® HBeAg immunoassay J Viral Hepat. 2011; 18: 179-83.
12. Park NH, Shin JW, Park JH, Bang SJ, Kim DH, Joo KR, Kim DH. Monitoring of HBeAg levels may help to predict the outcomes of lamivudine therapy for HBeAg positive chronic hepatitis B. J Viral Hepat. 2005; 12: 216-21.
13. Dou YL, Cheng XQ, Li YZ, Han JH, Ni AP, Park NH et al. Monitoring of HBeAg levels may help to predict the outcomes of lamivudine therapy for HBeAg positive chronic hepatitis B. J Viral Hepat. 2005; 12: 216-21.
14. Wiegand J, Wedemeyer H, Finger A, Heidrich B, Rosenau J, Michel G et al. A decline in hepatitis B virus surface antigen (hbsag) predicts clearance, but does not correlate with quantitative hbeag or HBV DNA levels. Antivir Ther. 2008; 13: 547-54.
15. Deguchi M, Yamashita N, Kagita M, Asari S, Iwatani Y, Tsuchida T et al. Quantitation of hepatitis B surface antigen by an automated chemiluminescent microparticle immunoassay. J Virol Methods. 2004; 115: 217-22.
16. Chen CH, Lee CM, Wang JH, Tung HD, Hung CH, Lu SN. Correlation of quantitative assay of hepatitis B surface antigen and HBV DNA levels in asymptomatic hepatitis B virus carriers. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2004 .
17. Fung J, Lai CL, Young J, Wong DK, Yuen J, Seto WK, Yuen MF. Quantitative hepatitis B surface antigen levels in patients with chronic hepatitis B after 2 years of entecavir treatment. Am J Gastroenterol. 2011; 106: 1766-73.
18. Manesis EK, Papatheodoridis GV, Tiniakos DG, Hadziyannis ES, Agelopoulou OP, Syminelaki T, et al. Hepatitis B surface antigen: relation to hepatitis B replication parameters in HBeAg-negative chronic hepatitis B. J Hepatol. 2011; 55: 61-8.
19. Kuhns MC, Kleinman SH, McNamara AL, Rawal B, Glynn S, Busch MP. Lack of correlation between HBsAg and HBV DNA levels in blood donors who test positive for HBsAgand anti-HBc: implications for future HBV screening policy. Transfusion. 2004; 44: 1332-9.
20. Ganji A, Esmaeilzadeh A, Ghafarzadegan K, Helalat H, Rafatpanah H, Mokhtarifar A. Correlation between HBsAg quantitative assay results and HBV DNA levels in chronic HBV. Hepat Mon. 2011; 11: 342-5.
21. Zacher BJ, Moriconi F, Bowden S, Hammond R, Louisirirotchanakul S, Phisalprapa P et al. Multicenter evaluation of the Elecsys hepatitis B surface antigen quantitative assay. Clin Vaccine Immunol. 2011; 18: 1943-50
22. Bonino F, Ofenloch B, Melchior W, Upmeier B, Rößler D, van der Helm W. Quantitative assessment of serum HBsAg levels using the Elecsys® HBsAg II screening assay: results of a feasibility study. In: 59th annual meeting of the American association for the study of liver diseases 2008: P934.
23. Wursthorn K, Jaroszewicz J, Zacher BJ, Darnedde M, Raupach R, Mederacke I et al. Correlation between the Elecsys HBsAg II assay and the Architect assay for the quantification of hepatitis B surface antigen (HBsAg) in the serum. J Clin Virol. 2011; 50: 292-6.
24. Nguyen T, Thompson AJ, Bowden S, Croagh C, Bell S, Desmond PV, et al. Hepatitis B surface antigen levels duringthe natural history of chronic hepatitis B:a perspective on Asi.J Hepatol. 2010; 52: 508-13.
25. Sayan M, Mutlu B, Erdoğan S, Meriç M, Willke A. Can HBsAg levels guide to differentiate inactive HBsAg carriers from HBeAg negative chronic B hepatitis?. Mikrobiyol Bul. 2007; 41: 87-93.
26. Brunetto MR, Moriconi F, Bonino F, Lau GK, Farci P, Yurdaydin C et al. Hepatitis B virus surface antigen levels: a guide to sustained response to peginterferon alfa-2a in HBeAg-negative chronic hepatitis B. Hepatology. 2009; 49: 1141-50.
27. Yalçın K, Değertekin H, Alp MN, Tekeş S, Yıldız F, Kılınç N et al. Tedavi Edilmemiş Kronik Hepatit B’li Hastalarda Serum HBV DNA Düzeylerinin HBeAg/Anti-HBe Durumu, Karaciğer Histolojisi, ALT Düzeyleri ve Yaşla Korelasyonu. 2003; 14: 3.
28. Altındiş M. Hepatit B Virüs (HBV) Serolojik Belirleyicileri ile HBV DNA’nın varlığının karşılaştırılması. İnfeksiyon Dergisi. 2002; 16 :141-5.
29. Togo S, Arai M, Tawada A, Chiba T, Kanda T, Fujiwara K, et al. Clinical importance of serum hepatitis B surface antigen levels in chronic hepatitis B. J Viral Hepat. 2011; 18: 508-15.