Selection of the rtA181V/T Mutation during Adefovir Treatment in Lamivudine-Resistant Chronic Hepatitis B Patients

Abstract

Background: Adefovir dipivoxil (ADV) exhibits similar efficacy against both wild-type and rtM204V/I mutant hepatitis B virus (HBV) in vitro and is prescribed as an initial treatment or as a rescue therapy for the lamivudine (LAM)-resistant patients. Resistance to ADV therapy, characterized by rtN236T and/or rtA181V/T mutations, is more frequent in LAM-resistant chronic hepatitis B (CHB) patients than in nucleoside-naïve patients. The majority of the LAM-resistant HBV harbor the rtM204I/V mutation, and a small portion harbors rtA181V/T. While HBV with rtN236T or/and rtA181V/T mutation became dominant during ADV rescue therapy, it has not been established how the dominant mutation selects during ADV treatment. Methods: A total of 15 subjects were included. The patients were either treatment-naïve (n = 3) or LAM-resistant CHB patients (n = 12). To analyze the viral populations, we performed clonal analysis of the HBV reverse transcriptase on samples obtained immediately before ADV treatment. Dynamic changes of viral population (n = 6) were analyzed sequentially during the ADV treatment. Results: Direct sequencing before cloning revealed the rtM204V/I mutation, but not the rtA181V/T mutation, in all LAM-resistant patients. No nucleoside/nucleotide analog mutations were found in treatment-naïve patients. In clonal analysis, 7 of 12 patients with LAM resistance had rtA181V/T mutation clones in addition to the dominant rtM204V/I mutants. The rtA181V/T mutant clones were found in 30 of 590 clones (5.0%) from LAM-resistant patients and 3 of 150 clones (0.6%) from treatment-naïve patients (p = 0.01). Neither LAM-resistant nor treatment-naïve patients harbored the rtN236T mutation before ADV treatment. Dynamic changes of viral population during ADV treatment showed that the preexisting rtA181V/T mutation gradually overtook the rtM204V/I mutation during ADV rescue treatment. The rtN236T mutation was not found before ADV treatment but emerged during ADV treatment. Conclusion: We found that a small population of rtA181V/T mutations preexisted along with dominant rtM204V/I mutations during LAM treatment, and that rtA181V/T mutations are selected dominantly during subsequent ADV rescue therapy. The rtN236T mutations seem to be generated by de novo mutagenesis during ADV treatment because they are absent in treatment-naïve and LAM-resistant patients. The preexisting rtA181V/T mutations might be attributable to high resistance to ADV in LAM-resistant CHB patients.;배경: 아데포비어는 체외 실험에 rtM204V/I변이형 바이러스와 야생형 B형 간염바이러스에서 비슷한 증식 억제 효과를 보이고 있다. 그러나 임상에서는 라미부딘 내성 만성B형간염 환자에서 아데포비어를 사용한 경우 치료 경험이 없는 환자에 비해 rtN236T나 rtA181V/T와 연관된 내성 발생이 흔하게 관찰된다. 라미부딘의 내성은 rtM204V/I변이가 주된 원인이며 일부에서 rtA181V/T가 원인으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 라미부딘 내성 만성B형간염 환자에서 아데포비어 치료 중 rtA181V/T 내성 바이러스의 선택에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 치료 경험이 없는 환자 3명과 라미부딘 내성 만성B형간염 환자 12명을 대상으로 B형 간염바이러스 역전사효소 부위의 클론분석을 시행하였다. 클론분석에서 rtA181V/T가 발견된 경우 아데포비어 치료 경과 중 발생하는 유전자 변이에 대해 추적조사를 시행하였다. 결과: 라미부딘 내성환자의 직접염기서열 분석에서 rtM204V/I가 모든 환자에서 관찰되었으며 rtA181V/T은 발견되지 않았다. 치료 경험이 없는 환자에서는 변이가 관찰되지 않았다. 12명의 라미부딘 내성환자에서 총 590 클론을 분석하였으며 7명에서 30개의 rtA181V/T 클론이 확인되었다. 치료받은 적이 없는 3명의 만성B형간염 환자에서는 150개의 클론 중 한 개에서 rtA181V/T이 관찰되어 라미부딘 내성 환자에서 rtA181V/T의 발생이 유의하게 높았다(5.0% vs.0.6%, p=0.01). 라미부딘 내성환자와 치료 받은 적이 없는 환자 모두에서 rtN236T는 발견되지 않았다. 아데포비어 치료 중 유전자 변이의 변화를 확인해 본 결과 아데포비어 치료 전에 존재하던 rtA181V/T변이가 점차 증가하면서 rtM204V/I는 감소하는 것으로 나타났다. rtN236T는 아데포비어 치료 중 새로 발생하는 변이(de novo mutagenesis)로 확인되었다. 결론: 라미부딘 내성이 발생한 경우 rtM204V/I변이와 동반되어 일부에서 rtA181V/T변이가 존재하며 이것이 아데포비어 치료 중 주된 내성 변이로 선택되는 것이 확인되었다. rtN236T변이는 아데포비어 치료 전에는 클론분석에서 관찰되지 않아 아데포비어와 관련된 de novo mutagenesis이다. 라미부딘 내성 만성B형간염 환자에서 존재하는 rtA181V/T변이는 아데포비어 치료 중 내성이 발생하는데 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.