乙肝病毒（HBV）是壹種DNA病毒，就像毒蛇分泌的某種毒液只會針對特定的身體部位起作用壹樣，乙肝病毒也只對肝臟“情有獨衷”，在生物學上它是嗜肝DNA病毒科（hepadnavividae）家族中的壹員。這個家族中的病毒成員在哺乳動物和鳥類的身上也都有發現，它們的結構、基因序列和復制策略都非常相似，但是它們之間卻不會互相交叉。除了對具體的器官具有特異性，它們對寄主也同樣有“種族要求”，比如HBV就只對人和猩猩有易感性。
壹個完整的乙肝病毒顆粒，也叫Dane顆粒，直徑只有42納米，大約是壹個普通雞蛋的百萬分之壹。乙肝病毒有外殼和核心兩個部分，也就是說除了絕大多數病毒都具有的美麗“衣殼”外，乙肝病毒還要再加上壹件精密的“外套”。外殼就是這件所謂的“外套”，它厚7-8納米，由脂質雙層和蛋白質組成的囊膜。脂質雙層內含有S抗原、前S1和前S2抗原，它們壹起又構成了外殼上大、中、小三種蛋白形式，統稱為乙肝表面抗原（HbsAg），也就是人們俗稱的澳抗。關於澳抗的由來還有壹段故事，它最早是從澳大利亞土著人血清中分離出來的，當時以為是當地民族特有的壹個遺傳標誌，所以稱之為“澳大利亞抗原”。到後來才知道就是乙肝病毒表面抗原。所謂抗原其實就是會引起機體抵抗反應的元素，而與之相對的，機體中可以識別並抵抗抗原的元素就是抗體了。
剝去Dano顆粒的外殼，暴露出乙肝病毒的核心顆粒。核心顆粒直徑28納米，呈二十面體立體對稱，它的表面才是病毒真正的衣殼，由乙肝病毒的核心抗原(HBcAg)組成。遊離態的核衣殼只能在肝細胞的細胞核內觀察到。通過強去垢劑或者酶處理的方法，還可以暴露出HBV的另壹個主要的抗原e抗原，它的本質還不是十分清楚，但多數人認為是核心的斷片。
Dano顆粒的中心部位就是環狀並且有缺口的DNA雙鏈，和依附在上面的DNA聚合酶。乙肝病毒的基因組最引人註目的壹個特征就是它非常小，其DNA分子大約含有約3200個核苷酸，比已知的最大的病毒基因組小幾百倍，和人類擁有的基因組相比較，僅僅是百萬分之壹。而且乙肝病毒DNA的兩鏈長短不壹，長鏈完整，長度恒定，為負鏈。短鏈是正鏈，長度可變，大概是長鏈的50％~80%。表面抗原和核心抗原都是由Dane顆粒的DNA編碼而來。
現實中，在電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態：大球形顆粒、小球形顆粒和管形顆粒。大球形顆粒就是Dano顆粒。小形球顆粒，直徑大約22納米，是乙肝病毒感染後血液中最多見的壹種。它由表面抗原組成，並不含有乙肝病毒的DNA以及DNA聚合酶。管形顆粒，直徑也約為22納米，長度在50~70納米之間。實際上是由幾個小球形顆粒聚合在壹起而成，但同樣具有HBsAg的抗原性。不管是小球還是管形顆粒都不是完整的乙肝病毒顆粒，它們是乙肝病毒在感染肝細胞時合成過剩的囊膜，遊離在人體的血循環中。
（二）乙肝疫苗的制備
Part one: Introductions of Hepatitis B Virus
The hepatitis B virus (HBV) causes inflammation of the liver. The virus is recognizable under magnification by the round， infectious “Dane particles” accompanied by tube-shaped， empty viral envelopes. Manifestations of this condition include jaundice and a flulike illness， while chronic infection can lead to serious pathologies such as cirrhosis and cancer of the liver.
Part two: treatments and preventive measures for Hepatitis B
Hepatitis B virus can also transcribe RNA to DNA， but this virus packages the DNA version of its genome into virus particles. Unlike retroviruses， hepatitis B virus does not integrate into the host cell DNA.
Although researchers are investigating promising new treatments for hepatitis B， the only one currently available is interferon， a drug that is effective in only 35 to 40 percent of patients treated.
目前尚無有效的抗病毒方法治療乙型肝炎病毒慢性感染，但其血源疫苗和重組疫苗均能有效預防病毒的感染，故疫苗的研制與生產成了防治這壹病毒的重要武器。
血源乙肝疫苗是用乙肝表面抗原(HBsAg)的血漿制備的。1976年，Maupas等首先發現從HBV攜帶者血清中分離的表面抗原顆粒能刺激人體產生抗HBsAg的抗體(HBsAb)，後者可以中和乙肝病毒，有效地預防HBV的感染。乙肝病毒表面抗原顆粒在攜帶者血清中的含量可以很高，因此可用來制備疫苗，這就是血源疫苗，也是第壹代乙肝疫苗。乙肝病毒表面抗原(HBsAg)是HBV的外膜蛋白，由HBV基因組的S區所編碼，S區分為preSl，preS2和S基因3段，它們閱讀框相位相同，連續串聯排列，可以***用1個終止密碼。這3個基因分別編碼preS1， preS2和S蛋白，S區域包括許多B細胞以及T細胞表位，在機體抗HBV的免疫反應中起重要作用；同時，S蛋白在HBV的感染與HBV病毒顆粒的組裝過程中起重要的作用。形成和分泌HBsAg顆粒的全部信息均在S蛋白內，preSl區的N端有1個滯留信號，可以拮抗S蛋白分泌信號的作用。1.2 HBV的免疫原性。
已有研究證實接種S蛋白，即Bag蛋白，可以有效防治乙肝。柯亨寧等構建了乙型肝炎病毒S抗原的表達質粒(PS)，體外證實PS表達HBsAg；再分別免疫BALB/c小鼠，發現PS能夠有效地誘導小鼠的體液免疫。同時，M蛋白中由前S2區編碼的肽段也具有較高的免疫原性，在與S蛋白壹起作為疫苗使用時能夠克服對HBsAg無免疫應答的現象還有學者認為全長的L蛋白具有更高的免疫原性。
乙型肝炎的防治主要是免疫病理過程，機體對preS多肽的免疫應答在阻斷HBV再次感染方面具有重要意義。針對preS多肽的體液和細胞免疫在清除病毒、促進機體恢復方面也起著十分重要的作用。
血源乙肝疫苗雖然保護效果很好，但它畢竟是用乙肝表面抗原(HBsAg)的血漿制備的，從理論上講其安全性並不能達到100%的要求，它存在著壹定的潛在危險性。隨著基因工程的發展，第二代乙肝疫苗即基因工程疫苗的研制取得了很大成功，合成肽乙肝疫苗及乙肝DNA疫苗的研究也取得了進展，這類多肽或亞單位疫苗在產量、質量、免疫原性和安全性等方面都有較大的優越性，正在逐步取代血源疫苗。
基因工程疫苗亦稱基因重組疫苗，是將編碼抗原的基因克隆到表達載體上，用這種重組質粒DNA直接註射動物，就能在動物體內表達相應抗原，並使機體產生針對該抗原的免疫應答，這就是核酸免疫技術或稱DNA疫苗。DNA免疫的結果不僅產生相應抗體，同時還產生特異的細胞免疫應答，這對抵抗HBV的感染具有重要的意義。
通過考核，證明基因工程疫苗免疫原性與血源疫苗相同，在反應原上也沒有作為原料的血源所帶來的潛在危險性(有造成乙肝和丙肝、艾滋病等疾病血源性傳播的危險)。
早期，人們研究利用大腸桿菌原核表達系統生產乙肝基因工程疫苗，由於表達水平低、產物不穩定等未能成功。最早成功的是在酵母中，Valenzuela等將adw亞型的HBsAg基因置於酵母醇脫氫酶(ADH)啟動子的控制下，在啤酒酵母中表達HBsAg獲得成功。之後，研究人員紛紛效仿，開發出了可以進入市場的酵母表達的乙肝基因工程疫苗，近年來在不斷優化酵母表達系統。張偉等通過PCR擴增出含HBV前S區不同大小的cDNA片段，分別克隆入pUC19質粒，再分別克隆入酵母雙雜交誘餌載體pGBKT7中，將重組質粒導入酵母菌AH109使其表達，檢測其表達產物發現對酵母菌AH109、對報告基因均有激活作用。Vassileva等[5i用甘油醛3-磷酸脫氫酶(GAP)啟動子，通過整合HBsAg基因到畢赤酵母而實現了HBsAg基因在畢赤酵母中的表達，在GAP啟動子下，抗原蛋自能持續地表達，ELISA實驗表明表達產物具有有效的免疫原性。這壹研究又進壹步推進了酵母表達系統發展。
酵母表達系統的優點在於:①系統比較簡單，便於控制生產，有穩定的產量；②表達量高；③表達產物HBsAg能夠裝配成表面抗原顆粒，而顆粒的免疫原性比單體HBsAg強1000倍以上，這是表達產物能成為疫苗的關鍵。然而該系統也有不足之處，如酵母表達的HBsAg不能分泌，這給產物的分離純化帶來較多困難；酵母表達的HBsAg蛋自在酵母系統中過度糖基化不僅使產物穩定性差，而且影響免疫原性。
（三）乙肝抗體的生成及其作用機制
抗體的生成過程大致如下：當抗原進入細胞後，淋巴樣濾泡、生發中心數目增加。這些區是含有對抗原反應的不同分化階段的特異性B淋巴細胞。在抗原的刺激下，這些細胞含有豐富聚和體積粗糙內質網的細胞質增加。有些受刺激的B細胞分化為合成與泌球蛋白的漿細胞，其中含有豐富的粗糙內質網和發育良好的高氏體。當免疫球蛋白分子分泌前移動穿過高氏體時， 糖類殘基被結合到H鏈上。此時產生的抗體反應並未大量產生抗體。 其中的B細胞仍然以IgM 占優勢，B回憶細胞數目的增加明顯的在它們的細胞膜表面具有免疫球蛋白分子在用抗原進行第二次刺激時，對已存在的較大量的抗原反應B細胞迅速被激活，這就是血清中特異性7S抗體球蛋白很快增加的原因。
機體清除HBV 的重要免疫機制是:感染早期出現的HBV 特異性細胞免疫應答啟動機體清除HBV 過程，機體重要的免疫效應形式是細胞因子介導的非肝細胞損傷性清除HBV 機制，機體在清除HBV 過程中並非必然有肝細胞的損傷。肝細胞在壹定條件下可能產生IFN 及其它細胞因子，從而通過上述機制直接地、積極主動地清除HBV。
壹、HBV感染早期出現的HBV特異性細胞免疫應答是機體啟動清除HBV過程的關鍵因素在急性HBV 感染者體內誘發的針對HBV 的特異性免疫反應是多克隆的、多特異性的強烈的細胞免疫應答，病毒最終被清除；而在慢性HBV 感染者，針對HBV 的特異性細胞免疫反應較弱，機體對HBV 呈免疫耐受狀態。HBV 感染早期在外周血中出現的肝外致敏的CTL 可產生細胞因子如IFN2γ和TNFα等，當其隨血液流經肝臟竇狀內皮細胞時CTL 被進壹步活化， 釋放更多的細胞因子。另外， 肝細胞表面的HBV 抗原也可以進壹步激活HBV 特異性CTL ，再壹次釋放細胞因子。特異性CTL 不斷激活增殖1持續釋放大量細胞因子。另外，活化的CTL 產生的細胞因子還可以通過肝內竇狀內皮細胞間的孔隙、激活肝內非特異性免疫細胞如肝內N K細胞、N K2T細胞等，產生大量IFN2γ和TNFα等細胞因子而抑制HBV 復制，是為免疫放大作用。所以，壹旦HBV抗原刺激活化了CTL ，就會啟動級聯反應，使刺激信號不斷放大，激活更多環節的抗HBV 效應，最終達到清除HBV 的目的。所以HBV 感染早期特異性細胞免疫激發了機體非溶細胞性清除HBV 機制，是機體啟動清除HBV 過程的關鍵。
二、IFN2γ、TNFα等細胞因子作用於肝細胞表面受體發揮清除HBV的效應作用特異性CTL 和非特異性免疫細胞***同的作用，實現了乙型肝炎急性早期非溶細胞性病毒清除。它們***同的效應通路就是產生效應細胞因子IFN2γ、TNFα等，通過細胞因子作用於肝細胞進而發揮清除HBV 作用。已知IFN 抗病毒作用的機制之壹是通過與靶細胞表面的相應受體結合，誘導靶細胞合成抗病毒蛋白(AVP)，如蛋白激酶( PKR) 、225A 合成酶PRNase L 、Mx 蛋白等。研究發現， IFN2α能誘導轉染有HBV 的肝癌細胞產生MxA 蛋白，並抑制其中HBV DNA 的復制。Guidotti 等將HBV 轉基因小鼠與蛋白激酶( PKR) 基因和RNase L 基因缺陷小鼠分別雜交進行實驗觀察發現IFN2α/β和IFN2γ都能誘導產生蛋白激酶抑制HBV 復制 IFN2γ、TNFα除了使完整的La 蛋白裂解導致HBV RNA 失穩外，還可以誘導某種核酸酶活性的增加，在此雙重作用下HBV RNA 最終被降解掉，從而阻斷HBV復制
三、靶細胞損傷性清除病毒機制在清除HBV過程中並非必須HBV感染時，CTL被認為既能通過清除病毒、控制感染起保護肝臟的作用，又是造成肝臟損傷的主要效應細胞。肝細胞並非僅僅是HBV 感染後被攻擊的被動受害的靶細胞，而且極有可能是壹種可以直接清除HBV 的積極主動的免疫效應細胞，在壹定條件下肝細胞本身即可能產生IFN 及其它細胞因子通過上述機制直接清除HBV。由於肝細胞數量巨大，其抗病毒能力也應是非常強大的，只要肝細胞能夠產生足夠的IFN 及其它多種細胞因子，就可以抑制病毒復制、非溶細胞性清除HBV而不伴隨肝細胞損傷。