病名 | 巨細胞病毒感染 |
CMV感染在全世界分佈,人是CMV的唯一宿主。不同國家及不同經濟狀況感染率不同。成人CMV感染和免疫功能有密切關係。
bubble_chart 流行病學
CMV感染在全世界分佈,人是CMV的唯一宿主。不同國家及不同經濟狀況感染率不同。成人CMV感染和免疫功能有密切關係。如因器官移植而接受免疫抑制劑治療者,常因所供器官和輸入血液中有潛伏病毒,或免疫抑制使潛伏的病毒活化而發病,艾滋病患者的CMV感染發病率高。
傳染源是病人及其急性帶毒者,病毒可由乳汁、唾液及尿排出,可持續數周到幾年,人類易於感染,傳播途徑多種多樣。屬於性傳播性疾病。多從精液,宮頸分泌物,淚液及糞便(口腔性慾,吻肛)感染所致。(見表1)
同源性CMV感染是輸血和器官移植的一種嚴重危害,多次輸血或一次大量輸血使原發和再發感染的危險性增高,輸入含白細胞血液的危險性更高,器官或骨髓移植術後CMV感染率也高。
病原學
CMV屬於疱疹病毒群,是人類疱疹病毒組中最大的一種病毒,其形最大由162個殼粒(capsomer),正20面體構成。有典型的疱疹病毒結構。CMV只能在人纖維母細胞培養中增殖,而不能在其他動物細胞中生長,增殖非常緩慢,初次分離需一個多月才能出現特殊的細胞;細胞變園,膨脹,細胞及核巨大化,核周圍出現一輪「暈」的大型嗜酸性包涵體。
CMV在20%乙醚中最多存活2小時。pH<5時,或置於56℃30分鐘,或紫外線照射5分鐘可被充分滅活。CMV的感染性對凍融或存於-20℃或-50℃均不穩定,10%的家用漂白粉可使其感染性明顯降低。
發病機理
CMV感染可引起機體的免疫功能降低,特別是細胞免疫功能下降。CMV感染對胸腺發育及脾細胞、單核吞噬細胞、NK細胞及CTL細胞的功能有著顯著的影響。
實驗室急性CMV感染的新生豚鼠,胸腺發育受抑,T細胞數減少,成年鼠感染CMV後,88%胸腺可檢出CMV。
CMV感染致脾功能受影響,脾臟淋巴細胞對conA刺激的增殖下降,脾細胞產生的IL-2顯著降低。
CMV感染引起的免疫抑制與病毒在細胞內的複製有關。CMV可以在單核吞噬細胞、T細胞、B細胞及一些尚未確定的單核細胞中複製,其中單核吞噬細胞最易感染CMV,淋巴細胞在免疫反應中具有重要的調節功能和效應功能。CMV感染後,可引起淋巴細胞的多種免疫功能受損。
CMV感染多表現為急性單核細胞增多症。外周血淋巴細胞對有絲分裂原、CMV抗原和HSV抗原增殖反應減弱,誘導干擾素水平下降,CD4/CD8比值從1.7±0.7下降為0.2+0.2,T細胞活性降低.這種變化有的可持續相當長時間,病後10個月,大多數患者T細胞亞群比例仍未完全恢復正常。
CMV感染的免疫抑制作用主要是被病毒感染的大單核細胞和CD8細胞的功能異常所致。單核吞噬細胞在抗CMV免疫中起著樞紐作用,不但可以直接吞噬、殺傷病毒,更重要的是可以處理、提呈抗原,分泌細胞因子,調控和擴大免疫反應。當CMV感染後,單核吞噬細胞功能受到影響,CMV感染巨噬細胞引起其吞噬功能降低,細胞內氧自由基產生減少,FC受體、補體受體的表達發生改變,且其抗原提呈功能降低,產生IL-1降低,對IL-1及IL-2的反應亦降低。Moses等用胸腺細胞增殖試驗檢測,IL-1活性降低,IL-1產生降低可引起TH/TS細胞比例失衡。
NK細胞有拮抗CMV擴散的作用。NK細胞積極參與了抗CMV感染的全過程,但存在高的NK活力不一定是保護性應答,而是活動性感染的證明。NK細胞雖不能阻止原發性CMV感染的出現,但一旦存在感染後,NK細胞能在CMV感染早期出現,有限制擴散、使感染局限的作用。NK細胞、CTL細胞是抗CMV的重要效應細胞。在CMV複製早期,感染性病毒體產生前,它們能裂解感染細胞,使病毒在細胞間擴散流產。在小鼠模型中,病毒作用了3-5天時,抗病毒效應由NK細胞介導,NK細胞活性可由IFN增強。6-21天,脾、外周血存在CTL細胞的殺傷活性。NK細胞、CTL細胞活性的高低決定了機體對CMV感染的敏感性及感染恢復的難易性。但CMV感染時,NK細胞及CTL細胞活性亦受到嚴重影響。此外,特異性細胞免疫有阻止CMV感染再發作用。有人檢測了20個發生CMV感染腎移植受者T細胞應答,發現有14個有CMV細胞毒應答,而6個不出現細胞毒應答者有嚴重的臨床後果。因此,特異性T細胞存在,有阻止CMV感染再發的作用。
機體受CMV的感染後,可出現多種抗體。乳汁、宮頸分泌物、唾液中儘管有特異性抗體出現,包括中和抗體。但仍能檢出CMV,說明抗體并不能阻止病毒擴散。胎兒從母體被動獲得的抗體不能阻斷經宮內、產道或乳汁傳播的感染。研究證明,致死性CMV攻擊前,在小鼠腹腔或靜脈注入0.2ml高效價抗CMV球蛋白,可完全保護動物免於死亡。1個月後再用CMV等二次攻擊,動物仍全部存活,表明抗體有降低CMV的毒力作用。
CMV感染的自然史很複雜,在原發性感染以後排毒,往往持續數周、數月甚至數年,然後感染轉為潛伏。常有復發感染伴重新排毒。甚至在原發感染後很多年,潛伏病毒再激活,也可能有不同抗原性病毒株的再感染。CMV感染的臨床表現與個體免疫功能和年齡有關。從表2所示,不論從垂直感染、平行傳播或醫源性感染所出現的症狀與體徵都是多種多樣的。
表 CMV感染症臨床經過與病型(Baerlocher等)
1.新生兒感染(先天性)
a.重症型:黃疸、貧血、肝脾腫大、血小板減少性紫癜,侵犯中樞神經,肺炎,心肌炎)
b.輕症型:假死,心臟肥大,高膽紅素血症
2.出生後無症狀期,乳兒期再感染CMV(先天性/後天性?)
a.全身型
b.呼吸系型(百日咳樣)c.肝脾腫大
d.胃腸型
e.腎型?
3.後天型
a.流感型
b.單核細胞增多症型
c.呼吸系型
d.胃腸型
e.肝炎
f.因特殊醫療防禦能力低下
g.無症型?
4.
關於後天性CMV感染症,在臨床中常見於輸血後的單核細胞增多症,由於免疫功能缺陷而發生血管
單靠臨床表現不能診斷CMV感染,從臨床標本中分離出病毒,同時抗體呈出4倍以上增加或持續抗體滴度升高,將有助於診斷。
最好用唾液、尿液、生殖道分泌物、乳汁和白細胞,接種到人的成纖維細胞內繁殖和分離,細胞病變效應(CPE)在1天或數周後出現,經固定和HE染色後可觀察到巨細胞,核內有內包涵體,核周暈圈及嗜酸性胞漿內包涵體,很像「貓頭鷹眼」(owl's eye)亦可用單克隆或多克隆抗體的螢光染色等方法檢查。
最常用的有補體結合試驗(CF)、間接免疫螢光試驗(IIF)、免疫酶試驗(EIA)、間接血凝試驗(IHA)和放射免疫試驗(RIA)等檢測CMV-IgG和IgM抗體。當單份血清標本已確定既往有CMV感染時,應當立即留血清標本,以及間隔2周、4周、8周再留血清標本,結合病毒分離可作原發感染診斷。
已廣泛應用於檢測CMV,其中以32P標記的探針敏感性最高,對某些標本來說,雜交方法可能比病毒分離更敏感。
(一)標本的採集及處理
採集的標本包括患者的血液、尿,以及腺體組織等。由全血製備的血沉棕黃層(buffy coats)可保存於-80℃;尿液標本可保存於液氮中。凍存標本應避免反覆凍融。
(二)模板DNA的製備
方法A:向血清中加入NaCl使最終濃度為150mmol/L;取10μl 此血清於70℃處理45s後即可直接進行PCR擴增。
2.由冰凍組織標本製備模板DNA:(1) 用恆冷切片機切取一塊5~10μm冰凍組織塊,置於1.5ml塑料管中。(2) 加入10%用緩衝液配製的福馬林。(3) 10min後離心1~2min輕輕傾去上清液,沉澱用乙醇洗2次。(4) 於室溫乾燥10~60min。(5) 加入抽提緩衝液(100mmol/L Tris-HCl,4mmol/L EDTA、pH8.0,400μg/ml蛋白酶K),使剛好浸沒沉澱物(約50~100μl );將沉澱搗碎。福馬林固定的或石蠟包埋組織經脫蠟和乾燥後也可按此處理。(6) 37℃放置過液。(7) 置沸水中7min滅活蛋白酶K。(8) 離心收集上清,取1~10μl 即可進行PCR擴增。
3.由尿液標本製備模板DNA:(1)100μl 尿上清液與100μl 6mol/L異硫氰酸胍,7μl 2mol/L NaCl和20μl 玻璃粉懸液(DNA PREP,Asahi Glass Co,Tokyo)混合。(2) 室溫放置10min後,6400r/min離心2min,收集沉澱。(3) 沉澱用50%乙醇,10mmo/L Tris-HCl、pH7.4, 50mmol/L NaCl洗一次,6400r/min離心1min。(4) 同樣洗滌沉澱2次,收集沉澱。(5) 加入50μl 蒸餾水,於55℃作用15min。(6) 15000r/min離心2min,收集上清(含HCMV DNA),進行PCR擴增,將此懸液於100℃加熱10min,并迅速於冰浴中冷卻。
(三)引物及探針
引物及探針的設計是根據已發表的CMV的直接早期蛋白基因的啟動子區和開始的4個外顯子序列、晚期抗原gp64基因以及磷酸化蛋白pp71基因序列。常用的引物和探針列在表3中。(四)PCR擴增步驟
Taq DNA 聚合酶:5U/μl 。
10×dNTP:4種dNTP各2.0mmol/L。
引物:100pmol/L。
10×反應混合物(50μl)反應緩衝液 5μl
10×dNTP 5μl
模板DNA 5μl
Taq DNA聚合酶 0.2μl (IU)
引物 各0.5μl
蒸餾水 3.8μl
加1~2滴礦物油。
將反應混合物於94℃加熱5min;然後於95℃ 30s,55℃ 40s,72℃ 60s,擴增35~40循環。
擴增產物的分析可採用固相(濾膜)雜交和液相雜交試驗。
(1) 預雜交液為3×SSPE,5×Denhardt,0.5%SDS和25%甲酰胺.含有擴增產物的濾膜於42℃預雜交30~60min。(2) 加入標記探針(10cpm/μg,2ng/ml),雜交30~60min。(3) 用0.2×SSPE,.01%SDS分別於室溫洗滌濾膜3次,5min/次;於60℃洗一次,10min/次;再於室溫洗一次以上,5min/次。(4) 自顯影。
(1) 取1/10體積的擴增產物與0.5~1.0pmol末端記的探針混合。(2) 加入最終濃度為150mmol/L NaCl,10mmol/L磷酸鈉及1mmol/L EDTA溶液,使總體積為20μl 。(3) 95℃ 10min,然後於56℃ 60min。(4) 離心10s加入樣品緩衝液,於8%聚丙烯酰胺凝膠中進行電泳。(5) 電泳畢,用溴化乙錠染色,然後對X線片曝光,自顯影。
在HCMV模板DNA製備過程中,有時會產生一些小片段DNA,在PCR反應時常導致一定水平的本底產物,從而影響對結果的判定。在這種情況下可採用套式PCR法,其基本原理就是靶DNA的擴增分為兩步:首先利用一對引物,擴增包括靶DNA在內的長片段DNA;然後取少量的擴增產物,利用只針對靶DNA的引物再進行第二次擴增。通過控制每步中的擴增循環數,即可防止由小片段DNA引起的假陽性。這種方法也可避免產生假陰性結果。
PCR檢測HCMV標本具有很高的敏感性。從HCMV感染的組織培養上清可檢測到相當於幾十個病毒的DNA分子或1~5PFU病毒的DNA序列。用非放射性寡核苷酸探針進行Southern雜交分析擴增產物,可從尿液標本中檢測到1pgHCMV DNA序列的水平;利用該系統,在4×104個細胞中只有一個病毒基因組即可檢測出,較斑點印跡雜交提高2×103倍。
PCR技術對HCMV感染的檢測具有臨床應用價值,因為體液中病毒DNA先於病毒感染的臨床症狀或血清學證據的出現,可作為HCMV感染的早期指標。由於HCMV可通過胎盤內感染、產道感染等途徑傳播,而且受感染的新生兒死亡率較高,因此利用PCR進行早期診斷及採取及時的治療措施,對優生優育也有重要意義。利用這種方法,還可鑒定器官或組織移植手術中供體是否為HCMV與許多嚴重病症的關係。再者,PCR檢測指標穩定,還可進行半定量分析,因此可作為評價各種抗病毒藥物療效的手段。
如果在妊娠早期發現有原發巨細胞病毒感染時,應盡快終止妊娠。妊娠中、晚期感染者應進一步檢查胎兒有無畸形而採取相應的治療措施。對於有臨床症狀或者是先天巨細胞病毒病者可用抗病毒藥物治療。如阿糖胞苷、磺苷、干擾素等,但療效尚待進一步觀察。
巨細胞病毒感染的治療,可應用各種抗病毒製劑如GCV、抗巨細胞病毒的免疫球蛋白製劑、干擾素及轉移因子等。但這些藥物并不能解決根本問題,往往停藥後病毒又潛伏地回升,鑒於此種病毒可能作為艾滋病的病因之一,各國學者均在致力於控制其感染的研究。最近,美國學者研製出兩種活疫苗,初試後頗見效。一種是由AD169菌株研製成的;另一種是從TOWn菌株製成的,經非腸道給藥後,已明顯表現出有抗巨細胞病毒的效能,CMV抗體升高,導致免疫功能增強。
(1)進行有意識的身體素質的鍛煉。提高機體免疫機能及抗病能力,特別是育齡期婦女,以減少巨細胞病毒對胎兒的嚴重危害。 (2)對於孕婦或有慢性消耗性疾病、免疫力低下等患者要注意保護,使她們遠離傳染源。 (3)注意環境衛生、飲食衛生。 (4)乳汁中巨細胞病毒陽性者,不應哺乳。 (5)免疫防治。尚在研究和探索中。