疱疹病毒感染性疾病:人巨细胞病毒感染性疾病

人巨细胞病毒(Human1cytomegalovirus,lHCMV)感染是一种全身感染综合征。因被感染细胞变大,l核内出现包涵体,l故又称巨细胞包涵体病(cytomegalic1inclusion1disease)。HCMV呈世界性分布,l人是唯一宿主,l大多数为潜伏感染。先天性HCMV感染可导致胎儿畸形等。成人HCMV感染和免疫功能有密切关系,l器官移植而接受免疫抑制剂治疗患者、iAIDS患者感染发病率高。

(一)疾病概述

【病原学】

HCMV是人类疱疹病毒中最大的一组病毒。呈球形,l为线状双链DNA病毒。病毒有衣壳和包膜,l两层间有被膜。主要的衣壳蛋白是PUL86,l含有11370个氨基酸残基。被膜中含有大量蛋白,l特别是pplS0(ppUL32)、ipp65(ppUL83)和pp28(ppUL99),l具有高度抗原性,l常用来进行血清学诊断。至今研究较多的病毒包膜蛋白有gpUL155和gpUL75。前者是一种多功能糖蛋白,l既是中和抗体的主要靶抗原,l也是细胞免疫的靶抗原。可能与病毒侵入细胞有关。后者是疱疹病毒共有的糖蛋白,l是病毒复制所必需的。

【流行病学】

HCMV的感染有原发感染和继发感染两种。患者血清抗体阴性而首次感染的称原发感染。继发感染是指患者体内已有病毒潜伏,l当机体抵抗力下降时,l病毒激活再次感染。原发感染多数在2岁以下,l常呈潜伏感染,l多数成为长期带病毒者。

1.传染源 患者及其带病毒者是传染源。

2.传播途径 主要有:i①垂直传播:iHCMV可通过胎盘、i产道及喂乳等方式由母体传染给子代;②密切的接触:i主要由接触HCMV阳性的分泌物引起,l如乳汁、i唾液、i泪液、i精液、i阴道分泌物及尿液等;③性传播:i是重要的传播途径,l特别是多性伴侣者。④其他:i医源性传播不可忽视,l如输血、i器官移植、i体外循环等。

3.易感性 人群HCMV的感染高低与年龄、i免疫功能状态和社会经济状况等有关。年龄越小,l越易被感染,l且病情重;先天性感染常导致胎儿畸形;细胞免疫功能缺陷者常可激活体内潜伏的病毒,l是HCMV致病的高危人群。

【发病机制】

机体免疫功能低下时,l潜伏的病毒可被激活,l激活的机制尚未阐明。HCMV感染可引起机体的免疫功能降低,l特别是细胞免疫功能下降。机体受HCMV的感染后,l可出现多种抗体,l如IgG、iIgM、iIgA。乳汁、i宫颈分泌物、i唾液中尽管有特异性抗体出现,l包括中和抗体,l但仍能检出HCMV,l说明抗体并不能阻止病毒扩散。胎儿从母体被动获得的抗体不能阻断经宫内、i产道或乳汁传播的感染。

【临床表现】

HCMV感染的临床表现与个体免疫功能和年龄有关。

1.先天性感染11临床表现多样,l轻重不一。中枢神经系统、i内耳和服脉络膜是常常受累的器官,l且具有独特性表现。重症患儿常多系统脏器损害,l表现小头畸形、i运动障碍、i大脑钙化、i视神经萎缩等;存活者常有智力障碍、i发育迟缓、i耳聋等;常有心血管、i消化、i泌尿等多系统的畸形。先天性感染还常引起早产、i死胎和流产。经产道或喂乳等方式由母体传染的新生儿,l大多数无症状,l但对早产儿或体弱儿危险性较大,l可有HCMV肺炎等。

2.后天获得性感染11大多数呈隐性感染,l无临床症状。少部分可表现单核细胞增多症,l患者有发热,l外周血淋巴细胞计数增多,l并出现异形淋巴细胞。HCMV是一种全身性感染,l引起多系统脏器受损,l如间质性肺炎、i肝炎、i心肌心包炎、i脑膜脑炎、i吉兰-巴雷综合征、i血小板减少性紫癜、i视网膜炎、i皮疹等,l但可以某一器官损害为主,l或作为首发症状。可出现暂时性自身免疫现象,l类风湿因子阳性,l混合冷球蛋白血症,l抗核抗体阳性等。

3.免疫缺陷者HCMV感染恶性肿瘤、i器官移植患者长期大量使用免疫抑制剂和AIDS患者等细胞免疫功能低下或缺陷,l常易并发严重的HCMV感染。患者表现发热、i肺炎、i肝炎、i胃肠炎、i吉兰巴雷综合征、i视网膜炎等。往往病情重,l死亡率高,l是导致器官移植失败的重要因素。

(二)检验诊断

【一般检查】

唾液、i尿液、i子宫颈分泌液等标本离心沉淀,l将脱落细胞用姬姆萨染色镜检,l检查巨大细胞及核内嗜酸性包涵体,l可作初步诊断。

【病原学检查】

1.病毒分离培养 为CMV实验室诊断的金标准。将待检标本(血、i尿、i唾液、i腹水、i脐血、i脑脊液、i气管灌洗液等)接种人类成纤维单层细胞,l观察细胞变圆、i膨胀、i胞体及核巨大化、i核内出现环绕周围的“晕”的大型嗜酸性包涵体等细胞病理学变化。体内受CMV感染的细胞体积是周围细胞体积的2~4倍,l并含有核内包涵体,l称为“巨细胞病毒细胞病变”。当标本中病毒滴度低时,l可出现假阴性结果。尽管如此,l这一传统方法仍被许多器官移植单位作为基础的定性检测CMV的方法采用。此方法特异性高,l由于CMV生长周期长,l细胞病变出现慢,l需7~21天。

2.快速病毒分离法 用小瓶培养法(培养管放置载玻片生长成单层细胞),l将待测标本接种入人胚肺成纤维细胞单层细胞,l低速离心吸附45~60分钟;36℃培养16~36小时后用72kDa1CMV的主要即刻早期蛋白(mIE72)单抗进行免疫荧光或酶免疫法检测细胞中染色位点,l阳性细胞核内着色。该法与常规病毒分离法比较,l特异性相近,l敏感性提高,l检测时间缩短,l同时一次可检测多种标本。常被用作CMV感染的确认实验。此外也可将培养24天的感染细胞固定,l用DNA探针进行原位杂交,l检测CMV-DNA。

【免疫学检查】

1.抗原检查 无论初次感染或复发感染,l当病毒血症时,l可用葡聚糖液提取外周血单个核细胞,l制成涂片,l加CMV单克隆抗体,l采用免疫酶或荧光染色,l检测细胞内抗原。CMV的复制周期分为三个阶段:i即刻早期、i早期及晚期,l每个阶段中的基因表达产物分别称为即刻早期抗原、i早期抗原及晚期抗原。CMV低基质磷脂蛋白(pp65)抗原在感染周期的早晚期都有表达,lCMV-pp65抗原血症是CMV活动性感染的最早标志;有证据表明外周血白细胞是CMV活动性感染的主要病毒载体,lCMV-pp65是活动性CMV感染时外周血白细胞中的主要抗原,l已被公认为CMV活动性感染的重要标志。pp65抗原阳性外周血白细胞的数量与CMV感染的临床症状直接相关。以单抗监测pp65抗原血症在器官移植患者中用于诊断CMV活动性感染和启动抗CMV先行治疗的指标。此种方法操作简单、i耗时少,l敏感性与特异性高。但在造血干细胞移植受者白细胞植活之前由于白细胞数量过少而难以进行检测;有些CMV病患者的白细胞弱表达pp65抗原,l由于灵敏度的限制,l检测时会出现假阴性。

测定的方法是用单克隆抗体识别pp65抗原,l通过免疫荧光或免疫酶化学染色鉴别含有该抗原多肽的白细胞,l并对阳性细胞进行计数。该方法操作简单,l可以量化,l目前巳成为国际公认的标准方法,l灵敏度为89.18%,l特异性为100%。抗原血症水平的高低可预测肝移植术后患者发生CMV病的风险度。pp65抗原法对CMV感染有早期诊断的作用。pp65抗原在治疗过程中转阴较慢,l因而联合运用多种检测方法对临床更有指导意义。

流式细胞技术是近年来发展起来的先进的技术,l能定量分析细胞的特异性早期抗原,l可快速且准确地反映CMV的早期感染状况。将白细胞破膜后加入荧光标记的抗CMV即刻早期抗原的单抗及二抗,l用流式细胞仪测定其特异性抗原的阳性率及阳性细胞的平均荧光强度。

2.抗体检测 CMV感染后可刺激人体产生特异性IgM、iIgG、iIgA和IgE,l通过检测血清中CMV-IgM、iIgG可间接证实体内CMV的存在。CMV-IgM阳性提示近期有感染或潜伏的病毒可能被激活,l新生儿IgM阳性提示宫内感染。CMVIgG在健康人中发生感染可于几周之后上升4倍,l但在免疫功能低下人群CMV活动性感染上无价值。造血干细胞移植后的患者一段时期内体液免疫尚未完全恢复,lCMV-IgG/IgM无法作为CMV活动性感染的监测依据。目前多用间接ELISA等方法测定,l但操作程序较为复杂,l且易被体内高水平的IgG和类风湿因子干扰导致假阳性等缺点。进一步的改良方法有:i①金标免疫层析法:i将抗原固相于硝酸纤维膜上,l二抗则标记胶体金,l样品中如果含有CMV抗体,l则和标记的胶体金结合,l与检测区的固相抗原结合而显色;②合成肽检测CMVIgM的ELISA法:i根据CMV1pp150核苷酸序列和氨基酸序列,l用计算机预测较强的抗原决定簇氨基酸序列和亲水性,l在多肽合成仪上以固相法合成一条多肽,l作为ELISA法测定中包被在固相载体上的抗原,l用于检测抗体,l具有较好的特异性和敏感性。但新生儿及免疫力低下者,l可因为缺乏抗体或抗体延迟出现,l而出现阴性结果。

【核酸检测】

1.CMV-DNA的PCR检测 正常人的CMV感染通常是潜伏感染。一旦感染,l可终生携带病毒。CMV在人体内潜伏部位尚不清楚,l可能主要于潜伏腮腺和肠道;研究证实自然感染的CMV主要潜伏于白细胞的CD14+亚群。当细胞免疫功能受抑时如器官移植后、i淋巴系统肿瘤和获得性免疫缺陷的患者,l可以发生CMV活动性感染乃至CMV病。在免疫功能低下人群中定期对潜伏状态的CMV被激活引起活动性感染进行监测至关重要。对器官移植后、i淋巴系统肿瘤和获得性免疫缺陷等高危的CMV无症状患者以更昔洛韦或磷甲酸钠进行先行治疗,l可以极大地改善CMV感染的预后,l降低死亡率。但更昔洛韦和磷甲酸钠分别具有骨髓毒性和肾毒性,l临床上经常是在有确凿CMV活动性感染证据时才应用。因此迅速、i定量检测血液中CMV的复制水平是及时而有效地控制CMV感染的关键。这对于那些具有CMV病高发风险(如为控制移植物抗宿主病而应用皮质类固醇等免疫抑制剂)的患者尤其重要;还可以作为启动抗CMV先行治疗的标志以及评估治疗效果的指标。

PCR方法可以在病毒血症出现前数天检测到象征病毒被激活后复制的编码pp65抗原的CMV-DNA,l较病毒血症的检测方法具有更高的敏感性但特异性偏低。临床研究显示CMV病的发生与患者体内病毒的载量密切相关。基于TaqMan技术定量检测位于UL83基因编码pp65的序列为靶序列,l可以作为骨髓移植患者常规监测CMV活动性感染、i快速定量病毒感染的有效方法。目前CMV-pp65抗原血症与定量PCR已经成为许多器官移植中心进行CMV活动性感染监测的最常用的两种方法。检测CMV基因组的实时定量PCR技术与CMVpp65抗原血症方法的测定结果虽具有良好的相关性,l但应该作为互相补充共同为临床诊断提供依据。

有报道用双套引物的巢式PCR技术检测白细胞内的DNA,l其敏感性和特异性与pp65抗原测定法基本一致;用于检测血浆或血清标本,l特异性好但敏感性不如pp65抗原测定法;对于外周血白细胞少的患者,l检测血浆或血清标本是有效的弥补。

PCR-DNA检测分为定性、i半定量及定量检测等。外周血白细胞CMV-DNA定量检测是最早出现阳性结果的方法,l在症状感染前9~10天即可检出。定量PCR检测有两种量化技术:i一种是PCR-ELISA,l扩增的产物通过与包被在微孔板内的特异性探针结合,l用ELISA法对扩增产物定量;另一种是荧光定量PCR,l其敏感性可以超过pp65抗原测定法,l可对CMV感染后产生症状进行预测及对抗病毒治疗进行监测。有报告认为CMV-DNA量103拷贝/ml可预测患者即将产生症状的分界线。半定量PCR方法对移植患者的诊断作用还需进一步探讨。然而抗原血症及外周血白细胞PCR-DNA定量测定的结果与体内病毒复制水平并不一致。

21.CMV基因转录产物mRNA的检测11CMV即刻早期(IE)基因转录表示病毒复制开始,l最早在感染后1小时即可检出,l晚期(L)基因转录表示病毒复制的完成。因此IE基因转录产物(IE1mRNA)是病毒活动性感染的早期指标,l而L基因转录产物(LmRNA)是更具特异性的活动性感染的诊断指标。对肺移植术后患者外周血中CMV的IE1mRNA和LmRNA进行定量检测结果表明当IE1mRNA的量超过104拷贝/毫升,l就发生活动性CMV感染,l当IE1mRNA的量低于该值时处于亚临床感染状态,l当LmRNA迅速消失时则提示抗病毒治疗取得良好效果。已有越来越多的学者将CMV的IE1mRNA和LmRNA检测用于诊断CMV感染、i指导药物治疗及监测预后。常用的检测方法有核酸杂交技术和PCR技术。核酸杂交技术包括原位杂交、i荧光原位杂交等;PCR技术包括逆转录PCR、i多重PCR、i原位PCR及定量PCR等。现临床运用较多的是定量PCR,l它有助于区分潜伏性感染和活动性感染。

【其他检测】

1.CMV特异性CD8+T细胞 近年来发现体内CD8+、iCD38+T细胞水平升高的时间与CMV抗原出现阳性的时间基本一致,l在CMV活动性感染的早期即可出现升高,l故认为CD8+、iCD38+T细胞水平升高可提示CMV活动性感染的发生。检测CMV特异性CD8+T细胞的方法是应用主要组织相容性复合物检测技术(MHC-tetramer1technique)直接检测血液中的CMVpp65特异性抗原反应的CD8+T细胞数,l直接反映了体内抗CMV的细胞免疫活性,l阳性细胞增多也间接说明了CMV的刺激,l提示有病毒活动。

2.基因型及耐药基因的检测 近年来CMV的gB基因被认为是中和抗体的关键靶目标并参加细胞免疫应答,l是潜在的CMV毒力因素。gB基因分为1~4型基因型,l不同gB基因型的CMV毒株与感染后的临床结果有一定关联。在肾移植术后感染患者中以gB2型出现频率最高(40%);中枢神经系统损伤的患儿中gB1型(35%)和gB2型(31%)的感染较其他两型多见。故检测CMV基因型对CMV感染后的临床结果有一定预测性。

更昔洛韦作为抗CMV治疗的首选药物,l常因UL97磷酸转移酶突变而产生耐药;UL54的突变也影响对更昔洛韦的敏感性。UL97和UL54突变后,l临床上用更昔洛韦抗病毒治疗数周也不能控制感染。现多用PCR-核酸序列分析等检测突变。但目前临床开展不多。

(三)诊断建议

HCMV感染的诊断主要依靠实验室病毒学和血清学检查。由于HCMV感染患者临床表现复杂多样,l轻重不一,l且大多数后天性感染无症状,l故一旦临床递见新生儿先天畸形、i发育延迟,l成人周围血单核细胞增多,l不明原凶间质性肺炎、i肝炎,l免疫缺陷者出现不明原因发热,l脏器损害,l应进行HCMV感染的相关实验室检查,l采集唾液、i尿液、i子宫颈分泌液等标本,l检查到巨大细胞及核内嗜酸性包涵体,l可作初步诊断。收集患者血、i尿、i唾液、i腹水、i脐血、i脑脊液、i气管灌洗液等接种人病毒分离培养是HCMV实验室诊断的金标准。血清学检测有助于诊断,l

免疫缺陷或抑制患者怀疑HCMV的不明原因间质性肺炎应采取气管肺泡灌洗液,l进行快速病毒分离法用72KDa1CMV的主要即刻早期蛋白(mIE72)单抗进行免疫荧光或酶免疫法检测比常规细胞学方法敏感,l也可结合PCR技术进行测定。胃肠道疾病的确认可以通过活检检查有典型的包涵体,l结合CMV抗原免疫染色或原位CMV-DNA杂交而确认。

怀孕期间曾暴露于CMV感染而引起的宫内感染约有10%~15%新生儿出生时有显著的包涵体病,l许多在出生后即死亡,l其他的需要终生住院治疗。在头2周内用尿液标本进行培养对于诊断先天感染是最敏感和特异的。宫内感染的婴儿在第2~3同时CMV-IgM抗体可≥1:i32,l因此单份婴儿血清测定即可诊断。此外羊水的病毒培养也是敏感和特异的诊断方法。尿液沉渣涂片上皮细胞或肝活检发现核内包涵体在婴儿的诊断意义比成人大。PCR技术可以快速帮助诊断。母体内CMV-IgG阴性可以排除其所生子女的CMV先天感染。

宫内感染诊断的金标准是在出生的头21天内采取尿液、i唾液或组织进行标准的病毒分离培养。超过21天后分离得到的病毒不能排除围生期感染。采用2套培养系统可获得最高的病毒分离敏感性。

需与HCMV感染诊断进行鉴别的疾病主要有:i传染性单核细胞增多症、i病毒性肝炎、i肺炎、i弓形虫病、i风疹、i单纯疱疹等。