巨细胞病毒感染 Cytomegalovirus Infection
概述 分布广 全球性 潜伏 -活化的生物学特征 有严重后果
人是人类CMV的唯一宿主, CMV在人群中感染非常广泛,通常呈隐性感染,多数感染者无临床症状,无临床症状者称无症状性CMV感染(或隐性CMV感染),出现临床症状者称症状性CMV感染或CMV病。健康人群CMV感染多为隐性感染或症状轻微,在新生儿、器官移植受者、爱滋病等免疫功能低下的人群,CMV感染可引起严重临床症状。
严重后果 CMV感染是是人类先天性病毒感染主要病原,可导致婴幼儿肝炎、间质性肺炎、小儿先天畸形、智力低下、发育迟缓等,免疫功能低下的宿主或发育中的胎儿感染CMV可引起区域性或播散性疾病,尽管治疗状况得到了改善,但CMV感染在移植病人、AIDS病人、肝癌,特别是白血病、淋巴瘤病人中仍有较大的发病率和死亡率,是器官移植及AIDS病人并发感染死亡的常见原因之一。
严重后果 CMV感染已成为目前引起非遗传性感音神经性耳聋的主要原因。据报道约10%~15%的无症状CMV感染儿、30%~60%有症状儿会出现先天性或迟发性感音神经性耳聋,且不论是先天性还是迟发性感音神经性耳聋,大多会出现渐进性恶化。
严重后果 最近有学者研究表明,曾经感染过巨细胞病毒的人发生心梗、中风或者因其它心血管疾病而死亡的危险性增加。主要是CMV 感染后可引起冠状动脉炎症,损伤及平滑肌细胞增生,局部脂类物质积聚等病理改变,引起机体内长期炎症反应而导致动脉粥样硬化和慢性心脏病的发生。但炎症和免疫在动脉粥样硬化发生发展中究竟是“因”还是“果”,具体的作用机制仍是目前研究的热点。
严重后果 CMV感染与先心病 尽管近年有关CMV感染可致先天畸形的报道较多,但CMV感染是否导致先心病尚无定论,
CMV感染的分类 1.产毒型感染、潜伏型感染 2.原发感染、再发感染 3.先天性感染、围产期感染、生后感染 4.症状性感染、无症状性感染
病原学 一.疱疹病毒科 DNA双链 二.一个血清型 三个亚型 三.抗原 IEA EA LA
三个阶段中的基因所表达的产物分别称为即刻早期抗原(IEA)、早期抗原(EA)以及晚期抗原(LA)。整个复制周期约48~72小时。当机体感染HCMV后,可在外周血白细胞中检测到HCMV抗原,称为HCMV抗原血症。HCMV抗原血症检测可早期诊断活动性HCMV感染,有研究表明,HCMV抗原血症可在活动性HCMV感染出现症状前的几天至1周出现阳性。
HCMV的结构蛋白包括衣壳蛋白、被膜蛋白(又称基质蛋白)以及包膜蛋白。HCMV的晚期结构抗原pp65属于被膜蛋白中最主要的一种,大约95%的被膜蛋白致密颗粒由pp65组成,该蛋白主要参与病毒基因调节以及改变宿主细胞的代谢。
流行病学 一.传染源 感染者 无季节性 二.传播途径 (1)先天性感染(宫内感染):妊娠期,巨细胞病毒可通过胎盘传播给胎儿。 (2)获得性感染(围产期感染):分娩时,如宫颈分泌物中有病毒,可经产道传播给新生儿,在产后,乳汁中可分泌病毒,所以在母乳喂养时可直接传播给婴儿。
流行病学 (3)与排毒者长期接触,可经唾液、尿、眼泪等传播。 (4)同源性CMV感染:可经输血、器官移植等传播。同源性CMV感染是输血和器官移植的一种严重危害,多次输血或一次大量输血使原发和再发感染的危险性增高,输入含白细胞血液的危险性更高,器官或骨髓移植术后CMV感染率也高。 (5) 性交传播:因为病毒常常存在于泌尿生殖道的分泌物、精液或宫颈分泌物中,所以通过性交可直接传播
CMV感染环
三.易感人群 CMV遍布世界各地,人对其有广泛的易感性,与年龄及免疫功能有关 四.流行特征 1.感染率高 2.男女无差异
发病机理 人一旦发生CMV感染,常终身带毒,可侵入肺、肾、肝、肠道、视网膜等脏器及唾液腺、乳腺其他腺体和多核白细胞和淋巴细胞,可长期或间隙地自唾液、乳、汗、血液、尿液、精液、子宫分泌物多处排出病毒。免疫正常时可无症状,但病毒仍潜伏持续存在,主要潜伏部位是血管内皮细胞及血管平滑肌细胞,此外也潜伏于淋巴细胞、单核细胞、多形核白细胞、上皮细胞及成纤维细胞。
发病机理 1.产毒性感染 核内复制 包涵体形成 细胞溶解 2.潜伏性感染 胞内潜伏 乘机复制 3.细胞转化 基因整合 信息转移
免疫学 1 体液免疫 CMV多种病毒蛋白具有抗原性,可引起体液免疫应答,产生多种抗体。无论隐性或显性感染,机体感染CMV后一般均可产生正常的抗体反应,抗体有降低CMV感染的毒力作用,但只有抗体存在不足以防止CMV感染,因为体内有较高水平抗体者仍可感染CMV和发病。CMV通常与宿主细胞结合,主要通过激活补体及抗体依赖的细胞毒杀伤细胞起免疫拮抗作用。
免疫学 2 细胞免疫 2.1 T淋巴细胞介导的细胞免疫 细胞毒T淋巴细胞在抗肿瘤、抗病毒中起极其重要的作用。Walter等给骨髓移植受者输注CMV-特异性的T淋巴细胞,重建细胞免疫功能,可以明显降低术后CMV感染率和死亡率。 2.2 自然杀伤细胞(NK细胞)介导的细胞免疫 NK细胞与T淋巴细胞相互补充,构成机体的免疫监视网络,在抗肿瘤、抗病毒中起极其重要的作用。CMV感染的动物模型研究表明,缺乏NK细胞可发生致命的CMV病,而NK细胞被动免疫可防止致命性CMV感染的发生。
CMV感染后免疫应答 一、对胸腺、脾脏的影响 实验室急性CMV感染的新生豚鼠,胸腺发育受抑,T细胞数减少, 二、对免疫细胞的影响 CMV感染引起的免疫抑制与病毒在细胞内的复制有关。CMV可以在单核吞噬细胞、T细胞、B细胞及一些尚未确定的单核细胞中复制,其中单核吞噬细胞最易感染CMV,CMV感染后,可引起淋巴细胞的多种免疫功能受损。 CMV感染多表现为急性单核细胞增多症CD4/CD8比值从1.7±0.7下降为0.2+0.2,T细胞活性降低.这种变化有的可持续相当长时间,病后10个月,大多数患者T细胞亚群比例仍未完全恢复正常。
三. CMV逃避T淋巴细胞介导的免疫攻击 CMV在与机体免疫应答斗争的过程中,产生了多种机制逃避T淋巴细胞的攻击:①CMV感染引起CD8+淋巴细胞升高、CD4+淋巴细胞下降,抑制机体免疫功能;②干扰受感染细胞HLA-Ⅰ抗原分子的表达或产生HLA-Ⅰ抗原同源物,使CTL不能识别受感染细胞,破坏免疫应答,逃避CTL的杀伤作用;③抑制细胞因子的产生。 四. CMV逃避NK细胞的攻击 最近的研究表明,CMV-UL18在受感染细胞表面可编码一种充当NK细胞受体的蛋白质,逃避NK细胞的免疫攻击
病理变化 受感染器官细胞的肿大及典型的核内“猫头鹰眼样”包涵体
CMV inclusion
CMV can often produce a pneumonia. Here are CMV inclusions in lung
CMV inclusion
临床表现 (一)、先天性感染 严重者可累及多脏器,甚至死亡。有症状者可见肝脾肿大,黄疸,瘀斑或血小板减少性紫癜紫癜,脉络膜视网膜炎,小头畸形、肺炎,心肌炎等。所有活着的患儿都会出现不同程度的听力、视力减退,意识、运动障碍,智力迟钝等。
颅内钙盐沉着、脑软化、脑积水是人巨细胞病毒感染最常见的临床表现,其后遗症也以神经系统最为严重。最常见的是智力低下,其他如粗大运动异常,精神运动异常,感觉神经性耳聋,脉络膜视网膜炎等。脑室周围钙化灶是先天性CMV感染的特征性表现。虽然在听力和神经方面明显存在着高风险,甚至可能有后遗症,只有5%的被感染婴儿会在新生儿期就表现巨细胞病毒感染征象。而90%的先天性感染的胎儿出生时无任何临床症状。因此,加强监测,尽早诊断是预防巨细胞病毒感染致畸的重要措施。
临床表现 (二)、生后感染 1、围产期感染 a.全身型 b.呼吸系型(百日咳样) c.肝脾肿大 d.胃肠型 e.肾型 f. 血液系统型
2、儿童感染 a.流感型 b.单核细胞增多症型 c.呼吸型 d.胃肠型 e.肝炎 f.无症状型 3、免疫抑制病人感染 致命的间质性肺炎,致盲的CMV视网膜炎 及消化道感染。
4.成年人感染 健康的成年人发生巨细胞病毒感染时多无明显的临床症状,部分患者可有与传染性单核细胞增多症相似的表现,症状为低热,乏力,咽痛,淋巴结肿大,关节肌肉酸痛,多发性神经炎,周围血中有不典型淋巴细胞,脾大等,多为输血后的单核细胞增多症。
实验室检查 目的: 1.有无CMV感染; 2.产毒性或潜伏性感染 一.病毒学 1.病毒分离:血、尿、唾液或组织中 病毒血症一般在抗原血症出现后的3~9天才开始但其敏感性受到很多因素的影响,技术条件要求高,而且费时,实验操作时间约1~6周,出现细胞病变的平均时间为2~3周,达不到早期、快速诊断的目的。另外,病毒分离不能区别潜伏感染与活动性感染,对HCMV疾病的预测性较差,所以临床应用价值不大
2. 从受检组织中见到巨细胞包涵体 唾液、尿液、子宫颈分泌液等标本离心沉淀,将脱落细胞用姬姆萨染色镜检,检查巨大细胞及核内和浆内嗜酸性包涵体 3.CMV抗原 如PP65 4.PCR CMV mRNA 表明产毒性感染 CMV DNA表明CMV感染 二.血清学检查 1.CMV-IgM 2.CMV-IgG
CMV-IgG:1、阳性结果表明CMV感染,6个月内婴儿需除外胎传抗体;2、从阴性转为阳性表明原发性感染;3、双份血清抗体滴度≥4倍增高,可以表明产毒性感染;4、在严重免疫缺陷者,可出现假阴性。 CMV-IgM:1、阳性结果表明产毒性感染,如同时CMV-IgG阴性,则表明为原发性感染;2、新生儿和幼小婴儿产生IgM的能力较弱,可出现假阴性;3、受患儿体内高水平的IgG和类风湿因子等干扰,出现假阴性
HCMV症状 HCMV PP65 HCMV nPCR HCMV-IgM HCMV-IgG 0 10 20 30 40 50 60 70 80
诊断 临床表现+(病原学) 仅靠临床表现,不能诊断CMV感染,必须依靠实验室手段,从临床标本中分离出病毒或其特异性抗体等才能确诊
治疗 如果在妊娠早期发现有原发巨细胞病毒感染时,应尽快终止妊娠。妊娠中、晚期感染者应进一步检查胎儿有无畸形而采取相应的治疗措施。 对于有临床症状或者是先天巨细胞病毒病者可用抗病毒药物治疗。 但这些药物并不能解决根本问题,往往停药后病毒又潜伏地回升 抗病毒治疗效果与机体免疫功能密切相关。
治疗 但CMV感染在移植病人、AIDS病人、肝癌,特别是白血病、淋巴瘤病人中仍有较大的发病率和死亡率。 目前抗CMV病的重点是预防性抗病毒治疗,Pre-emptive治疗是指检测到CMV亚临床感染的证据或针对CMV感染高危者行抗病毒治疗。早期检测到活动性CMV感染是Pre-emptive治疗的先决条件。
治疗 所谓的“先发制人”(Pre emptive)即口服或静注更昔洛韦以预防性治疗HCMV病,越来越受关注。但无目标地泛用,不仅造成浪费,更可能导致药物的毒性或耐药毒株诱导产生的副效应。Randomized以HCMVPP65抗原血症作为指标,研究分析了“先发制人”的意义及必要性及时发现,无病毒抗原血症者不需要服药,亦不会发生HCMV病。然而根据病毒抗原血症的程度给予适当的药物,则能达到阻止病毒进一步侵害组织的目的。他把HCMVPP65抗原血症的监测视为HC MV活动与否的“晴雨表”。Mori则认为,所谓“先发制人”必须是针对那些有中高度抗原血症(≥10个/ 片)
治疗 更昔洛韦(ganciclovir)是美国食品与药品管理局批准的第一个治疗CMV感染的药物, 也是首选药, 可抑制受染细胞CMV DNA的合成,对CMV有较强的抑制作用, 有效率可达70%~80%, 但不能治愈, 需维持治疗, 单用易产生耐药性, 故推荐联合用药方案。 膦甲酸钠 是病毒DNA聚合酶抑制剂,可用于更昔洛韦治疗无效或不能耐受者 高效价CMV免疫球蛋白 可于抗病毒药物联合应用
预防 一.一般预防 阻断血液/体液途径 (1)进行有意识的身体素质的锻炼。提高机体免疫机能及抗病能力,特别是育龄期妇女,以减少巨细胞病毒对胎儿的严重危害。 (2)对于孕妇或有慢性消耗性疾病、免疫力低下等患者要注意保护,使她们远离传染源。 (3)注意环境卫生、饮食卫生。 (4)乳汁中巨细胞病毒阳性者,不应哺乳。
预防 (5)在库存血液中,巨细胞病毒存活时间不长,输用库存血传播巨细胞病毒的机会比新鲜血少。一般认为,因输血传播巨细胞病毒的感染主要是与献血者的白细胞有关。因此,应尽量输用库存血液或选用洗涤红细胞、冰冻红细胞及除去白细胞的红细胞,均可部分防止巨细胞病毒的感染 。
预防 二.免疫预防 1.主动免疫 减毒活疫苗和亚单位疫苗 2.被动免疫 由于巨细胞病毒的先天性感染和致癌作用,一些学者考虑用疫苗以阻断CMV感染。由于受技术的限制,还无法培养出经济实用的、可做死疫苗的高价效CMV,目前应用的是命名为Towne的减毒活疫苗。
研究进展 1.CMV的致病性 2.CMV抗原血症的检测 3. CMV-pp65、gB蛋白疫苗 目前已成功制备CMV-PP65、gB蛋白疫苗。给器官移植受者CMV疫苗主动免疫,将成为预防术后CMV感染的重要方法。
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CMV-prevalence-world
概述 CMV遍布世界各地,人对其有广泛的易感性。人是CMV的唯一宿主。血清学调查表明:40-100%成人有CMV抗体,其流行无季节性倾向。不同国家及不同经济状况感染率不同。在亚洲和非洲90%的人口受感染,其中大多数人在青少年时期即有抗体,说明感染年龄较早,而西方国家其感染发生较晚。调查还表明,低经济收入人群较高经济收入人群感染率高。男女之间抗体阳性率基本相同。
CMV属于疱疹病毒科β属双链DNA病毒,是人类疱疹病毒中基因组最大的一种病毒。电镜下HCMV由内向外由64nm的核心、100~110nm的衣壳、被膜或基质以及180nm的包膜组成。
CMV 模拟图
cmv-立体图
CMV inclusion
pp65检测技术 HCMV是宫内感染及婴幼儿肝炎中最常见的病原,因而如何早期、快速而精确地诊断HCMV活动性感染已成为监测HCMV感染状况、及时给予抗病毒治疗以及判断预后的关键。HCMVPP65抗原血症检测法即用针对HCMVPP65的单克隆抗体,通过免疫酶染技术或免疫荧光技术检测外周血多形核细胞(PMNLs)中HCMVPP65抗原的存在,根据检出阳染细胞数来判断HCMV激活程度,作为疾病的诊断以及疗效的观察指标。 90年代末,检测HCMVPP65抗原血症诊断HCMV活动性感染几乎成了国际公认的“标准”方法。对人外周血CMV pp65的检测可帮助诊断急性或复发性CMV感染。
实验步骤: 1.分离出白细胞 2. 准备制片、涂片 3. 固定和破膜 4. 用抗CMV pp65单抗间接免疫荧光染色 5. 观察结果 镜下计数HCMV抗原阳性细胞 当细胞片中阳染细胞数≥5个时判为阳性,并将<10、10~50以及>50个的结果分别判为低、中、高抗原血症水平。通过定量分析发现,水平高、水平骤然上升的HCMV抗原血症多提示症状性HCMV感染。
。 CMV 阳性病人 两个 CMV pp65 阳性的粒细胞核有强阳光信号,其特征性的多叶核清晰可见
图片可见一个 CMV 阳性细胞和两个嗜酸性细胞,阳性细胞可见黄绿色萤光的细胞核,而两个嗜酸性细胞可见典型的眼镜头的细胞质染色结果,与CMV阳性细胞很容易鉴别。
pp65抗原血症检测方法婴幼儿巨细胞病毒感染的诊断价值 首都儿科研究所报道多系统受累抗原血症水平高于单一器官受累,症状性感染患儿抗原血症水平明显高于亚临床型感染患儿;另外症状性感染患儿,随着临床情况的好转抗原血症水平转阴或明显下降。由此可见,高水平的抗原血症患儿受感染较重,提示高病毒负荷,这从侧面反映出水平和CMV活动感染相关,对病情的评估及监测具有重要的指导意义。