人巨細胞病毒感染與腸道疾病相關性研究的新進展

張瑋，陳敬賢，黎銳平，王明麗

安徽醫科大學微生物學教研室，合肥 230032

人巨細胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)是世界范圍內引起人類感染的最常見病毒之一。發達國家中，成人HCMV血清抗體陽性率已達60%～90%[1]；而在發展中國家，約80%兒童3歲以前就已感染HCMV，成人期幾乎所有人群均已感染。該病毒感染免疫功能正常人群常無顯著臨床表現，但感染免疫功能缺陷患者可導致嚴重的臨床癥狀，甚至引起死亡。近年來在炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)患者中，HCMV感染和致病性已引起高度關注。越來越多的研究顯示，HCMV抗體陽性的IBD患者對常規免疫抑制劑或激素治療無效，接受結腸切除術比例高達64%，病死率為44%[2]。IBD患者久治不愈會造成中毒性結腸擴張、腸穿孔、腸息肉、腸癌、腸狹窄和腸梗阻等嚴重后果，甚至危及生命。由此可見，腸道中HCMV感染的發生、發展對IBD患者的健康產生極大威脅。

本文從腸道HMCV感染的流行特點以及結腸炎的發病機制、診斷和治療等方面，對HCMV感染與腸道疾病的相關性進行綜述。

1 腸道HCMV感染的臨床發現

HCMV為雙鏈DNA病毒，屬于皰疹病毒β亞科。該病毒能侵入人體多種器官，已明確主要在眼、肺和胃腸道引起嚴重疾病。在消化系統中，HCMV可侵犯口腔、食管、胃、肝、小腸、結腸和直腸等多個部位[3]。組織病理學表現主要為黏膜侵蝕、潰瘍或出血，HE染色可見特征性巨大細胞和核內包涵體。采用免疫組化(immunohistochemisty, IHC)和原位雜交(insituhybridization, ISH)方法檢查組織切片中病毒特異性抗原或核酸片段，特異性陽性細胞率均較高。目前研究資料表明，人腸道組織中的成纖維細胞、血管內皮細胞、平滑肌細胞和腸道上皮細胞均是HCMV的易感細胞。Powell等[4]于1961年提出潰瘍性結腸炎與巨細胞包涵體病有相關性。越來越多文獻報道HCMV感染引起胃腸道疾病的病例，尤其以嬰幼兒、老年人、器官移植及艾滋病患者多見。這些病例中，以急性腸炎、急性胃炎、潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis, UC)等多見，少數患者發生胃腸道腫瘤。

近年來，HCMV在IBD中的致病作用逐漸受到重視。IBD是一組原因未明的慢性腸道炎癥性疾病，包括UC和克羅恩病(Crohn’s disease)。隨訪研究發現這些患者大多數發展成UC，臨床癥狀多樣，但以腹痛、腹瀉為主要癥狀，還有發熱、消瘦、腹部腫塊、腸瘺管形成、腸梗阻等。病變可累及胃腸道任一部位，但結腸最為常見。臨床可見急、慢性2種，急性多轉為慢性，以慢性病例最常見，病程較長，多數可緩解，但易復發。西方國家IBD發病率高，歐洲與美國分別有100萬患者，患病率高達40/10萬～100/10萬。我國近20年來IBD發病逐漸增多，以醫院為基礎的調查推測，UC患病率為11.6/10萬，克羅恩病為1.4/10萬，且由此帶來紛繁復雜的臨床問題。雖然目前尚無足夠證據顯示HCMV是IBD的病原，但越來越多觀察表明HCMV與IBD有密切關系[5]。在嚴重的急性IBD，特別是激素難以控制的病例中，HCMV感染是導致病情復雜化的重要因素[6]。隨著各種原因導致的免疫缺陷患者迅速增加(如實體器官移植、艾滋病及接受腫瘤放療或化療、激素治療的患者等)，由HCMV導致的疾病急劇上升[7]。 Korkmaz等[8]報道，1996～2004年發熱和腹瀉的89例實體器官移植患者的組織病理學檢查表明，7名患者有HCMV結腸炎。在使用更昔洛韋治療6個月的患者中，腸鏡檢查并未發現患者結腸中有炎癥出現。隨著移植排斥的出現，若不予以抗病毒治療，腸道HCMV感染將進一步加重。在艾滋病患者中，結腸炎是繼HCMV視網膜炎第2種常見的HCMV感染性疾病[9]。在嚴重的或激素難以控制的UC患者中，約30%患者的炎癥性結腸部位能檢測到HCMV的局部激活。一些患者對常規的IBD治療無效，但是給予抗病毒治療能使其免受結腸切除術的痛苦。

最新研究發現，具有正常免疫功能的人也可發生嚴重的HCMV感染，尤以胃腸道和中樞神經系統罹患為多[10]。免疫功能正常的成人HCMV結腸炎類似胃腸炎，臨床表現為腹痛、乏力、發熱和腹瀉，也常見直腸出血。Carter等[11]研究發現，1位患有HCMV結腸炎且免疫功能正常的76歲女性主要臨床癥狀為腹痛和腹瀉。通過腸鏡檢查盲腸和乙狀結腸發現潰瘍。外周血中HCMV抗原陽性，且近期HCMV IgM抗體效價升高。該患者20年前接受乳房切除手術和化療，但迄今至少15年沒有再接受化療，對全身性的更昔洛韋治療有效且預后良好。 Lin等[12]研究發現，1位70歲男性患有HCMV結腸炎，同時伴有巨結腸。該患者沒有慢性腸道炎癥性疾病史及自身免疫病，也沒有使用激素，但40年前被診斷為帕金森病，需要金剛烷胺、卡比多巴/左旋多巴、恩他卡朋進行藥物控制。腸鏡發現結腸出現多處潰瘍，且IHC 顯示HCMV抗原陽性，靜脈注射更昔洛韋治療有效。因此，HCMV感染在以腹瀉為主要臨床癥狀的免疫功能正常的老年結腸炎中應引起重視。以上臨床資料表明，腸道HCMV感染的高危人群主要見于艾滋病、器官移植、惡性腫瘤、炎癥性腸炎患者和老年人。在艾滋病和器官移植患者中，當出現HCMV病毒血癥時，HCMV結腸炎患者的結腸內可見大面積潰瘍。

2 與HCMV感染相關的腸道疾病

2.1 克羅恩病與HCMV的相關性

克羅恩病是一種以小腸為主，累及全胃腸道的非特異性炎癥性腸道疾病。曾有人懷疑克羅恩病的病原是病毒。1970年，Mitchell和Rees將克羅恩病患者的腸系膜淋巴結和組織勻漿通過220 nm濾篩后接種于大鼠腳趾，6～24個月后大鼠腳趾發生上皮樣細胞肉芽腫和巨細胞肉芽腫；用同樣方法可使兔回腸出現肉芽腫。免疫抑制藥對病變的發生不產生影響，證明可能存在一種可傳染的微生物，根據其大小認為可能是病毒[13]。但這一實驗結果未能得到重復。迄今為止，未能從克羅恩病患者的腸組織中分離出感染性病毒顆粒。

臨床資料顯示，在克羅恩病患者中，盡管HCMV血清抗體陽性率很高，但IHC檢測結腸組織樣本HCMV抗原為陰性，聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction，PCR)檢測結腸組織及糞便樣本，HCMV DNA陽性率較低(<5%)[14]。也有特例，Wakefield等[15]采用敏感的PCR技術檢測29名克羅恩病患者組織樣本，結果發現HCMV DNA檢出率為66%(DNA<10拷貝)。但在這項研究中，對照組HCMV DNA陽性率為29%，對照組中HCMV的檢出與疾病活動無關，說明少量病毒DNA的檢出沒有臨床意義。

2.2 UC與HCMV的相關性

UC又稱特發性潰瘍性結腸炎，是一種原因不明的大腸黏膜慢性炎癥和潰瘍性病變，屬細胞免疫缺陷性疾病，發病率逐年增高，且遠高于克羅恩病，已成為臨床常見的腸道疾病。臨床上常有交替性病情加重與緩解，常持續數年。以往研究沒有發現慢性UC患者有HCMV結腸炎。Domènech等[16]在采用硫唑嘌呤和美沙拉秦治療的50名慢性UC患者血清中，檢測發現HCMV抗體陽性率為72%，但通過IHC和HE染色檢測并未發現這些患者組織中有特異性病毒抗原或相應的病毒包涵體存在。 Kojima等[17]報道，在癌癥和因發育異常而手術的UC患者結腸切除樣本中，IHC檢測HCMV抗原為陰性。但在激素難以控制病情的患者，腸鏡樣本和結腸切除樣本中采用IHC方法檢測HCMV抗原，陽性率為20%～40%；同一標本PCR檢測結腸HCMV DNA，陽性率高達60%。若予以抗病毒治療，則能明顯提高患者康復和減少結腸切除術的概率。Matsuoka等[18]認為，在嚴重UC患者中，79%患者的HCMV再激活，在無抗病毒治療情況下，10周后檢測結果為陰性。在急性UC患者中，HCMV的出現是短暫的，可在無抗病毒治療情況下隨著臨床癥狀的改善而消失。盡管在有些病例中不采用抗病毒治療一樣能使腸道中HCMV感染消退，但HCMV感染能增加急性或激素治療無效的IBD患者的病死率。

ICH和PCR檢測證明，HCMV相關結腸炎出現在慢性UC及克羅恩病患者中的概率非常小，與患者臨床癥狀沒有相關性。HCMV感染所致疾病的高危人群，主要集中在一些嚴重的或激素難以控制的IBD患者。

3 HCMV感染致腸道疾病的可能發病機制

腸道上皮細胞是HCMV入侵和潛伏的主要位點。原發感染在免疫功能正常的宿主中通常呈無癥狀感染。宿主免疫系統初次應答后，侵入上皮細胞、內皮細胞、巨噬細胞及單核細胞的病毒進入潛伏感染狀態。即使處于潛伏感染狀態，體內病毒的再激活仍經常發生。宿主和病毒共同進化數百萬年，達到的這種平衡狀態一旦被打破，尤其是宿主免疫應答遭破壞，一些器官、組織會出現病癥，如HCMV結腸炎[19]。目前臨床上治療急性或嚴重UC的“金標準”仍然是采用甾類激素，但是高達30%～40%的患者對這種治療無效，甚至需要對嚴重病變的結腸進行結腸切除術[16]。

雖然對感染HCMV的IBD患者流行病學數據進行了大量研究，但尚不能確定HCMV對這些患者確切的致病作用。有些學者認為HCMV無致病作用，其出現是由于患者接受免疫抑制劑或激素治療引起的再激活。Widmann等[20]體外實驗數據顯示，甾類激素的劑量依賴效應還能抑制對HCMV特異的T細胞功能，從而降低細胞免疫功能，為病毒的再激活提供可能。器官移植后免疫抑制劑作為外源性因子影響HCMV再激活。體外研究證實，氫化可的松存在時，病毒蛋白的表達有所增加[21]。腸道局部炎癥可使自然殺傷(natural killer，NK)細胞活性受損，黏膜免疫遭到破壞，從而為HCMV再激活提供環境條件[22]。此外，有報道證實促炎癥反應的細胞因子，如γ干擾素(interferon γ，IFN-γ)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)能再激活HCMV，促進其在局部復制。單核細胞中TNF的缺失導致病毒進入潛伏期[23]。

另外一些學者則認為，HCMV在誘發腸道炎癥反應的過程中起重要作用, 并會引起一些并發癥。有證據顯示，HCMV結腸炎是UC初期的疾病。Orvar等[24]認為，表達在HCMV感染細胞表面的病毒蛋白可能在易感宿主中介導自身免疫反應，最終導致IBD。 Rahbar等[25]認為，CD13特異性自身抗體可能干擾細胞功能，最終導致IBD發生。CD13出現在HCMV易感細胞表面，在HCMV感染中具有免疫原性。CD13特異性抗體可結合到CD13抗原陽性細胞，如上皮細胞、平滑肌細胞、粒細胞和巨噬細胞，最終導致細胞毒效應，影響細胞功能。這種細胞毒性自身抗體可能通過不同方式導致IBD發生，即可能通過刺激抗體介導的效應機制導致組織損傷，如自身抗體可通過抗體依賴性細胞毒性作用、補體介導的調理作用及補體或Fc受體介導的淋巴細胞募集，最終增強炎癥應答，造成組織損傷。

越來越多研究表明，潛伏或再激活的HCMV感染在加重疾病的進程中發揮重要作用，尤其是在激素治療無效和接受免疫抑制劑治療的患者[26]。病毒對感染組織的炎癥區域(如UC的潰瘍部位或侵入即將出現炎癥的黏膜區)有嗜性，但在腸內并沒有引發炎癥性疾病。最終，HCMV潛伏的單核細胞黏附在UC炎癥部位。當病毒DNA聚集到一定程度時，使UC進一步惡化。同時，腸黏膜出現UC也為HCMV感染的再激活提供了條件。因此，由腸道黏膜層炎癥而出現的HCMV再激活感染導致患者出現高發病率和病死率，若僅給予這些患者抗病毒治療或減少激素治療，其臨床癥狀可顯著改善。這說明HCMV在腸道免疫功能下降時再激活，能加重腸道疾病的進程及并發癥的產生。

4 診斷和治療手段

到目前為止，雖然HCMV與腸道疾病之間的因果關系還存在爭議，但腸道HCMV感染的發生、發展會給腸道疾病帶來不良后果已達共識。由于HCMV結腸炎的臨床癥狀和腸鏡檢測結果與IBD很相似，所以診斷方法的選擇很重要。目前臨床上診斷HCMV結腸炎的方法主要為HE染色和IHC。若HE染色結果顯示有典型的核內包涵體，則診斷可能為HCMV感染。但是HE染色檢測的敏感度、特異度均較低[5]。結腸活檢標本的IHC檢測比常規組織學檢測更敏感且具有顯著特異性，被認為是臨床上檢測HCMV感染的“金標準”，敏感度高達93%[27]。近期有報道，也可通過PCR對活檢標本及糞便進行檢測。HCMV DNA PCR檢測假陽性高，僅能檢測HCMV感染。若要判斷HCMV感染與器官組織病變有無關系，還需結合IHC檢測。

近年來HCMV相關腸道疾病不斷增加，檢測技術水平也不斷提高。近期，歐洲克羅恩病和結腸炎組織推薦在免疫調節劑治療無效的IBD患者中檢測HCMV采用PCR和IHC方法[28]。Lawlor等[29]認為，對于嚴重的和(或)激素治療無效的結腸炎患者，建議首先對其外周血進行血清學檢測。若HCMV IgG或IgM的檢測結果為陽性，可診斷為HCMV感染。但HCMV感染與HCMV相關疾病兩者之間是有區別的，因此HCMV感染與組織、器官損傷之間的關系還需要通過IHC或全血PCR檢測以進一步確診。若檢測結果也為陽性，則可診斷為HCMV相關疾病。此時就應考慮采用抗病毒治療，如靜脈注射更昔洛韋；若出現嚴重的、全身性HCMV感染則需考慮停止免疫抑制劑治療。 及時診斷和治療將使HCMV相關胃腸道疾病的發病率和病死率大大降低。

此外，對免疫功能正?；颊逪CMV結腸炎的診斷，要求醫師對臨床癥狀具有高度警覺性，并通過一系列診斷方法，如HCMV血清學檢測、腸鏡檢查和活檢標本的IHC檢測，對診斷結果進行判斷。一旦確診，應及時進行抗病毒治療，防止病程惡化及并發癥的發生。

5 結語

引發腸道疾病的感染因素很多，HCMV感染致腸道疾病的發病機制仍備受質疑。臨床上對腸道疾病的常規診斷尚無HCMV檢測這一項，只有在腸道疾病非常嚴重或使用激素治療無效情況下，才考慮對患者病變組織取樣進行HCMV檢測；而這些嚴重腸道疾病且并發HCMV感染患者，大多數則需接受結腸切除手術。因此，及早診斷和治療是非常重要的，特別是對免疫功能低下患者。這就需要從不同方面進一步研究HCMV在腸道疾病中的致病作用及機制，為完善臨床診斷和治療提供可靠的證據資料。

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