小儿巨细胞病毒感染

更新日期:2018年4月6日
  • 作者:Mark R Schleiss, MD;主编:拉塞尔·W·斯蒂尔医学博士更多…
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概述

背景

人巨细胞病毒(CMV)是8个人疱疹病毒中的1个。它是β-疱疹病毒亚家族的成员,其还包括Roseolaviruses,人疱疹病毒型6和人疱疹病毒7型。 [1]

巨细胞病毒感染是普遍存在的,一般无症状的健康儿童和成人。然而,一些高危人群,包括免疫功能低下的器官移植受者和感染人类免疫缺陷病毒(HIV)的个人,都有可能发展为危及生命和视力的巨细胞病毒疾病。巨细胞病毒也是新生儿发病和偶尔死亡的主要原因。近年来,巨细胞病毒在发达国家是最重要的先天性感染原因,经常导致智力迟钝和发育障碍。此外,越来越多的证据表明,巨细胞病毒可能导致健康成人的长期健康后果,包括免疫衰老和增加恶性肿瘤和血管疾病的风险。 [2]

1904年,Ribbert首次发现巨细胞病毒的组织病理学证据,可能来自一个先天性感染婴儿的组织。Ribbert错误地认为他在尸检中观察到的带有包涵体的大细胞来自原生动物(命名错误)Entamoebamortinatalium).1920年,古德帕德正确地假设了这些包涵体的病毒病原学。 [3.]古德法特使用了这个术语cytomegalia参考感染细胞的扩大,肿胀的性质。1956年,人体CMV首先在组织培养中分离出来,并且这种物体感染唾液腺的倾向导致其作为唾液腺病毒的初始名称。

1960年,威勒将这种病毒命名为巨细胞病毒 [4.];20世纪70、80年代,对CMV作为临床表现多样的重要病原体的认识不断增加。 [5.]尽管最近在界定和描述巨细胞病毒的分子生物学、免疫学和抗病毒治疗靶点方面取得了巨大的进展,但在设计预防巨细胞病毒感染的策略和理解特定病毒基因在发病机制中的作用方面仍有大量工作要做。

此外,针对这种病毒的疫苗的发展是主要的公共卫生优先权(在威慑/预防下审查)。 [6.3.7.]

下一个:

病理生理学

如上所述,巨细胞病毒(CMV)是8种人疱疹病毒家族的成员,被正式被称为人疱疹病毒型5(HHV-5)。基于分类,CMV称为βherpesvirinae,基于其对其他疱疹病毒的分子系统发育关系和其分子系统发育关系的倾向称为βherpesvirinae。CMV是Herpesvirus系列最大的成员,双链DNA基因组超过240kbp,能够编码超过200个潜在的蛋白质产品。大多数这些蛋白质的功能仍然不清楚。与其他疱疹病毒一样,病毒颗粒的结构是IcosaheDral衣壳的结构,被脂质双层外壳包围。

对病毒复制过程的理解有助于了解抗病毒治疗和保护免疫的分子机制。病毒复制与感染发病机制的关系是近年来研究的热点。 [8.]CMV在细胞培养中复制非常慢,反映了其在体内生长非常慢的模式(与之相反单纯疱疹病毒[HSV]感染,发展非常迅速)。CMV的复制周期在时间上可分为以下3类:即时早期、早期和晚期。

在病毒感染后的前4小时内发生立即早期基因转录,当允许病毒控制细胞机器的关键调节蛋白时。CMV基因组区域的主要立即早期推动者是本质上最强大的核酸促进剂之一;这已在现代生物技术中被利用,作为用于在基因治疗和疫苗接种研究中驾驶基因表达的有用启动子。

在立即早期基因的合成之后,转录早期基因产物。早期基因产品包括DNA复制蛋白和一些结构蛋白。

感染后大约24小时制作晚期基因产物,这些蛋白质主要是参与病毒群组装和出口的结构蛋白。晚期基因的合成高度依赖于病毒DNA复制,并且可以通过病毒DNA聚合酶的抑制剂(例如GANCICLOVIR)阻断。脂质双层外壳含有病毒编码的糖蛋白,其是宿主中和抗体反应的主要靶标。这些糖蛋白是人类疫苗设计的候选者。封装和内衣壳之间的蛋白质层,病毒Tegument含有蛋白质,是宿主细胞介导的免疫反应的主要靶标。这些Tegument蛋白中最重要的是所谓的主要Tegument蛋白,UL83(磷蛋白65 [PP65])。

另一个临床上很重要的基因产物UL97基因产物,是一种磷酸转移酶。虽然该蛋白质在病毒生命周期中的功能未知,但该基因是临床上重要的,因为激酶的底物是抗病毒药物Ganciclovir,这一旦磷酸化,就会成为高效的CMV疗法。 [9.]

在临床标本中,CMV感染的经典标志之一是缩细胞包涵体细胞。这些尖尖的细胞(CMV获取其名称的细胞瘤的性质)含有顽核夹杂物,其具有猫头鹰眼的组织病理学外观。这些细胞的存在表明生产性感染,尽管即使在主动感染的组织中也可能不存在。在大多数细胞系中,CMV在实验室中难以培养;然而,体内感染似乎主要涉及上皮细胞。在严重的传播CMV疾病中,在大多数器官系统中可以观察到受累。

关于负责CMV引起的组织损伤发病机制的分子机制很少,特别是用于先天性CMV感染。CMV损伤胎儿的机制是复杂的并且可能包括通过病理学病理学编码基因产物引起的直接胎儿细胞损伤(特别是胎儿脑中)的组合,不完全可以完全控制感染和影响的不完全母体免疫反应。胎盘功能感染,包括氧气和基材运输。

CMV还编码在RNA和蛋白质水平的基因产品中,以干扰许多细胞过程。这些包括改变细胞周期的基因产品;干扰细胞凋亡的基因产品;诱导炎症反应的功能;介导血管损伤的基因产品;诱导染色体特异性断裂的蛋白质;促进血管生成和细胞增殖失调的基因产品;并且,最引人注目的,促进宿主免疫反应的生疏。 [8.]

对CMV的免疫是复杂的并且涉及体液和细胞介导的反应。几种CMV基因产物在CMV免疫中特别重要。病毒的外壳,其衍生自宿主细胞核膜含有多个病毒编码的糖蛋白。糖蛋白B(GB)和糖蛋白H(GH)似乎是保护性体液免疫的主要决定因素。对这些蛋白质的抗体能够中和病毒,GB和GH是研究CMV亚基疫苗的靶标;然而,尽管对严重疾病的液体反应是重要的,但它们在预防移植感染方面显然不足,即使在CMV血清阳性的女性中也可能发生。

最近人们发现CMV通过两条途径进入细胞:(1)成纤维细胞的融合途径和(2)上皮细胞和内皮细胞的内吞途径。在胞吞介导的进入途径中重要的CMV蛋白,由ul128 - 131基因可能出现在未来的研究中特别有用的疫苗候选人。 [10.11.]

针对CMV的细胞毒性t细胞(CTL)反应的产生可能是控制感染的一种更重要的宿主免疫反应。一般来说,这些ctl涉及主要组织相容性复合体(MHC) I类限制性CD8+响应。尽管许多病毒基因产物对产生这些反应很重要, [12.]大多数CMV特异性CTL靶向病毒皮Tegument,PP65,CMV的产物中的丰富磷蛋白UL83基因。在涉及高危骨髓移植受者的被动移植实验中,这些反应的价值通过cmv特异性CD8过过转移得到了显著的证明+靶向CMV的T细胞UL83基因,能够控制巨细胞病毒疾病。 [13.]

最近调查CMV的分子生物学揭示了许多病毒基因产物的存在,该产品似乎调节炎症炎和免疫应答。 [14.]一些CMV基因干扰正常的抗原处理和细胞介导的免疫反应的产生,包括US11基因产物,它将I类重链从内质网(ER)输出到细胞质(使其无功能)。另一个是卖价它将MHC分子保留在ER中,阻止它们进入质膜。最后,US6蛋白通过与抗原加工相关的转运蛋白(TAP)抑制肽转运。

其他病毒基因产物UL33 US27,US28基因是细胞g蛋白偶联受体的功能同源物,可能通过分子模拟破坏正常的炎症反应,并在此过程中促进病毒的组织传播,干扰宿主的免疫反应。

巨细胞病毒基因组还编码细胞主要组织相容性I类基因的同源物,这似乎有助于巨细胞病毒逃避宿主防御的能力。的UL144在CMV的临床分离株中发现的开放阅读框编码肿瘤坏死因子受体超家族的结构同源物,这也可能有助于人CMV逃避免疫清除的能力。其他巨细胞病毒基因干扰天然杀伤(NK)细胞反应,包括UL18基因产品。更好地了解病毒免疫逃避基因对CMV感染保护免疫力发展的影响,应使得改进的疫苗设计。 [15.]

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流行病学

频率

美国

每种哺乳动物似乎都感染了自己的特异性特异性巨细胞病毒(CMV),并且没有证据表明感染交叉物种。因此,人类是人类CMV感染的唯一天然宿主。虽然大多数成年人最终被CMV感染,但这种感染的流行病学是复杂的,而个人收购CMV的年龄大大取决于地理位置,社会经济地位,文化因素和儿童饲养措施。

在发展中国家,大多数儿童在生命中早期获得CMV感染,成人血清普朗在成年早期接近100%。相比之下,在发达国家,CMV的Seroprevalence在中上部社会经济地位的年轻成年人中近似50%。这种观察结果对先天性CMV流行病学具有重要意义,因为CMV血清患者的育龄妇女是在怀孕期间收购原发性感染时患有症状性先天性感染的主要风险。

在整个寿命期间,CMV感染的传播可能主要通过与受感染的分泌物接触。 [16.]在发达国家中,CMV是最常见的先天性病毒感染。在大多数评论中,在发达国家的新生婴幼儿估计,先天性CMV传播的总体速率约为1%(范围为0.25-2%)。这将在美国和欧洲每年翻译成约80,000名先天性CMV感染。

最近一项对已发表研究的荟萃分析得出结论,先天性巨细胞病毒感染的总体出生流行率为0.64%,但注意到不同研究人群的发病率存在很大差异。 [17.]非白人竞赛,低社会经济地位,早产和新生儿重症监护单位导纳是先天性CMV感染的危险因素;母亲CMV Seroprevalence患者增加了出生患病率。

在发展中国家的先天性CMV感染没有足够的关注,但可用的有限数据表明,CMV也可能代表这些人口中有重大的公共卫生问题。 [18.]最近的多中心研究比较新生儿筛选的口咽培养与聚合酶链反应(PCR)在新生儿干燥血斑中检测病毒DNA的检测缺陷,在调查的7个位点中留下了0.45%的总体患病率。 [19.]大多数先天性巨细胞病毒感染发生在已有免疫的母亲所生的婴儿,这些感染在出生时临床无症状;然而,长期的后遗症,包括耳聋,可以发生(见病史)。

先天性感染的途径推定为经胎盘。巨细胞病毒也可能在围产期传播,既通过吸入宫颈阴道分泌物在产道和通过母乳喂养。用含有传染性病毒的母乳喂养的婴儿中,有50%以上感染巨细胞病毒。 [20.]特别是,一项研究报告了在早期出生体重婴儿的5例严重的发病率和死亡率,通过母乳在后期患有CMV感染。 [21.]在患有CMV的婴儿未感染的婴儿在日托中心以高风险造成高风险。根据一些研究,参加日托的儿童CMV感染的患病率,特别是2年年轻的儿童,近似80%。

该病毒可通过唾液、尿液和污染物容易传染给易感儿童;反过来,这些孩子可能会将感染传染给他们的父母。 [22.23.]日托中心感染的横向传播似乎在年轻父母的许多巨细胞病毒感染的流行病学中发挥了重要作用。 [24.]

在成年期,性活动可能是CMV最重要的收购途径, [25.]虽然观察到病毒存在于唾液、宫颈阴道分泌物和精液中,但尚不清楚哪些传播途径是造成感染的主要原因。唾液本身似乎足以传播巨细胞病毒,而这一传播途径可能导致那些可归因于巨细胞病毒的嗜异性阴性单核细胞增多症病例。接吻似乎是巨细胞病毒从幼儿传染给血清阴性父母的一种方式。工作的疾病控制和预防中心(CDC)强调有必要提高公众对这些风险的认识以及对育龄年龄的年轻女性的教育干预措施。 [26.]

其他重要的传播途径包括输血和实体器官移植。在血液制品筛查前,输血相关巨细胞病毒是早产儿发病和死亡的重要原因;然而,在许多新生儿重症监护病房常规使用cmv阴性血液制品已经在很大程度上消除了这个问题。输血后巨细胞病毒在CMV-血清阴性的创伤和手术患者中仍有风险,通常表现为肝炎。

国际

先天性细胞病毒(CMV)感染的风险在发展中国家没有明确定义。由于血清血散研究表明,在许多发展中国家,CMV的Seroprevalence在童年时期的100%左右,已经对这些人群的潜在病理问题提出了很少的关注。

死亡率和发病率

巨细胞病毒(CMV)是新生儿发病的重要原因。作为最普通的所谓弓形虫病风疹在发达国家,巨细胞病毒和单纯疱疹(TORCH)感染是广泛的神经发育疾病,包括婴儿的感音神经性耳聋。巨细胞病毒也是免疫功能低下患者大量死亡的原因。

种族

种族和遗传学对巨细胞病毒(CMV)感染临床表现的影响尚不清楚。在美国的一些研究中,先天性巨细胞病毒感染的患病率似乎在黑人妇女所生婴儿中更高。 [27.]最近使用国家健康和营养考试调查(NHANES)数据库的研究证实,CMV感染的患病率存在​​显着差异,作为美国种族的竞争。 [22.23.]

先天性巨细胞病毒感染确实应该被认为是一种健康差异的疾病。需要做更多的工作来了解在美国不同种族人群中CMV感染流行病学差异的基础。

性别

虽然只有女性受到感染转移传播的风险,但两性均易受感染和发病率的感染和发病率。

年龄

每年获得巨细胞病毒(CMV)感染的血清转换率约为1%。然而,有两个年龄组的感染率较高:参加集体日托的幼儿和青少年。因此,这些代表了实施疫苗接种的2个潜在群体。

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