巨细胞病毒感染的免疫应答
作者：许元文 余学清
单位：许元文(中山医科大学附属第一医院肾内科 广州，510080)；余学清(中山医科大学附属第一医院肾内科 广州，510080)
关键词：巨细胞病毒；免疫应答；器官移植
肾脏病与透析肾移植杂志000124
巨细胞病毒(Cytomegalovirus，CMV)是疱疹病毒科β属的DNA病毒，在自然界中广泛存在，正常人群中自然感染普遍，发达国家人群血清CMV抗体检出率约40%～60%，发展中国家超过90%[1]。人是人类CMV的唯一宿主，可累及肺、肾、肝、肠道、视网膜等脏器，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，如致命的间质性肺炎，致盲的CMV视网膜炎[2]。丙氧鸟苷、膦甲酸钠等抗CMV药物均是病毒抑制剂，病毒的清除有赖机体的免疫功能，现将有关CMV感染免疫应答的进展作一综述。
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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，但大多数学者认为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，抗体不易对其发生作用，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[3]。器官移植术后应用大剂量的高效抗CMV免疫球蛋白可延长CMV病潜伏期，减少严重CMV病[4]。
2 细胞免疫
2.1 T淋巴细胞介导的细胞免疫[5～9] 细胞毒T淋巴细胞(CTL，CD8+淋巴细胞的一种表型)通过“HLA限制性”识别方式识别高表达HLA-Ⅰ类抗原的受感染细胞，在抗肿瘤、抗病毒中起极其重要的作用，缺乏CMV-特异性CTL的肾移植受者CMV感染后可发展为严重CMV病。过继免疫表明CMV-特异的CTL可降低CMV感染率、发病率，减轻临床症状。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。
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Berg等报道肾移植受者CMV感染后活性淋巴细胞免疫表型CD8+ HLA-DR+、CD56+HLA-DR+细胞数的变化与感染康复有关，升高者自然康复，持续低下者病毒持续复制，可发展为CMV病。抗病毒治疗效果与机体免疫功能密切相关。Hazzan等也报道机体对CMV感染存在免疫记忆应答。
CMV激活的淋巴细胞可产生或诱导产生多种细胞因子，如γ干扰素、IL-2、LFA-3、ICAM-1等，扩大免疫效应。
2.2 自然杀伤细胞(NK细胞)介导的细胞免疫[10～12] NK细胞通过“丢失自我(self-missing)”的识别方式，识别HLA抗原表达低下或不表达的靶细胞以及HLA抗原突变的靶细胞，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。NK细胞低下的骨髓移植受者CMV感染后预后差。Berg等研究发现，CMV感染后机体NK细胞活性免疫亚型CD56+HLA-DR+细胞数增多，细胞毒活性增高。
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2.3 CMV逃避T淋巴细胞介导的免疫攻击[13～15] 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[13]；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。
CMV可通过多种机制影响HLA-Ⅰ类抗原分子的表达。Hengel等利用转基因技术证实CMV-US1-US15基因编码的蛋白，可影响抗原转运子将HLA-Ⅰ类抗原分子多肽从胞浆转运到内质网的能力，并诱导产生TAP异构体，使之丧失与HLA-Ⅰ类抗原分子重链结合的能力。CMV-US11编码的分子量32 000的糖蛋白可选择性的将HLA-Ⅰ类抗原分子从内质网转运回胞浆，加速其降解。CMV还可能降低HLA-Ⅰ类抗原分子的稳定性，下调受感染细胞的HLA-Ⅰ分子的表达。另外CMV可以编码产生HLA-Ⅰ分子同源物，这些蛋白可以与HLA-Ⅰ类分子的β2微球蛋白及其它蛋白结合。干扰CTL对受感染细胞的识别。
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2.4 CMV逃避NK细胞的攻击[16] 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。
2.5 CMV疫苗研究进展[17～19] 1976年Balfour等就曾研究CMV减毒活疫苗，但效果不佳，而且可能导致隐性感染及诱发慢性疾病。晚近的研究显示，T淋巴细胞可识别CMV-PP65、gB糖蛋白、IE1、CMV-PP71等多种CMV蛋白，并产生增殖反应，利用CMV结构蛋白制造蛋白疫苗引起了国外学者的兴趣，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。
2.6 CMV感染免疫应答的监测[20] 早期采用体外细胞培养，应用MMT法、51Cr测定法、酶释放法等测定CTL、NK细胞的细胞毒活性，技术操作复杂，重复性差。由于CTL、NK细胞的活性与外周血淋巴细胞中活性免疫表型CD8+HLA-DR+、CD56+HLA-DR+细胞数正相关，现在多采用流式细胞仪测定外周血淋巴细胞免疫表型评估其细胞毒活性。
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结语 CMV感染后免疫应答的研究进展，使我们对CMV有了进一步的认识，临床中对器官移植受者术后进行免疫学监测，有利于预测CMV感染和CMV病，可为CMV感染受者使用免疫抑制剂提供免疫学依据。
参考文献
1，Muller GA，Muller CA，Einsele H et al.Cytomegalovirus infection：how to manage it in the immunocomprised transplant recipient.Nephrol Dial Transplant，1994，9：3
2，Dunn DL，Najarian JS.New approaches to the diagnosis，prevention，and treatment of cytomegalovirus infection after transplantation.Ann J Surg，1991，161：250
, 百拇医药
3，Quinnan GV Jr，Kirmane N，Rook AH et al.Cytotoxic T cells in cytomegalovirus infection：HLA-restricted T-lymphocyte and non-T-lymphocyte cytotoxic responses correlate with recovery from cytomegalovirus in bone-marrow-transplant recipients.N Engl J Med，1982，307：6
4，Snydman DR，Werner BG，Hernze-Lacey B et al.Use of cytomegalovirus immune globulin to prevent cytomegalovirus disease in renal transplant recipeints.N Engl J Med，1987，317：1059
, 百拇医药
5，Riddell S，Watanabe K，Goodrich J et al.Restoration of viral immunity in immunodeficient humans by the adoptive transfer of T cell clones.Science，1992，257：238
6，Hazzan M，Labalette M，Noel C et al.Recall response to cytomegalovirus in allograft recipients.Transplantation，1997，63(5)：693
7，Walter E，Greenberg PD，Gilbert MJ et al.Reconstitution of cellular immunity against cytomegalovirus in recipients of allogeneic bone marrow by transfer of T-cell clones from the donor.N Engl J Med，1995，333(16)：1038
, 百拇医药
8，Balfour HH，Jr CV Fletcher，A Erice et al.Effect of foscarnet on quantities of cytomegalovirus and human immunodeficiency virus in blood of persons with AIDS.Antimicrob Agents Chemother，1996，40：2721
9，Craigen JL，Grundy JE.Cytomegalovirus induced up-regulation of LFA-1(CD58) and ICAM-1(CD54)is a direct viral effect that is not prevented by ganciclovir or foscarnet treatment.Transplantation，1996，62(8)：1102
10，Bukowiski JF，Warner JF，Dennert G et al.Adoptive transfer studies demonstrating the antiviral effect of natural killer cells in vivo.J Immunol，1985，161：40
, 百拇医药
11，Biron CA，Byron KS，Sullivan JL.Severe herpesvirus infections in an adolescent without natural killer cells.N Engl J Med，1989，320：1731
12，Van den Berg AP，Van Son WJ，Janssen RAJ et al.Recovery from cytomegalovirus infection is associated with activation of peripheral blood lymphocytes.J Infect Dis，1992，166：128
13，Hengel H，Flohr T，Hammerling GJ et al.Human cytomegalovirus inhibits piptide translocation into the endoplasmic reticulum for MHC class I assembly.J Gen Virol，1996，77：2287
, 百拇医药
14，Wiertz EJHJ，Jones TR，Sun L et al.The human cytomegalovirus SU 11 gene product dislacates MHC class I heavy chain from the endoplasmic reticulum to the cytosol.Cell，1996，84：769
15，Browne H，Smith G，Beck S et al.A complex between the MHC class I homologue encoded by human cytomegalovirus and beta 2 microglobulin.Nature，1990，347：770
16，Reyburn HT，Mandelboim O，Vales-Gomez M et al.The class I MHC homologue of human cytomegalovirus inhibits attack by natural killer cells.Nature，1997，386：514
, 百拇医药
17，Brayman KL，Dafoe DL，Smythe et al.Prophylaxis of serious cytomegalovirus infection in renal transplant candidates using live human cytomegalovirus vaccine.Arch Surg，1988，123：1502
18，He H，Rinaldo Jr CR，Morel PA et al.T cell proliferative responses to five human cytomegalovirus proteins in healthy seropositive individuals：implications for vaccine development.J Gen Virol，1995，76：1603
19，Khattab BAM，Lindenmaier W，Frank R et al.Three T-cell epitopes within the C-terminal 265 amino acids of the matrix protein pp65 of human cytomegalovirus recognized by human lymphocytes.J Med Virol，1997，52：68
20，Venema H，van den Berg AP，van Zanten C et al.Nature killer cell responses in renal transplant patients with cytomegalovirus infection.J Med Virol，1994，42：188
收稿1999-08-24, 百拇医药
单位：许元文(中山医科大学附属第一医院肾内科 广州，510080)；余学清(中山医科大学附属第一医院肾内科 广州，510080)
关键词：巨细胞病毒；免疫应答；器官移植
肾脏病与透析肾移植杂志000124
巨细胞病毒(Cytomegalovirus，CMV)是疱疹病毒科β属的DNA病毒，在自然界中广泛存在，正常人群中自然感染普遍，发达国家人群血清CMV抗体检出率约40%～60%，发展中国家超过90%[1]。人是人类CMV的唯一宿主，可累及肺、肾、肝、肠道、视网膜等脏器，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，如致命的间质性肺炎，致盲的CMV视网膜炎[2]。丙氧鸟苷、膦甲酸钠等抗CMV药物均是病毒抑制剂，病毒的清除有赖机体的免疫功能，现将有关CMV感染免疫应答的进展作一综述。
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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，但大多数学者认为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，抗体不易对其发生作用，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[3]。器官移植术后应用大剂量的高效抗CMV免疫球蛋白可延长CMV病潜伏期，减少严重CMV病[4]。
2 细胞免疫
2.1 T淋巴细胞介导的细胞免疫[5～9] 细胞毒T淋巴细胞(CTL，CD8+淋巴细胞的一种表型)通过“HLA限制性”识别方式识别高表达HLA-Ⅰ类抗原的受感染细胞，在抗肿瘤、抗病毒中起极其重要的作用，缺乏CMV-特异性CTL的肾移植受者CMV感染后可发展为严重CMV病。过继免疫表明CMV-特异的CTL可降低CMV感染率、发病率，减轻临床症状。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。
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Berg等报道肾移植受者CMV感染后活性淋巴细胞免疫表型CD8+ HLA-DR+、CD56+HLA-DR+细胞数的变化与感染康复有关，升高者自然康复，持续低下者病毒持续复制，可发展为CMV病。抗病毒治疗效果与机体免疫功能密切相关。Hazzan等也报道机体对CMV感染存在免疫记忆应答。
CMV激活的淋巴细胞可产生或诱导产生多种细胞因子，如γ干扰素、IL-2、LFA-3、ICAM-1等，扩大免疫效应。
2.2 自然杀伤细胞(NK细胞)介导的细胞免疫[10～12] NK细胞通过“丢失自我(self-missing)”的识别方式，识别HLA抗原表达低下或不表达的靶细胞以及HLA抗原突变的靶细胞，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。NK细胞低下的骨髓移植受者CMV感染后预后差。Berg等研究发现，CMV感染后机体NK细胞活性免疫亚型CD56+HLA-DR+细胞数增多，细胞毒活性增高。
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2.3 CMV逃避T淋巴细胞介导的免疫攻击[13～15] 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[13]；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。
CMV可通过多种机制影响HLA-Ⅰ类抗原分子的表达。Hengel等利用转基因技术证实CMV-US1-US15基因编码的蛋白，可影响抗原转运子将HLA-Ⅰ类抗原分子多肽从胞浆转运到内质网的能力，并诱导产生TAP异构体，使之丧失与HLA-Ⅰ类抗原分子重链结合的能力。CMV-US11编码的分子量32 000的糖蛋白可选择性的将HLA-Ⅰ类抗原分子从内质网转运回胞浆，加速其降解。CMV还可能降低HLA-Ⅰ类抗原分子的稳定性，下调受感染细胞的HLA-Ⅰ分子的表达。另外CMV可以编码产生HLA-Ⅰ分子同源物，这些蛋白可以与HLA-Ⅰ类分子的β2微球蛋白及其它蛋白结合。干扰CTL对受感染细胞的识别。
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2.4 CMV逃避NK细胞的攻击[16] 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。
2.5 CMV疫苗研究进展[17～19] 1976年Balfour等就曾研究CMV减毒活疫苗，但效果不佳，而且可能导致隐性感染及诱发慢性疾病。晚近的研究显示，T淋巴细胞可识别CMV-PP65、gB糖蛋白、IE1、CMV-PP71等多种CMV蛋白，并产生增殖反应，利用CMV结构蛋白制造蛋白疫苗引起了国外学者的兴趣，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。
2.6 CMV感染免疫应答的监测[20] 早期采用体外细胞培养，应用MMT法、51Cr测定法、酶释放法等测定CTL、NK细胞的细胞毒活性，技术操作复杂，重复性差。由于CTL、NK细胞的活性与外周血淋巴细胞中活性免疫表型CD8+HLA-DR+、CD56+HLA-DR+细胞数正相关，现在多采用流式细胞仪测定外周血淋巴细胞免疫表型评估其细胞毒活性。
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结语 CMV感染后免疫应答的研究进展，使我们对CMV有了进一步的认识，临床中对器官移植受者术后进行免疫学监测，有利于预测CMV感染和CMV病，可为CMV感染受者使用免疫抑制剂提供免疫学依据。
参考文献
1，Muller GA，Muller CA，Einsele H et al.Cytomegalovirus infection：how to manage it in the immunocomprised transplant recipient.Nephrol Dial Transplant，1994，9：3
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5，Riddell S，Watanabe K，Goodrich J et al.Restoration of viral immunity in immunodeficient humans by the adoptive transfer of T cell clones.Science，1992，257：238
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10，Bukowiski JF，Warner JF，Dennert G et al.Adoptive transfer studies demonstrating the antiviral effect of natural killer cells in vivo.J Immunol，1985，161：40
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11，Biron CA，Byron KS，Sullivan JL.Severe herpesvirus infections in an adolescent without natural killer cells.N Engl J Med，1989，320：1731
12，Van den Berg AP，Van Son WJ，Janssen RAJ et al.Recovery from cytomegalovirus infection is associated with activation of peripheral blood lymphocytes.J Infect Dis，1992，166：128
13，Hengel H，Flohr T，Hammerling GJ et al.Human cytomegalovirus inhibits piptide translocation into the endoplasmic reticulum for MHC class I assembly.J Gen Virol，1996，77：2287
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14，Wiertz EJHJ，Jones TR，Sun L et al.The human cytomegalovirus SU 11 gene product dislacates MHC class I heavy chain from the endoplasmic reticulum to the cytosol.Cell，1996，84：769
15，Browne H，Smith G，Beck S et al.A complex between the MHC class I homologue encoded by human cytomegalovirus and beta 2 microglobulin.Nature，1990，347：770
16，Reyburn HT，Mandelboim O，Vales-Gomez M et al.The class I MHC homologue of human cytomegalovirus inhibits attack by natural killer cells.Nature，1997，386：514
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17，Brayman KL，Dafoe DL，Smythe et al.Prophylaxis of serious cytomegalovirus infection in renal transplant candidates using live human cytomegalovirus vaccine.Arch Surg，1988，123：1502
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19，Khattab BAM，Lindenmaier W，Frank R et al.Three T-cell epitopes within the C-terminal 265 amino acids of the matrix protein pp65 of human cytomegalovirus recognized by human lymphocytes.J Med Virol，1997，52：68
20，Venema H，van den Berg AP，van Zanten C et al.Nature killer cell responses in renal transplant patients with cytomegalovirus infection.J Med Virol，1994，42：188
收稿1999-08-24, 百拇医药