免疫自主學(xué)習(xí)——埃博拉病毒

醫(yī)學(xué)免疫學(xué)自主學(xué)習(xí) 西班牙馬德里卡洛斯三世醫(yī)院10月21日宣布 他們收治的歐洲首例本土感染埃博拉病例 西班牙女護(hù)士特雷莎 羅梅羅已痊愈 這所醫(yī)院的臨床微生物學(xué)和傳染病部門主任阿里巴斯說 羅梅羅最近四輪的醫(yī)學(xué)測試結(jié)果均呈陰性 這表示她的血液里已沒有埃博拉病毒 現(xiàn)年44歲的羅梅羅在醫(yī)院護(hù)理一名從塞拉利昂轉(zhuǎn)運(yùn)來的埃博拉病毒感染者時(shí)意外染病 本月6日 她被確認(rèn)感染埃博拉病毒 入院后病情一度惡化 阿里巴斯說 過去兩周內(nèi) 針對(duì)羅梅羅的病情 醫(yī)院采用了埃博拉治愈者血清與抗病毒藥物結(jié)合的治療方案 但他們還無法確定這種療法到底對(duì)她的痊愈起到多大作用 1 機(jī)體免疫系統(tǒng)主要通過何種機(jī)制抵御病毒感染 2 針對(duì)埃博拉病毒感染 是否可應(yīng)用細(xì)胞因子等進(jìn)行人工被動(dòng)免疫治療 3 試對(duì)應(yīng)用抗病毒血清治療有效的方案舉例并解釋其機(jī)制 4 試列舉本案例中使用埃博拉痊愈患者血清進(jìn)行治療的注意事項(xiàng) 并分析該療法是否真正有效 A 該痊愈患者血清應(yīng)進(jìn)行何種篩查以確保其安全性 B 該血清應(yīng)為何時(shí)采取 為什么 其中的抗病毒抗體為何種Ig C 應(yīng)何時(shí)注射該血清效果最好 為什么 D 注射時(shí)應(yīng)注意什么 E 該療法是否可真正治療埃博拉病毒感染 最有效的防治手段是什么 埃博拉出血熱 埃博拉出血熱是一種嚴(yán)重的出血性疾病 由某一種埃博拉病毒 EBOV 感染引起 埃博拉病毒是毒力極強(qiáng)的病原體 感染埃博拉病毒會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的免疫抑制和全身性炎癥反應(yīng) 對(duì)血管 凝血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成潛在致命傷害 病毒性出血熱是一類由RNA病毒引起 可危及動(dòng)物和人類生命的疾病 埃博拉病毒的電子顯微鏡圖片 埃博拉病毒 埃博拉病毒 Ebolavirus 埃博拉病毒為單股負(fù)鏈 不分節(jié)段 有囊膜的RNA病毒 屬絲狀病毒科 埃博拉病毒的致病機(jī)制 埃博拉病毒的主要靶細(xì)胞是血管內(nèi)皮細(xì)胞 肝細(xì)胞 巨噬細(xì)胞等 通過抑制天然和獲得性免疫應(yīng)答反應(yīng) 增加血管通透性 引起肝臟為代表的多臟器損傷 引發(fā)嚴(yán)重的發(fā)熱 出血 休克 多器官功能衰竭等癥狀 重者可致死亡 埃博拉病毒的致病機(jī)制 一 病毒感染靶細(xì)胞和組織二 免疫應(yīng)答反應(yīng)受到抑制三 血管損傷 一 病毒感染靶細(xì)胞和組織 埃博拉病毒感染機(jī)體后 通過刺突糖蛋白與宿主細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合進(jìn)入細(xì)胞 原位雜交和電子顯微鏡顯示 單核細(xì)胞 巨噬細(xì)胞 樹突狀細(xì)胞 成纖維細(xì)胞 肝細(xì)胞 腎上腺細(xì)胞 以及多種上皮細(xì)胞對(duì)病毒復(fù)制起重要作用 其中單核細(xì)胞 巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞是早期被感染的細(xì)胞和主要的病毒復(fù)制場所 進(jìn)而使病毒由感染部位進(jìn)入淋巴結(jié) 肝臟和脾臟等器官 病毒對(duì)靶細(xì)胞的感染具體包括 受到感染的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞釋放多種細(xì)胞因子和趨化因子 包括腫瘤壞死因子 TNF 白細(xì)胞介素 1 IL 1 活性氧和一氧化氮等 引起單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的聚集 并激活中性粒細(xì)胞 進(jìn)一步擴(kuò)大炎癥反應(yīng) 同時(shí) 受到感染的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表達(dá)多種與凝血功能異常密切相關(guān)的細(xì)胞因子 因此 單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞不僅無法清除埃博拉病毒 反而協(xié)助病毒增殖 并將病毒轉(zhuǎn)運(yùn) 擴(kuò)散至宿主全身 埃博拉病毒可在重要的抗原呈遞細(xì)胞 APC 如樹突狀細(xì)胞 DC 內(nèi)完成增殖 通過糖蛋白或病毒感染 可直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu) 損傷肝 腎上腺皮質(zhì) 脾臟等組織器官 人類和非人靈長類動(dòng)物感染后 肝臟出現(xiàn)不同程度灶狀壞死 引發(fā)凝血功能障礙 二 免疫應(yīng)答反應(yīng)受到抑制 天然免疫及獲得性免疫應(yīng)答均受到抑制 天然免疫應(yīng)答 如干擾素產(chǎn)生受到抑制 獲得性免疫應(yīng)答的多個(gè)環(huán)節(jié)受到抑制 1 埃博拉病毒感染后的髓系樹突狀細(xì)胞將無法釋放集落刺激因子等細(xì)胞因子 不能發(fā)育成熟 從而無法上調(diào)主要組織相容性復(fù)合物 MHC 分子的表達(dá) 激活淋巴細(xì)胞 樹突狀細(xì)胞功能的異常 意味著無法正常激活重要的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答過程 2 通過TRAIL和Fas FasL途徑 引起大量淋巴細(xì)胞凋亡 導(dǎo)致CD4 和CD8 T細(xì)胞的銳減 另外 可溶性介質(zhì) 如NO等 的非正常產(chǎn)生 病毒糖蛋白C末端免疫抑制性基序的識(shí)別或直接介導(dǎo)淋巴細(xì)胞功能破壞或細(xì)胞減少 胸腺 淋巴結(jié)和脾臟等重要免疫器官 胸腺 淋巴結(jié)和脾臟等重要免疫器官出現(xiàn)耗竭和壞死 而炎癥細(xì)胞少見 三 血管損傷 關(guān)于血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的分子機(jī)制尚待研究 腎上腺皮質(zhì)受損后 會(huì)導(dǎo)致低血壓和低血容量低鈉血癥 病毒感染后還引發(fā)眾多炎癥因子IL 2 6 8 10 天然抗凝蛋白C等釋放 導(dǎo)致了疾病晚期出血和休克的發(fā)生 NO不正常產(chǎn)生 與旁路淋巴細(xì)胞凋亡 組織損傷和血管缺乏完整性等眾多病理生理紊亂有關(guān) APC細(xì)胞以及其他細(xì)胞釋放的炎癥促進(jìn)因子 趨化因子和其他介質(zhì) 造成血管和凝血系統(tǒng)的損傷 引發(fā)多器官功能衰竭以及類似中毒性休克的癥候群 埃博拉病毒致病機(jī)制 感染靶細(xì)胞 抑制免疫應(yīng)答 血管損傷 1 機(jī)體免疫系統(tǒng)主要通過何種機(jī)制抵御病毒感染 機(jī)體的抗病毒免疫反應(yīng)可分為非特異性免疫 天然免疫 和特異性免疫 獲得性免疫 兩類 非特異性免疫 非特異性免疫是機(jī)體抗病感染的第一道防線 尤其對(duì)于那些初次感染的個(gè)體 即原發(fā)性病毒感染 非特異性免疫主要由一些生理屏障 吞噬細(xì)胞 NK細(xì)胞以及組織和體液中的抗病毒因子構(gòu)成 非特異性抗病毒免疫 非特異性免疫在病毒感染的早期發(fā)揮抗病毒效應(yīng) 能抑制早期感染的細(xì)胞內(nèi)病毒的復(fù)制 溶解這些細(xì)胞并阻止病毒進(jìn)一步感染其他細(xì)胞 在此過程中產(chǎn)生的多種細(xì)胞因子還具有廣泛的免疫調(diào)節(jié)功能 NK細(xì)胞 單核巨噬細(xì)胞及這些可溶性因子還能使一些抗病毒感染的效應(yīng)細(xì)胞局限在感染部位 并使T細(xì)胞和B細(xì)胞集中到易于抗原提呈的部位 此外 這些細(xì)胞因子所提供的微環(huán)境也能有效地增強(qiáng)T細(xì)胞和B細(xì)胞介導(dǎo)的特異性抗病毒免疫反應(yīng) 干擾素 干擾病毒復(fù)制抑制感染其他細(xì)胞 NK細(xì)胞的殺傷作用 巨噬細(xì)胞的調(diào)理吞噬作用 NK細(xì)胞的ADCC作用 補(bǔ)體系統(tǒng)的抗感染作用 特異性免疫 特異性免疫是個(gè)體出生后 在生活過程中感染病毒或接種疫苗而獲得的免疫力 特異性免疫一般在病毒感染后一周內(nèi)產(chǎn)生 特異性免疫分特異性細(xì)胞免疫和特異性體液免疫兩種類型 一般來說 在病毒感染得到有效控制后 T細(xì)胞介導(dǎo)的抗病毒細(xì)胞免疫反應(yīng)會(huì)逐漸減弱 而在病毒抗原誘導(dǎo)后抗體的產(chǎn)生則會(huì)持續(xù)數(shù)月乃至數(shù)年 特異性抗病毒免疫 在抗原特異性抗病毒免疫過程中發(fā)揮主要作用是抗體和T細(xì)胞 抗體能識(shí)別游離的病毒和病毒感染的細(xì)胞 能中和病毒 也能通過補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用或ADCC效應(yīng)殺傷病毒感染的細(xì)胞 抗體和病毒感染細(xì)胞表面的病毒糖蛋白的結(jié)合還能抑制細(xì)胞內(nèi)病毒基因的表達(dá) 1 特異性體液抗病毒免疫 病毒特異性抗體的主要作用在于預(yù)防病毒的再次感染以及防止病毒擴(kuò)散 2 特異性細(xì)胞抗病毒免疫 1 CD8 T細(xì)胞的抗病毒作用 殺傷感染的細(xì)胞 分泌多種具有抗病毒作用的細(xì)胞因子 2 CD4 T細(xì)胞的抗病毒作用 CD4 T細(xì)胞是病毒抗體和CTL產(chǎn)生過程中必須的輔助細(xì)胞 其本身也能產(chǎn)生細(xì)胞因子發(fā)揮直接的抗病毒作用 在病毒感染中輔助病毒特異性B細(xì)胞增殖和分化 在病毒感染過程中輔助CTL的產(chǎn)生 IgM IgG的抗感染作用 中和毒素 Tc細(xì)胞直接殺傷感染細(xì)胞 抗病毒免疫記憶 抗病毒B細(xì)胞免疫記憶表現(xiàn)為即使感染已清除 仍能持續(xù)產(chǎn)生抗體 感染病毒后或接種病毒疫苗后抗體的產(chǎn)生可持續(xù)數(shù)十年 相反 T細(xì)胞介導(dǎo)的抗病毒免疫效應(yīng)階段持續(xù)的時(shí)間很短 僅數(shù)周 抗病毒T細(xì)胞免疫記憶依賴于記憶T細(xì)胞的產(chǎn)生 機(jī)體在兩種特異性免疫反應(yīng)方面的差異很有意義 持續(xù)或過量產(chǎn)生的細(xì)胞因子對(duì)于免疫系統(tǒng)是有害的 而大量出現(xiàn)的殺傷細(xì)胞則常引起免疫病理損傷 2 針對(duì)埃博拉病毒感染 是否可應(yīng)用細(xì)胞因子等進(jìn)行人工被動(dòng)免疫治療 人工被動(dòng)免疫治療是給人體注射含特異性抗體如抗毒素等制劑 使之被動(dòng)獲得適應(yīng)性免疫應(yīng)答 以治療或緊急預(yù)防疾病的措施 細(xì)胞因子 細(xì)胞因子是重要的抗病毒分子 不同的細(xì)胞因子的功能和機(jī)制均不同 I型IFN能直接作用于鄰近細(xì)胞的未感染細(xì)胞使之具有抗病毒能力 因而能抑制病毒的復(fù)制 高濃度的I型IFN能抑制細(xì)胞的增殖 在病毒感染的早期 NK細(xì)胞產(chǎn)生的TNF 及IFN 也具有一定的抗病毒功能 TNF還能促進(jìn)IL 12誘導(dǎo)的NK細(xì)胞表達(dá)IFN IFN 是強(qiáng)的巨噬細(xì)胞激活劑 能通過此途徑發(fā)揮其抗病毒作用 細(xì)胞因子對(duì)疾病的治療 1 細(xì)胞因子直接治療 通過給予外源性細(xì)胞因子治療疾病 例如 應(yīng)用IFN治療腫瘤及病毒感染等2 細(xì)胞因子拮抗治療 用細(xì)胞因子受體 細(xì)胞因子受體拮抗劑或抗細(xì)胞因子抗體治療疾病 病毒免疫逃逸機(jī)制 1 限制病毒基因的表達(dá) 2 感染免疫特赦部位 3 逃避抗體的識(shí)別 4 逃避T細(xì)胞的識(shí)別 5 抑制細(xì)胞表面免疫分子的表達(dá) 6 阻礙抗原提呈 7 干擾細(xì)胞因子和趨化因子的作用 3 試對(duì)應(yīng)用抗病毒血清治療有效的方案舉例并解釋其機(jī)制 案例 血清療法曾用于SARS和拉薩熱治療 且獲得了一定的療效 且1976年英國一位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)操作意外感染埃博拉病毒后 注射恢復(fù)期患者的血清后康復(fù) 機(jī)制 康復(fù)患者體內(nèi)消滅病毒的同時(shí) 免疫系統(tǒng)會(huì)發(fā)生特異性免疫反應(yīng) 不僅能產(chǎn)生抗體 還能生成一部分記憶細(xì)胞 它們會(huì)隨著人體內(nèi)環(huán)境的體液循環(huán)到達(dá)血液 存在于血清中 這種血清就是 抗毒血清 將其注入同病種傳染病患者體內(nèi)后 抗毒血清能發(fā)揮 雷達(dá) 的作用 識(shí)別病毒 且其中的特異性的抗病毒抗體可以和患者體內(nèi)的病毒進(jìn)行中和反應(yīng)達(dá)到治療的目的 因而抗病毒血清可協(xié)助感染者對(duì)抗病毒 注 此種利用恢復(fù)期患者血清的抗病毒血清療法仍處于探索階段 并沒有在人體得到驗(yàn)證 也沒有被政府批準(zhǔn) 人工被動(dòng)免疫 采用人工方法向機(jī)體輸入由他人或動(dòng)物產(chǎn)生的免疫效應(yīng)物 如免疫血清 淋巴因子等 使機(jī)體立即獲得免疫力 達(dá)到防治某種疾病的目的 其特點(diǎn)是產(chǎn)生作用快 輸入后立即發(fā)生作用 但由于該免疫力非自身免疫系統(tǒng)產(chǎn)生 易被清除 故免疫作用維持時(shí)間較短 一般只有2 3周 主要用于治療和應(yīng)急預(yù)防 人工自動(dòng)免疫 用人工接種的方法給機(jī)體直接輸入抗原性物質(zhì) 刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答 從而增強(qiáng)抗病能力 需經(jīng)過1 4周誘導(dǎo)期 可維持較長一段時(shí)間 主要用于預(yù)防 抗病毒血清主要用于治療和緊急預(yù)防病毒感染 屬人工被動(dòng)免疫 4 試列舉本案例中使用埃博拉痊愈患者血清進(jìn)行治療的注意事項(xiàng) 并分析該療法是否真正有效 A 該痊愈患者血清應(yīng)進(jìn)行何種篩查以確保其安全性 B 該血清應(yīng)為何時(shí)采取 為什么 其中的抗病毒抗體為何種Ig C 應(yīng)何時(shí)注射該血清效果最好 為什么 D 注射時(shí)應(yīng)注意什么 E 該療法是否可真正治療埃博拉病毒感染 最有效的防治手段是什么 A 該痊愈患者血清應(yīng)進(jìn)行何種篩查以確保其安全性 1 病毒抗原陰性 ELISA法等檢測 2 從患者標(biāo)本中未檢出埃博拉病毒RNA RT PCR等核酸擴(kuò)增方法檢測 3 從患者標(biāo)本中未分離到埃博拉病毒 Vero Hela等細(xì)胞進(jìn)行病毒分離 B 該血清應(yīng)為何時(shí)采取 為什么 其中的抗病毒抗體為何種Ig 該血清應(yīng)在患者痊愈后并被確認(rèn)體內(nèi)血清內(nèi)不再存在埃博拉病毒病原體后采取 因?yàn)榇藭r(shí)所取血清內(nèi)不再有埃博拉病毒的病原體且含有較多埃博拉病毒的相應(yīng)抗體可以中和未痊愈的埃博拉患者體內(nèi)的病毒 以幫助患者痊愈 人工被動(dòng)免疫 其中的抗病毒抗體為IgG 且該抗病毒IgG抗體在發(fā)病后6 18天出現(xiàn) 持續(xù)存在到發(fā)病后2年以上 C 應(yīng)何時(shí)注射該血清效果最好 為什么 越早越好 一旦發(fā)現(xiàn)病人患有埃博拉就應(yīng)及時(shí)注射痊愈患者血清 以防患者病情加重 D 注射時(shí)應(yīng)注意什么 1 確保醫(yī)用器械的安全性 即醫(yī)用器械皆經(jīng)過嚴(yán)格的消毒 2 由于血清來自他人 其中可能存在一些異體蛋白 故在使用前應(yīng)作過敏試驗(yàn) E 該療法是否可真正治療埃博拉病毒感染 最有效的防治手段是什么 不能 目前缺乏特效治療方法 主要是對(duì)癥治療和支持治療 且利用恢復(fù)期患者血清的抗病毒血清療法尚處于探索階段 并沒有在人體得到確切的驗(yàn)證 存在很多爭議 治療原則 無特效治療措施 1 對(duì)癥和支持治療2 注意水 電解質(zhì)平衡 預(yù)防和控制出血 3 治療腎 肝功能衰竭和出血 DIC 彌散性血管內(nèi)凝血 等并發(fā)癥 4 控制繼發(fā)感染 治療 一般支持對(duì)癥治療 隔離患者 臥床休息 少渣易消化半流質(zhì)飲食 保證充分