巨細(xì)胞病毒感染致神經(jīng)系統(tǒng)損害及其防治進(jìn)展

巨細(xì)胞病毒感染致神經(jīng)系統(tǒng)損害及其防治進(jìn)展

【關(guān)鍵詞】巨細(xì)胞病毒神經(jīng)系統(tǒng)損

TheAdvancementinCentralNervousSystemImpairmentInducedbyCytomegalovirusInfection,anditsPreventionandTreatmentLIYanli,XIONGWanChildren’sHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400014,China巨細(xì)胞病毒為雙鏈DNA病毒，屬皰疹病毒科，具有潛伏活化的生物學(xué)特性。先天性及圍產(chǎn)期巨細(xì)胞病毒感染是出生缺陷的主要病毒病因，主要導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的先天畸形。神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對CMV普遍易感，故胚胎期CMV感染常常導(dǎo)致嚴(yán)重CNS畸形的發(fā)生。胎兒在感染巨細(xì)胞病毒后僅10%～15%有明顯癥狀，其病死率在10%左右，而90%以上的嬰兒出生時可能呈隱性感染，完全沒有癥狀，觀察數(shù)年后，存活者逐步出現(xiàn)耳聾、智力遲鈍等遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)損傷。致CNS發(fā)育畸形機制HCMV感染的發(fā)病機制至今不清楚，目前對HCMV感染的研究常用小鼠巨細(xì)胞病毒感染模型。通過對鼠巨細(xì)胞病毒感染造成小鼠腦損傷模型的觀察發(fā)現(xiàn)腦室下區(qū)和皮質(zhì)邊緣區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)祖細(xì)胞和未成熟神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對MCMV最具敏感性，并且這種敏感性隨著腦的發(fā)育而逐漸衰退，提示MCMV對發(fā)育期腦的損傷更大。在轉(zhuǎn)基因鼠模型中發(fā)現(xiàn)只有在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中才存在MCMV早期基因e1啟動子的激活，說明CMV對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有特殊的親和力，且在急慢性感染中的神經(jīng)特異性激活與腦功能失調(diào)的發(fā)病機制有關(guān)。此外，腦組織中CMV潛伏感染的好發(fā)部位多為腦室管膜下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞或祖細(xì)胞，而這正是腦發(fā)育的關(guān)鍵位置，潛伏感染的持續(xù)存在或是間歇的再激活也可能是引起長期感染后腦功能障礙的原因。

發(fā)育期CNS感染CMV具有以下特點：神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞對CMV的敏感性在CNS的不同發(fā)育階段有所不同。Kawasaki等［1］的實驗結(jié)果顯示，感染率以出生0d的新生小鼠最高，出生7d、14d、21d新生小鼠明顯降低，未成熟的發(fā)育期大腦較成熟腦更易被CMV感染，且在發(fā)育期的小鼠對MCMV的敏感性也隨著年齡的增長而下降。受累的細(xì)胞數(shù)隨著發(fā)育的進(jìn)展而增多。CNS不同部位的細(xì)胞對CMV的敏感性存在明顯的差異。大腦中的神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞都對CMV敏感。在CMV入侵大腦時，大腦的任何部位都應(yīng)該有被感染的可能，然而，Kawasaki等［1］的結(jié)果顯示，出生0d被MCMV感染的小鼠的腦片中幾乎所有細(xì)胞都被感染了，出生7d的腦片中被感染的細(xì)胞有向室管膜下區(qū)及皮層下層集中的趨勢，此后被感染的細(xì)胞更多分布于室管膜下區(qū)，而皮層下層分布較少，也就是說室管膜及室管膜下是對CMV更敏感的區(qū)域，而在大腦皮層及白質(zhì)區(qū)敏感性則明顯下降。雖然這種現(xiàn)象的機制不是很清楚，但這種空間上的差異性卻能保護(hù)皮層及白質(zhì)較晚受病毒侵襲，從而一定程度上降低了不可逆性損傷。隨著大腦的發(fā)育，受感染的神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生遷移，從而使得感染擴散，最終也能夠波及大腦皮層及海馬［2］。感染發(fā)生時細(xì)胞所處細(xì)胞周期的時相也與感染嚴(yán)重程度密切相關(guān)。CMV若感染G0/G1期細(xì)胞，病毒蛋白的合成立即啟動，細(xì)胞在分裂前即被阻斷；當(dāng)感染發(fā)生于S期時，由于此時細(xì)胞正處于自身旺盛的DNA復(fù)制期，病毒蛋白的表達(dá)受到抑制，但這種抑制是暫時的，感染后28～36h，即細(xì)胞經(jīng)過G2及M期再次入G0期后，G1期阻斷仍然會發(fā)生；發(fā)生于G2／M期的感染，細(xì)胞阻斷也不會立即出現(xiàn)；如感染發(fā)生于即將進(jìn)入S期的細(xì)胞，此時細(xì)胞也能順利進(jìn)入S期，同時也有CMVIE抗原的表達(dá)［3］。這種細(xì)胞周期時相上的區(qū)別是由于細(xì)胞周期各時相上發(fā)揮作用的各種不同的cyclins與CMV相互作用的結(jié)果［4］。

CMV導(dǎo)致染色體斷裂及Homeobox基因異常表達(dá)是目前CMV致CNS發(fā)育畸形的一個，二者能誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育受阻、凋亡，最終導(dǎo)致畸形的發(fā)生，但其中仍有很多相關(guān)環(huán)節(jié)還有待研究。

2CMV感染致神經(jīng)系統(tǒng)損害表現(xiàn)

CMV感染與耳聾

1964年，CMV感染與感音神經(jīng)性耳聾之間的被首次報道，近40余年來對兩者之間的關(guān)系有了更深入的研究。先天性CMV感染是新生兒常見的一種先天性病毒感染，也是導(dǎo)致人類非遺傳性先天性耳聾的常見原因［5］。國外報道約10%～15%的無癥狀CMV感染兒、30%～60%有癥狀感染兒會出現(xiàn)先天性或遲發(fā)性SNHL。SNHL可發(fā)生于出生數(shù)年內(nèi)，通常是生后第1年，且大多出現(xiàn)漸進(jìn)性惡化［6］，耳聾程度有輕有重，可單側(cè)也可雙側(cè)。但亦有許多先天性CMV感染患兒未出現(xiàn)耳聾，盡管目前尚無法預(yù)測先天性CMV感染的患兒哪些會出現(xiàn)耳聾以及出現(xiàn)耳聾的患兒是否會出現(xiàn)惡化，但腦干聽覺誘發(fā)電位檢查可有利于耳聾患兒的早期篩查。

BAEP是一種無創(chuàng)傷、客觀的檢測方法，能在上評估嬰幼兒聽神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能，以早期發(fā)現(xiàn)神經(jīng)性耳聾，協(xié)助腦干神經(jīng)損害的診斷。CMV感染BAEP的改變以Ⅰ、Ⅲ、V波PI及ⅢV、ⅠV波IPI延長為主，由于BAEP各波起源明確，Ⅰ波主要代表聽神經(jīng)顱外段的電位變化，Ⅲ波代表中腦下丘的電位變化，由此可推測CMV感染患兒耳蝸聽神經(jīng)、腦干上段及其傳導(dǎo)通路受累的機率較大。有關(guān)CMV感染引起聽力損害的部位已經(jīng)作過大量研究，對死于CMV感染的兒童、新生兒顳骨組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，CMV可導(dǎo)致內(nèi)耳不同結(jié)構(gòu)的損傷，包括內(nèi)耳壁上皮細(xì)胞感染及耳蝸管、耳蝸囊血管紋的明顯水腫。也有研究表明CMV對腦室內(nèi)室管膜細(xì)胞和第八對顱神經(jīng)的神經(jīng)細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞有特殊的親和力［7］。CMV感染者V波反應(yīng)閾異常率約為60%～70%，以輕、中度增高為主，其確切病理機制尚未闡明，有試驗表明V波反應(yīng)閾增高可能是CMV直接侵襲內(nèi)耳，引起內(nèi)淋巴迷路炎所致。因此，對CMV感染者常規(guī)行BAEP檢測顯得尤為重要，可早期發(fā)現(xiàn)聽覺傳導(dǎo)通路的異常，及早干預(yù)，從而減少SNHL的發(fā)生。并根據(jù)SNHL具有漸進(jìn)性惡化及波動性的特點對CMV感染兒要進(jìn)行長期的聽力評估，尤其是最初的5～6年。

CMV感染與腦發(fā)育畸形

國內(nèi)錢麗清等［8］用PCR的方法檢測了畸形死胎兒各臟器石蠟包塊組織中CMVDNA，發(fā)現(xiàn)畸形組CMV檢出率%，明顯高于非畸形組，其中以腦組織的CMV檢出率最高，提示先天性腦畸形與CMV感染密切相關(guān)。未成熟膠質(zhì)細(xì)胞與腦組織對MCMV感染的敏感性高，腦組織HCMV潛伏感染的好發(fā)部位多為腦室下區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞或祖細(xì)胞，此是腦發(fā)育的關(guān)鍵位置。而腦組織潛伏感染的持續(xù)存在或間歇的再激活引起的進(jìn)行性溶細(xì)胞性病毒復(fù)制、病毒誘導(dǎo)的細(xì)胞功能異常及機體免疫應(yīng)答對慢性感染細(xì)胞的破壞可能是引起長期感染后腦功能障礙的原因。

CMV感染所致的腦發(fā)育畸形表現(xiàn)主要包括小頭畸形、顱內(nèi)鈣化、腦積水、腦萎縮、腦癱等，多數(shù)在嬰兒期即出現(xiàn)明顯的癥狀，CT表現(xiàn)類型包括腦發(fā)育異常、腦軟化、髓鞘發(fā)育遲緩、腦積水和腦萎縮改變等。

CMV感染與腦膜腦炎

免疫功能正常的CMV感染者發(fā)生腦膜腦炎非常少見。Arribas等［9］對1965～1995年全球報道的673例CMV腦炎的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其中85%合并有HIV感染，12%有其他的免疫功能缺陷，僅3%無明顯免疫功能異常。CMV顱內(nèi)感染可累及腦膜和腦實質(zhì)。腦膜受累表現(xiàn)為頭痛、腦膜刺激征均陽性；亦有腦實質(zhì)受累，出現(xiàn)不同程度意識障礙、精神癥狀、癲癇發(fā)作、偏癱、感覺障礙等。CMV腦炎診斷的主要依據(jù)是病原學(xué)檢查，至今國內(nèi)外均無明確的CMV腦炎診斷標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)主要參照方峰和董永綏提出的“巨細(xì)胞病毒感染診斷方案”，結(jié)合CMV腦炎特點來進(jìn)行CMV腦炎診斷：抗CMVIgM/IgG檢測：抗CMVIgM陽性表明有近期感染，病毒正在復(fù)制?？笴MVIgM陽性，抗CMVIgG陰性提示為原發(fā)感染。使用ELISA法測抗CMVIgM/IgG對于急性CMV感染的檢出率高達(dá)50%～90%，但由于其檢測特異性較差，故常用于CMV感染的篩查。病毒學(xué)檢測：病毒培養(yǎng)和腦活檢是CMV腦炎診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但臨床少用。國外研究發(fā)現(xiàn)，如果以腦活檢、腦脊液病毒分離為參照，常規(guī)PCR檢測CMVDNA對CMV腦炎診斷的敏感性和特異性可分別達(dá)80%和90%。國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為血PCR檢測CMVDNA陽性可以診斷CMV感染。因此我們認(rèn)為，PCR檢測腦脊液CMVDNA是除腦活檢、腦脊液病毒分離、病毒培養(yǎng)外，對CMV腦炎診斷最有意義的檢查。

CMV感染與癲癇

由于過去研究者們對CMV感染報道的僅僅是有關(guān)癇性發(fā)作而非癲癇，而且僅有的有關(guān)癲癇的報道對其發(fā)作的描述也極少，故至今我們對CMV感染者并發(fā)癲癇知之甚少。近年來CMV感染與癲癇之間的關(guān)系受到人們的廣泛關(guān)注。

發(fā)生癲癇的機制可能與神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對HCMV普遍易感，HCMV感染可通過激活小膠質(zhì)細(xì)胞，誘導(dǎo)宿主細(xì)胞特異性的染色體斷裂，影響Homeobox基因的表達(dá)，進(jìn)而阻斷細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致CNS細(xì)胞的數(shù)量減少與神經(jīng)細(xì)胞的遷移異常，最終使得CNS發(fā)育異常有關(guān)；同時小膠質(zhì)細(xì)胞被激活，并能攝取由神經(jīng)細(xì)胞釋放的谷氨酸，且神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的保護(hù)機制失調(diào)也可促進(jìn)癇樣放電的擴展。張英等［10］研究發(fā)現(xiàn)，MCMV感染小鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞胞漿游離Ca2+水平增加，Ca2+過度內(nèi)流造成細(xì)胞外Ca2+減少，對癲癇樣放電的同步化擴散及發(fā)作時放電的保持起重要作用。

YasuhiroSuzuki等［11］回顧性分析19例先天性CMV感染的患兒，其中有7例為癲癇，且患兒的發(fā)作形式會發(fā)生改變，癲癇發(fā)生的平均年齡為20個月。臨床最常見的發(fā)作形式為部分性發(fā)作。在隨訪的96個月內(nèi)，仍有6名患兒發(fā)作不能得到控制。神經(jīng)影像學(xué)檢查可以對部分患兒繼發(fā)癲癇提供依據(jù)。

3治療

抗病毒治療

臨床上的有效抗CMV病毒藥物為更昔洛韋及其前體、膦甲酸、西多福韋。

更昔洛韋是目前臨床用于治療CMV感染的主要藥物，主要用于CMV肝炎和其他嚴(yán)重的CMV感染，如CMV視網(wǎng)膜炎、免疫缺陷病人的視網(wǎng)膜炎、胃腸道疾病及肺炎，由于該藥能很好地穿透中樞神經(jīng)系統(tǒng)［9］，對治療CNS損害的患者有著重要的意義，也將其用于先天性CMV感染致CNS受累者。更昔洛韋是一種合成的非環(huán)狀腺苷類似物，結(jié)構(gòu)與鳥嘌呤類似，進(jìn)入CMV感染細(xì)胞后，能被細(xì)胞內(nèi)酶轉(zhuǎn)化成更昔洛韋5’三磷酸，后者與結(jié)合到病毒DNA聚合酶上的三磷酸脫氧鳥苷相競爭而產(chǎn)生原發(fā)性抗病毒作用。然而，更昔洛韋是一種病毒抑制劑，它只能抑制產(chǎn)毒性感染，卻不能徹底消滅病毒而治愈。經(jīng)治療后患兒的排病毒量明顯減少，但停藥后不久，又有不少患兒恢復(fù)排毒。其主要副作用為骨髓抑制及肝酶增高，但并不嚴(yán)重。

膦甲酸及西多福韋為治療CMV感染的二線藥物，二者均通過對CMVDNA聚合酶的抑制而發(fā)揮抗病毒的效應(yīng)。但二者副作用多，并可出現(xiàn)腎毒性、骨髓抑制、骨骼損害等嚴(yán)重的副作用，故臨床上很少使用。

中藥治療

目前國內(nèi)有學(xué)者報道中藥金葉敗毒制劑和苦參堿有治療CMV感染的作用。張羹等［12］采用體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)建立HCMV感染細(xì)胞模型，以更昔洛韋為對照，觀察金葉敗毒制劑的作用，結(jié)果顯示在用藥后的不同時點上金葉敗毒制劑與GCV對HCMV即刻早期基因1E72mRNA的表達(dá)以及HCMV所致細(xì)胞病變有明顯的抑制作用，并能降低受染細(xì)胞TNFα、IL6的分泌水平。盡管金葉敗毒制劑作用弱于GCV，但兩藥聯(lián)合干預(yù)可取得優(yōu)于GCV單用的作用。

苦參堿是一種生物堿，性寒味苦，具有清熱解毒、利膽退黃的功效。余上才等在［13］CMV感染模型中采用苦參素注射液腹腔注射50mg/kg，1次/d，治療15d發(fā)現(xiàn)苦參素對CMV感染后乳鼠腦的病理損傷有明顯的保護(hù)作用。而謝丹宇等將42例CMV肝炎患兒隨機分成兩組，分別靜脈輸注苦參堿注射液和更昔洛韋，具體用法為苦參堿注射液20～25mg/d，1次/d，連用14d，間隔7～10d后，再用苦參堿注射液20～25mg/d，1次/d，連用5d，共2～3個療程；更昔洛韋15mg/，2次/d，連用14d，間隔7～10d后，再用更昔洛韋5mg/，1次／d，連用5d，共2～3個療程。用藥后采用熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)放射免疫法觀察發(fā)現(xiàn)：兩組治療6周后血清HCMVDNA拷貝數(shù)均明顯下降，治療前后AIJT、總膽紅素、結(jié)合膽紅素、未結(jié)合膽紅素、膽汁酸、肝臟大小均無顯著性差異。用藥第4周苦參堿治療組患兒血清TNFα水平下降最明顯，與更昔洛韋治療組比較有顯著性差異。提示苦參堿注射液亦可有效抑制HCMVDNA復(fù)制，并能調(diào)控TNFα分泌，發(fā)揮抗HCMV感染、保護(hù)肝細(xì)胞的作用。

4預(yù)防

既然先天性CMV感染能造成如此嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，早期阻斷CMV感染的傳播對防止先天性CMV感染，減少嚴(yán)重CNS系統(tǒng)后遺癥具有重要意義。當(dāng)前人們將預(yù)防的重點放在了對懷孕婦女的有效普查上，以求得到盡早的干預(yù)，同時人們提出了一些可能對預(yù)防先天性CMV感染有用的措施，主要包括：未感染的孕婦提高其衛(wèi)生意識；已確定有CMV感染的孕婦予高效免疫球蛋白，HIG可通過免疫調(diào)節(jié)、減低病毒載量、改善胎盤功能阻止病毒蔓延等機制而發(fā)揮效應(yīng)；對處于生育期而未孕的女性可進(jìn)行疫苗接種，然而目前尚未研制出有效的疫苗，這也將成為將來研究的一個方向。

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