EB病毒感染的多样性及其意义*

2021-05-14 06:44吴克复郑国光马小彤宋玉华
中国肿瘤临床 2021年7期
关键词:疾患淋巴淋巴瘤

吴克复 郑国光 马小彤 宋玉华

EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)是一种仅感染人类的疱疹病毒,与人类共进化了数百万年,在人群中广泛传播,与人体的免疫系统建立了匹配的共进化博弈机制,通常呈无症状的隐性感染[1]。EBV感染者机体免疫异常时可出现多种疾患,其中肿瘤最引人注目。EBV是最早发现的人类肿瘤病毒,与伯基特淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤等多种淋巴瘤以及鼻咽癌、胃癌等实体肿瘤相关,也可以引起移植后淋巴增殖性疾病[2]。EBV感染还能引起多种非肿瘤性疾患,与机体的免疫状态和体内传播途径有关,或与其他因素联合作用引起多种复杂疾病。这些现象提示EBV感染在人群中呈多样性。

1 EBV的隐性感染及相关疾病

EBV 通过口腔传播,在咽喉部增殖,然后潜伏在B淋巴细胞中。通常儿童感染无症状;年长后感染可以出现轻重程度不等的发热、咽痛、颈部淋巴结肿大、乏力等症状,持续1~6周。可检出抗EBV的IgM抗体、外周血感染EBV的B细胞增多,有EBV特异的CD8+T细胞高度扩增,CD56dimNKG2A+KIR-的NK细胞中度扩增,临床诊断为传染性单核细胞增多症(infectious mononucleosis,IM)。对EBV 初始感染的认识主要来自IM 患者。唾液传播是EBV 初始感染的主要途径,在口咽部的细胞(可能是上皮细胞)中复制,在B淋巴细胞中持续隐性感染,也可以从B细胞中再激活进入外周血循环,或通过口腔脱落细胞、病毒颗粒在人群中播散(图1)。近年来对青年学生的系统观察研究表明,成人EBV 的初始感染不一定都表现为IM,也可以是无症状的隐性感染,而且各种指标也呈多样性,即不同个体的反应性不尽相同[3-4]。

图1 EBV的生活周期

由于机体反应性不同,EBV在细胞中的隐性感染有不同的潜伏方式,按照表达基因的不同分为0、Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型。体外实验中,EBV能有效地感染原代B细胞,将其转化为淋巴母细胞系(lymphoblastoid cell lines,LCL)。LCL和移植后淋巴增殖性疾病都显示为Ⅲ型潜伏方式,所有潜伏的基因都能表达:包括6 种核蛋白(EBNA-1、EBNA-2、EBNA-3a/3b/c和EBNA-5)、3种膜蛋白(LMP1、LMP2a/b)、各种非编码RNA(EBER1、EBER2和BART RNAs)以及BHRF1和BART miRNAs。霍奇金淋巴瘤和鼻咽癌表现为Ⅱ型隐性感染方式,病毒基因的表达仅限于EBNA1、LMP1、LMP2a/b、EBER1/2以及BART RNA和miRNAs。散发性伯基特淋巴瘤表现为Ⅰ型隐性感染方式,表达EBNA1、LMP2a、EBER1/2、BART RNA和miRNA4-7。

EBV 的融细胞感染和隐性感染在机体的免疫监控下进行(主要是细胞毒T细胞),通常被控制在无症状的隐性感染状态。EBV 有明显的生长转化能力,1%~2%的人类肿瘤与EBV相关,包括B细胞恶性肿瘤(伯基特淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤和移植后淋巴增殖性疾病)和部分T/NK细胞淋巴瘤,以及一些上皮性肿瘤(鼻咽癌,胃癌)。经过半个多世纪的研究认识到EBV 感染机制的复杂性和临床表现的多样性,虽然隐性感染是其主要形式,由于在人群中普遍感染,诱发疾患的数量较大,尤其在器官移植和造血干细胞移植治疗广泛开展以后,移植后淋巴增殖性疾病患者较多,EBV 感染成为临床诊疗的重要课题。经过半个多世纪的临床研究,确认的EBV 感染相关疾患不断增加(表1,图2)[5-7]。

2 慢性EBV感染的相关综合征

大多数EBV 感染是无症状或自愈性的初始感染,通常发生在婴幼儿时期。在感染新的宿主细胞时,线形的EBV 基因组两端连接形成环状的染色体外DNA,导致隐性感染。基因组DNA 形成环状的过程是随机的,出现有不同数量的重复末端,可以解释EBV 感染的克隆性扩增。少数患者由于对感染控制的失败可以发生重症临床综合征,研究较多的有慢性疲劳综合征(chronic fatigue syndrome,CFS),又称慢性症状性EBV感染,或慢性单核细胞增多症,还有慢性活动性EBV 感染(chronic active EBV infection,CAEBV)或慢性疲劳和免疫功能失调综合征(chronic fatigue and immune dysfunction syndrome,CFIDS),儿童还有重症慢性活动性EBV 感染(severe chronic active EBV infection,SCAEBV)(见表2,3)。

CAEBV 是少见疾患,由于机体不能控制EBV 感染所致。随着血液中EBV DNA水平的升高和器官中EBV 阳性淋巴细胞浸润的增加,呈进行性发展,通常有发烧、淋巴结肿大、脾肿大、EBV 肝炎或全血细胞减少等临床表现,进而发展为免疫缺陷。如果不治疗将终于随机性感染、嗜血细胞增多症、多器官衰竭或EBV阳性的淋巴瘤。CAEBV是从儿童原发感染持续不愈发现的,近年来在成人也发现此病。造血干细胞移植是目前CAEBV唯一有效的根治疗法[11]。

表1 EBV相关的疾患[8-13]

图2 EBV感染的临床表现[14]

表2 慢性EBV感染的相关综合征

表3 EBV感染血清学试验的临床意义

3 EBV感染多样性的发病机制

机体免疫失控可以由于免疫失调、局部的淋巴增生或系统的超炎症状态导致恶性肿瘤的形成。这些病理过程是连续的,失调的炎症反应可以引起EBV 诱导的恶性细胞增生,多种EBV 引起的炎性反应和恶性综合征间可以有交叉作用。

EBV 感染普遍存在,尚不明确为何该病毒使某些患者引起T/NK细胞肿瘤,其中有风险因素,还有地域因素。有几种假设试图解释地区或种族因素的影响,资料较多的是遗传背景与T/NK 细胞淋巴瘤的发生有关。例如,疾病发生与人白细胞抗原(HLAA26)呈正相关,与HLA-B52 呈负相关,HLA-A26 和HLA-B52等位基因经常出现在东亚和墨西哥。X-连锁的淋巴细胞异常增生症(X-linked lymphoproliferative disease,XLP)是以X 连锁方式遗传的两个亚型,分别为XLP1和XLP2。XLP1可引起对EBV感染的相关免疫反应,导致噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(hemophagocytic lymphohistiocytosis,HLH)或重症单核细胞增多症、异常丙种球蛋白血症、淋巴增生性疾病(恶性淋巴瘤)。

XLP2 最常见的是HLH、异常丙种球蛋白血症和炎症性结肠病。EBV 感染引起的HLH 与细胞毒性T细胞、EBV 感染的B 细胞和巨噬细胞的广泛增殖有关。异常丙种球蛋白血症是一个或多个免疫球蛋白亚类的低球蛋白血症。恶性淋巴瘤有典型的B 细胞淋巴瘤、非霍奇金型,经常出现在淋巴结外,尤其是肠道组织多发[15]。

近年来的研究表明[16],EBV改变代谢类型是支持病毒持续感染的一种机制,这种改变可能导致肿瘤的发生。引起代谢改变的主要途径有:HIF-1、myc和AMPK等的代谢调节,以及有氧糖酵解、活性氧生成、脂肪酸合成和谷氨酰胺等代谢途径(表4)。这些代谢途径的改变可能为抗EBV感染的治疗提供新的思路。

4 EBV在多种疾患中的作用

EBV 是人类多种自身免疫性疾病的相关因素。流行病学和血清学证据强烈支持EBV与系统性红斑狼疮、多发性硬化和类风湿关节炎等多种慢性自身免疫综合征的相关性。宿主抗原和病毒蛋白之间的“分子模拟”被认为是EBV等病毒引发和维持自身免疫性疾病的一种机制。近年来的研究进展表明,许多EBV 基因既是重要免疫应答基因的功能同源物,也是重要免疫应答基因的结构同系物。例如,EBV编码的BCRF1 是IL-10 的功能同源物,IL-10 是免疫耐受的关键细胞因子的调节因子。BZLF-1 是一种EBV编码的转录因子,含有AP-1和NF-κ因子,并结合免疫反应调节因子功能同源的区域[17]。

多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是由遗传倾向与环境因素之间复杂的相互作用引起的。大量流行病学资料表明EBV 是一个与MS 密切相关的环境危险因素,可能与该病的发病机制有关,是MS 发生的先决条件。在宿主体内EBV 感染持续存在于B细胞中,可以调节其免疫功能。MS 患者可能缺乏消除中枢神经系统EBV 潜伏感染的能力,被感染B 细胞在中枢神经系统的积累导致MS的发生、发展[18-20]。

表4 EBV引起的代谢变化[16]

EBV与先天性或后天性免疫缺陷患者的淋巴增生性疾病有关,包括严重联合免疫缺陷症患者、艾滋病患者和器官/骨髓移植受者。这些患者的T细胞免疫功能受损,不能控制EBV感染的B细胞的增殖[21-22]。

胃癌是一类常见的异质性疾病,其病因涉及多种因素,从饮食和生活方式到遗传和种族,不同地区的发病率有明显差异,近年来对胃癌复杂性的认识有较大的进展。EBV 相关性胃癌是一种独特的亚型,约占胃癌病例的10%。EBV 编码的小RNA(EBER)原位杂交证明,EBV 相关的胃癌是由潜伏感染EBV 的癌细胞单克隆增殖形成的,其临床病理特征为:男性占多数、胃近端位置、淋巴上皮瘤样组织学特征及预后良好。胃癌的EBV感染属于潜伏Ⅰ型或Ⅱ型,其中EBER、EBNA-1、BARTs、LMP-2a 和BART miRNAs 均有表达。已有研究表明,部分EBV潜伏基因具有致癌性。最近全基因组和全面的分子分析研究表明,遗传和表观遗传的变化都是导致胃癌发生的原因。遗传变化包括PIK3CA和ARID1A的频繁突变以及JAK2 和PD-L1/L2 的扩增。CPG 岛甲基化导致抑癌基因的表观遗传沉默,是独特特征,可能是其致癌的关键[23]。

由于EBV的持续隐性感染,EBV可以是相关肿瘤“第一次打击”的致癌因素,也可以是肿瘤发生后感染的“第二次打击”。近年来的研究表明经典霍奇金淋巴瘤就有此类情况[24];部分淋巴瘤切片染色呈现部分和带状的EBV基因产物表达,其他特征也表明EBV感染发生在淋巴瘤发生之后,证明是“第二次打击”[25]。甲状腺癌是最常见的内分泌系统肿瘤,与放射和遗传因素有关。近年来的研究进展表明其发生、发展与病毒感染有关,尤其是疱疹病毒及多瘤病毒感染,EBV感染也是因素之一[26]。肿瘤的融细胞性病毒感染可能作为治疗手段;非融细胞病毒感染增强了肿瘤的恶性程度,增加治疗难度,导致预后不良。

5 结语

虽然已经有一些抗人类疱疹病毒的药物用于临床,但是其仅对EBV 的体外增殖有抑制作用,对于EBV 感染没有治疗作用[27]。有些研究者尝试用疫苗阻断感染,抗EBV感染的药物和疫苗正在研究中[28-30]。对人类致病的病毒有不同的来源,有些致癌的逆转录病毒在与人类共进化过程中丧失致癌作用,仅留下少数在有些人群中有致癌性,如人类T 细胞白血病病毒(human T- cell leukemia virus,HTLV)[31]。EBV 是与人类共进化博弈数百万年后的产物,对于EBV 感染多样性的研究丰富了对非细胞病原体(纳米病原体)致病作用和机制的认识[32];思索其漫长的共进化历程,推测EBV 的致死性强毒株由于宿主快速死亡在自然选择过程中被淘汰,毒性不强、致病性多样的毒株逐渐增多。对EBV 感染多样性的研究不仅有临床意义,而且为研究微进化规律和机制提供了新的线索[33]。

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