人巨细胞病毒感染与肠道疾病相关性研究的新进展

张玮，陈敬贤，黎锐平，王明丽

安徽医科大学微生物学教研室，合肥 230032

人巨细胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)是世界范围内引起人类感染的最常见病毒之一。发达国家中，成人HCMV血清抗体阳性率已达60%～90%[1]；而在发展中国家，约80%儿童3岁以前就已感染HCMV，成人期几乎所有人群均已感染。该病毒感染免疫功能正常人群常无显著临床表现，但感染免疫功能缺陷患者可导致严重的临床症状，甚至引起死亡。近年来在炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)患者中，HCMV感染和致病性已引起高度关注。越来越多的研究显示，HCMV抗体阳性的IBD患者对常规免疫抑制剂或激素治疗无效，接受结肠切除术比例高达64%，病死率为44%[2]。IBD患者久治不愈会造成中毒性结肠扩张、肠穿孔、肠息肉、肠癌、肠狭窄和肠梗阻等严重后果，甚至危及生命。由此可见，肠道中HCMV感染的发生、发展对IBD患者的健康产生极大威胁。

本文从肠道HMCV感染的流行特点以及结肠炎的发病机制、诊断和治疗等方面，对HCMV感染与肠道疾病的相关性进行综述。

1 肠道HCMV感染的临床发现

HCMV为双链DNA病毒，属于疱疹病毒β亚科。该病毒能侵入人体多种器官，已明确主要在眼、肺和胃肠道引起严重疾病。在消化系统中，HCMV可侵犯口腔、食管、胃、肝、小肠、结肠和直肠等多个部位[3]。组织病理学表现主要为黏膜侵蚀、溃疡或出血，HE染色可见特征性巨大细胞和核内包涵体。采用免疫组化(immunohistochemisty, IHC)和原位杂交(insituhybridization, ISH)方法检查组织切片中病毒特异性抗原或核酸片段，特异性阳性细胞率均较高。目前研究资料表明，人肠道组织中的成纤维细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和肠道上皮细胞均是HCMV的易感细胞。Powell等[4]于1961年提出溃疡性结肠炎与巨细胞包涵体病有相关性。越来越多文献报道HCMV感染引起胃肠道疾病的病例，尤其以婴幼儿、老年人、器官移植及艾滋病患者多见。这些病例中，以急性肠炎、急性胃炎、溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)等多见，少数患者发生胃肠道肿瘤。

近年来，HCMV在IBD中的致病作用逐渐受到重视。IBD是一组原因未明的慢性肠道炎症性疾病，包括UC和克罗恩病(Crohn’s disease)。随访研究发现这些患者大多数发展成UC，临床症状多样，但以腹痛、腹泻为主要症状，还有发热、消瘦、腹部肿块、肠瘘管形成、肠梗阻等。病变可累及胃肠道任一部位，但结肠最为常见。临床可见急、慢性2种，急性多转为慢性，以慢性病例最常见，病程较长，多数可缓解，但易复发。西方国家IBD发病率高，欧洲与美国分别有100万患者，患病率高达40/10万～100/10万。我国近20年来IBD发病逐渐增多，以医院为基础的调查推测，UC患病率为11.6/10万，克罗恩病为1.4/10万，且由此带来纷繁复杂的临床问题。虽然目前尚无足够证据显示HCMV是IBD的病原，但越来越多观察表明HCMV与IBD有密切关系[5]。在严重的急性IBD，特别是激素难以控制的病例中，HCMV感染是导致病情复杂化的重要因素[6]。随着各种原因导致的免疫缺陷患者迅速增加(如实体器官移植、艾滋病及接受肿瘤放疗或化疗、激素治疗的患者等)，由HCMV导致的疾病急剧上升[7]。 Korkmaz等[8]报道，1996～2004年发热和腹泻的89例实体器官移植患者的组织病理学检查表明，7名患者有HCMV结肠炎。在使用更昔洛韦治疗6个月的患者中，肠镜检查并未发现患者结肠中有炎症出现。随着移植排斥的出现，若不予以抗病毒治疗，肠道HCMV感染将进一步加重。在艾滋病患者中，结肠炎是继HCMV视网膜炎第2种常见的HCMV感染性疾病[9]。在严重的或激素难以控制的UC患者中，约30%患者的炎症性结肠部位能检测到HCMV的局部激活。一些患者对常规的IBD治疗无效，但是给予抗病毒治疗能使其免受结肠切除术的痛苦。

最新研究发现，具有正常免疫功能的人也可发生严重的HCMV感染，尤以胃肠道和中枢神经系统罹患为多[10]。免疫功能正常的成人HCMV结肠炎类似胃肠炎，临床表现为腹痛、乏力、发热和腹泻，也常见直肠出血。Carter等[11]研究发现，1位患有HCMV结肠炎且免疫功能正常的76岁女性主要临床症状为腹痛和腹泻。通过肠镜检查盲肠和乙状结肠发现溃疡。外周血中HCMV抗原阳性，且近期HCMV IgM抗体效价升高。该患者20年前接受乳房切除手术和化疗，但迄今至少15年没有再接受化疗，对全身性的更昔洛韦治疗有效且预后良好。 Lin等[12]研究发现，1位70岁男性患有HCMV结肠炎，同时伴有巨结肠。该患者没有慢性肠道炎症性疾病史及自身免疫病，也没有使用激素，但40年前被诊断为帕金森病，需要金刚烷胺、卡比多巴/左旋多巴、恩他卡朋进行药物控制。肠镜发现结肠出现多处溃疡，且IHC 显示HCMV抗原阳性，静脉注射更昔洛韦治疗有效。因此，HCMV感染在以腹泻为主要临床症状的免疫功能正常的老年结肠炎中应引起重视。以上临床资料表明，肠道HCMV感染的高危人群主要见于艾滋病、器官移植、恶性肿瘤、炎症性肠炎患者和老年人。在艾滋病和器官移植患者中，当出现HCMV病毒血症时，HCMV结肠炎患者的结肠内可见大面积溃疡。

2 与HCMV感染相关的肠道疾病

2.1 克罗恩病与HCMV的相关性

克罗恩病是一种以小肠为主，累及全胃肠道的非特异性炎症性肠道疾病。曾有人怀疑克罗恩病的病原是病毒。1970年，Mitchell和Rees将克罗恩病患者的肠系膜淋巴结和组织匀浆通过220 nm滤筛后接种于大鼠脚趾，6～24个月后大鼠脚趾发生上皮样细胞肉芽肿和巨细胞肉芽肿；用同样方法可使兔回肠出现肉芽肿。免疫抑制药对病变的发生不产生影响，证明可能存在一种可传染的微生物，根据其大小认为可能是病毒[13]。但这一实验结果未能得到重复。迄今为止，未能从克罗恩病患者的肠组织中分离出感染性病毒颗粒。

临床资料显示，在克罗恩病患者中，尽管HCMV血清抗体阳性率很高，但IHC检测结肠组织样本HCMV抗原为阴性，聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)检测结肠组织及粪便样本，HCMV DNA阳性率较低(<5%)[14]。也有特例，Wakefield等[15]采用敏感的PCR技术检测29名克罗恩病患者组织样本，结果发现HCMV DNA检出率为66%(DNA<10拷贝)。但在这项研究中，对照组HCMV DNA阳性率为29%，对照组中HCMV的检出与疾病活动无关，说明少量病毒DNA的检出没有临床意义。

2.2 UC与HCMV的相关性

UC又称特发性溃疡性结肠炎，是一种原因不明的大肠黏膜慢性炎症和溃疡性病变，属细胞免疫缺陷性疾病，发病率逐年增高，且远高于克罗恩病，已成为临床常见的肠道疾病。临床上常有交替性病情加重与缓解，常持续数年。以往研究没有发现慢性UC患者有HCMV结肠炎。Domènech等[16]在采用硫唑嘌呤和美沙拉秦治疗的50名慢性UC患者血清中，检测发现HCMV抗体阳性率为72%，但通过IHC和HE染色检测并未发现这些患者组织中有特异性病毒抗原或相应的病毒包涵体存在。 Kojima等[17]报道，在癌症和因发育异常而手术的UC患者结肠切除样本中，IHC检测HCMV抗原为阴性。但在激素难以控制病情的患者，肠镜样本和结肠切除样本中采用IHC方法检测HCMV抗原，阳性率为20%～40%；同一标本PCR检测结肠HCMV DNA，阳性率高达60%。若予以抗病毒治疗，则能明显提高患者康复和减少结肠切除术的概率。Matsuoka等[18]认为，在严重UC患者中，79%患者的HCMV再激活，在无抗病毒治疗情况下，10周后检测结果为阴性。在急性UC患者中，HCMV的出现是短暂的，可在无抗病毒治疗情况下随着临床症状的改善而消失。尽管在有些病例中不采用抗病毒治疗一样能使肠道中HCMV感染消退，但HCMV感染能增加急性或激素治疗无效的IBD患者的病死率。

ICH和PCR检测证明，HCMV相关结肠炎出现在慢性UC及克罗恩病患者中的概率非常小，与患者临床症状没有相关性。HCMV感染所致疾病的高危人群，主要集中在一些严重的或激素难以控制的IBD患者。

3 HCMV感染致肠道疾病的可能发病机制

肠道上皮细胞是HCMV入侵和潜伏的主要位点。原发感染在免疫功能正常的宿主中通常呈无症状感染。宿主免疫系统初次应答后，侵入上皮细胞、内皮细胞、巨噬细胞及单核细胞的病毒进入潜伏感染状态。即使处于潜伏感染状态，体内病毒的再激活仍经常发生。宿主和病毒共同进化数百万年，达到的这种平衡状态一旦被打破，尤其是宿主免疫应答遭破坏，一些器官、组织会出现病症，如HCMV结肠炎[19]。目前临床上治疗急性或严重UC的“金标准”仍然是采用甾类激素，但是高达30%～40%的患者对这种治疗无效，甚至需要对严重病变的结肠进行结肠切除术[16]。

虽然对感染HCMV的IBD患者流行病学数据进行了大量研究，但尚不能确定HCMV对这些患者确切的致病作用。有些学者认为HCMV无致病作用，其出现是由于患者接受免疫抑制剂或激素治疗引起的再激活。Widmann等[20]体外实验数据显示，甾类激素的剂量依赖效应还能抑制对HCMV特异的T细胞功能，从而降低细胞免疫功能，为病毒的再激活提供可能。器官移植后免疫抑制剂作为外源性因子影响HCMV再激活。体外研究证实，氢化可的松存在时，病毒蛋白的表达有所增加[21]。肠道局部炎症可使自然杀伤(natural killer，NK)细胞活性受损，黏膜免疫遭到破坏，从而为HCMV再激活提供环境条件[22]。此外，有报道证实促炎症反应的细胞因子，如γ干扰素(interferon γ，IFN-γ)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)能再激活HCMV，促进其在局部复制。单核细胞中TNF的缺失导致病毒进入潜伏期[23]。

另外一些学者则认为，HCMV在诱发肠道炎症反应的过程中起重要作用, 并会引起一些并发症。有证据显示，HCMV结肠炎是UC初期的疾病。Orvar等[24]认为，表达在HCMV感染细胞表面的病毒蛋白可能在易感宿主中介导自身免疫反应，最终导致IBD。 Rahbar等[25]认为，CD13特异性自身抗体可能干扰细胞功能，最终导致IBD发生。CD13出现在HCMV易感细胞表面，在HCMV感染中具有免疫原性。CD13特异性抗体可结合到CD13抗原阳性细胞，如上皮细胞、平滑肌细胞、粒细胞和巨噬细胞，最终导致细胞毒效应，影响细胞功能。这种细胞毒性自身抗体可能通过不同方式导致IBD发生，即可能通过刺激抗体介导的效应机制导致组织损伤，如自身抗体可通过抗体依赖性细胞毒性作用、补体介导的调理作用及补体或Fc受体介导的淋巴细胞募集，最终增强炎症应答，造成组织损伤。

越来越多研究表明，潜伏或再激活的HCMV感染在加重疾病的进程中发挥重要作用，尤其是在激素治疗无效和接受免疫抑制剂治疗的患者[26]。病毒对感染组织的炎症区域(如UC的溃疡部位或侵入即将出现炎症的黏膜区)有嗜性，但在肠内并没有引发炎症性疾病。最终，HCMV潜伏的单核细胞黏附在UC炎症部位。当病毒DNA聚集到一定程度时，使UC进一步恶化。同时，肠黏膜出现UC也为HCMV感染的再激活提供了条件。因此，由肠道黏膜层炎症而出现的HCMV再激活感染导致患者出现高发病率和病死率，若仅给予这些患者抗病毒治疗或减少激素治疗，其临床症状可显著改善。这说明HCMV在肠道免疫功能下降时再激活，能加重肠道疾病的进程及并发症的产生。

4 诊断和治疗手段

到目前为止，虽然HCMV与肠道疾病之间的因果关系还存在争议，但肠道HCMV感染的发生、发展会给肠道疾病带来不良后果已达共识。由于HCMV结肠炎的临床症状和肠镜检测结果与IBD很相似，所以诊断方法的选择很重要。目前临床上诊断HCMV结肠炎的方法主要为HE染色和IHC。若HE染色结果显示有典型的核内包涵体，则诊断可能为HCMV感染。但是HE染色检测的敏感度、特异度均较低[5]。结肠活检标本的IHC检测比常规组织学检测更敏感且具有显著特异性，被认为是临床上检测HCMV感染的“金标准”，敏感度高达93%[27]。近期有报道，也可通过PCR对活检标本及粪便进行检测。HCMV DNA PCR检测假阳性高，仅能检测HCMV感染。若要判断HCMV感染与器官组织病变有无关系，还需结合IHC检测。

近年来HCMV相关肠道疾病不断增加，检测技术水平也不断提高。近期，欧洲克罗恩病和结肠炎组织推荐在免疫调节剂治疗无效的IBD患者中检测HCMV采用PCR和IHC方法[28]。Lawlor等[29]认为，对于严重的和(或)激素治疗无效的结肠炎患者，建议首先对其外周血进行血清学检测。若HCMV IgG或IgM的检测结果为阳性，可诊断为HCMV感染。但HCMV感染与HCMV相关疾病两者之间是有区别的，因此HCMV感染与组织、器官损伤之间的关系还需要通过IHC或全血PCR检测以进一步确诊。若检测结果也为阳性，则可诊断为HCMV相关疾病。此时就应考虑采用抗病毒治疗，如静脉注射更昔洛韦；若出现严重的、全身性HCMV感染则需考虑停止免疫抑制剂治疗。 及时诊断和治疗将使HCMV相关胃肠道疾病的发病率和病死率大大降低。

此外，对免疫功能正常患者HCMV结肠炎的诊断，要求医师对临床症状具有高度警觉性，并通过一系列诊断方法，如HCMV血清学检测、肠镜检查和活检标本的IHC检测，对诊断结果进行判断。一旦确诊，应及时进行抗病毒治疗，防止病程恶化及并发症的发生。

5 结语

引发肠道疾病的感染因素很多，HCMV感染致肠道疾病的发病机制仍备受质疑。临床上对肠道疾病的常规诊断尚无HCMV检测这一项，只有在肠道疾病非常严重或使用激素治疗无效情况下，才考虑对患者病变组织取样进行HCMV检测；而这些严重肠道疾病且并发HCMV感染患者，大多数则需接受结肠切除手术。因此，及早诊断和治疗是非常重要的，特别是对免疫功能低下患者。这就需要从不同方面进一步研究HCMV在肠道疾病中的致病作用及机制，为完善临床诊断和治疗提供可靠的证据资料。

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