人巨细胞病毒潜伏感染机制的研究进展

人巨细胞病毒潜伏感染机制的研究进展中南大学湘雅医学院病毒研究室李艺谭泽明综述罗敏华审校摘要人巨细胞病毒可通过原发感染或者潜伏感染再激活而广泛传播。基于对人巨细胞病毒ＡＤｌ６９株和Ｔｏｗｎｅ株基因测序的完成，以及人巨细胞病毒的基因功能研究及其相关动物模型如小鼠模型、猪模型、恒河猴模型等的研究，人巨细胞病毒感染的潜伏机制研究取得了一定进展。本文从人巨细胞病毒的感染机制、免疫应答和免疫逃避三方面对人巨细胞病毒潜伏感染机制的研究现状进行简要综述。

人巨细胞病毒（ＨＣＭＶ）属８．疱疹病毒科，在世界范围内广泛分布。它不仅是造成先天畸形的主要病原，也是免疫功能低下者，如器官移植受者和艾滋病（ＡＩＤＳ）患者等最重要的并发感染死亡原因。ＨＣＭＶ可编码多种蛋白质，从多个水平干扰宿主的免疫应答，也可调节ＨＣＭＶ—ＤＮＡ的复制，影响细胞周期，致使ＨＣＭＶ可长期、持续地存在人体，造成潜伏感染。本文将从ＨＣＭＶ的感染与传播、宿主的免疫应答、ＨＣＭＶ的免疫逃避三方面介绍ＨＣＭＶ潜伏感染机制的研究现状。一、ＨＣＭＶ的感染与传播ＨＣＭＶ主要经由呼吸道、上消化道、泌尿生殖道或输液及器官移植等进行传播。免疫系统受抑制的病人，如ＡＩＤＳ病人、器官移植受者可因潜伏的ＨＣＭＶ被激活而呈活动陛感染。ＨＣＭＶ感染能经吞噬细胞在体内扩散，实验证实在清除中性粒细胞的小鼠中ＨＣＭＶ抗原的传递可受阻…１。同时内皮细胞也起着重要作用，因ＨＣＭＶ可通过ｇＢ与内皮生长因子（ＥＧＦＲ）受体结合进入宿主细胞怛Ｊ。这些细胞可以相互作用：受感染的单核／巨噬细胞不仅可以直接穿过血管壁播散到其他组织，同时也可以通过与相应的细胞受体结合，进而感染内皮细胞和成纤维细胞，或通过细胞融合而扩散到邻近组织。被感染的内皮细胞发生病变，脱落入血，大部分被清除；少量残留在毛细血管，游走穿过内皮层，感染更多的组织细胞。ＣＭＶ可在多种类型细胞中增殖，如内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞、肝细胞、神经细胞和神经胶质细胞，并在组织学上引起特征性的“鹰眼”样病变。ＨＣＭＶ感染细胞与吞噬细胞、内皮细胞相互作用，一方面可引起炎症反应，另一方面加速了ＨＣＭＶ感染的扩散。ＨＣＭＶ感染内皮细胞使许多黏附分子的表达上调，如细胞间黏附分子３ｌ、细胞间黏附分子３２、白细胞黏附分子３１和血管黏附分子３１，导致中性粒细胞、单核细胞和Ｔ细胞之问的黏附以及穿入内皮细胞的游走。同时内皮细胞和成纤维细胞等的细胞因子表达上调，可趋化中性粒细胞和单核／巨噬细胞，有利于复制的起始和ＨＣＭＶ的播散。例如白细胞介素８（ＩＬ．８）可以进一步促进白细胞穿过血．脑屏障。二、ＨＣＭＶ感染诱导的免疫应答（一）细胞免疫细胞免疫在控制病毒复制和清除病毒感染中起着重要作用。病毒蛋白被降解成不同肽段后，通过转运因子将其运输到内质网，与主要组织相容性复合物（ＭＨＣ）一工类分子相互作用，形成肽段一ＭＩＣ复合体，经由高尔基复合体运输到细胞表面，从而激活细胞毒性Ｔ淋巴细胞（ＣＴＬ）。ＨＣＭＶ的ｐｐｌ５０（ｕ硷２）、ｐｐ７１（ＵＬ８２）、ｐｐ２８（ＵＬ９９）、ｐｐ６５（ＵＬ８３）等可以引起ＣＴＬ应答，其中ｐｒ，６５是主要的靶抗原。在鼠模型中发现ＣＤ８＋Ｔ细胞的成熟要依赖于ＣＤ４＋Ｔ细胞的作用，但从肝和脾脏中清除其他ＭＨＣ单一型（Ｃ５７ＢＬ／１０和ＣＢＡ／ＣａＨ）并不需要ＣＤ４＋Ｔ细胞和ＣＤ８＋Ｔ细胞。自然杀伤（ＮＫ）细胞能识别和消灭缺乏ＭＨＣ—１分子的细胞，使被感染的细胞裂解。选择性去除ＮＫ细胞的小鼠模型中ＨＣＭＶ感染的程度较正常小鼠要严重得多。ＮＫ细胞在不同类型的组织中引起的效应不同，如在肝细胞中是依赖７干扰素（ＩＦＮ．７）途径，在脾脏中为依赖穿孔素途径。这提示ＮＫ细胞可以通过多条途径清除ＨＣＭＶ感染的细胞。（二）体液免疫ＨＣＭＶ至少有６种包膜糖蛋白，其中ｇＢ为体液免疫产物——中和抗体的主要靶物质。ｇＢ不仅免

７　万方数据疫原性良好，并且有着表达上的优势ｎＪ。最近证实，ＨＣＩＶＩＶ感染时经由ｇＢ与ＥＧＦＲ结合进入细胞，因此尤为重要。另外病毒的包膜蛋白如ｐｐ２８（ＵＬ９９）、ｐｐ６５（ＵＬ８３）和ｐｐｌ５０（ＵＬ３２）也能引发强而持久的抗原抗体反应，但不能作用于病毒表面，所以其保护性效应有限［３｜。动物模型和临床研究证明，体液免疫对宿主有＿二定的保护作用。在ＨＥＭＶ原发感染病人中，在早期便能检测到高水平针对ＨＣＭＶ一邸抗体者大多无明显临床表现；而ＨＣＭＶ—ｇＢ抗体阴性者临床表现为单核细胞增多症，提示感染ＨＣＭＶ后早期引起中和反应的强度决定了ＨＣＭＶ原发感染的严重程度。三、ＨＣＭＶ的免疫逃避作用ＨＣＭＶ通过一系列机制逃避宿主的免疫应答和调节自身基因的复制，从而导致潜伏感染或持续感染。（一）ＨＣＭＶ编码产物对ＭＨＣ一工和ＭＨＣ一１Ｔ类抗原呈递途径的影响改变ＭＨＣ．工类抗原呈递过程是病毒免疫逃避的主要机制。ＨＣＭＶ通过表达多种蛋白质阻止ＭＨＣ分子的组装过程，或阻止ＨＣＭＶ特异性Ｔ细胞抗原决定簇的呈递，以及与抗原呈递相关的转运过程，使ＭＨＣ—Ｉ类分子滞留于内质网内，不能激活ＣＴＬ，从而逃避细胞免疫应答。与免疫逃避相关的ＨＣＭＶ基因产物有以下几种。１．ｇｐ３２／３３（ＵＳ３）ＵＳ３在ＡＤｌ６９和Ｔｏｗｎｅ株的感染上都发挥着免疫逃避作用，它并没有株的特异性。ＵＳ３与ＭＨＣ—Ｉ的重链结合，令ＭＨＣ—Ｉ滞留在内质网内，阻止其成熟，使ＨＣＭＶ感染的细胞不被ＣＩＺ识别而逃避免疫。ＵＳ３在病毒感染早期表达，能编码３．５×１０３、１７Ｘ１０３和２２×１０３的蛋白质。三者表达水平不同，但都与病毒的增殖周期有关Ｈｊ。ＵＳ３编码的２２×１０３蛋白质半寿期很短，在感染后ｌｈ可检测到，６ｈ左右数量便开始下降，是唯一能够使ＭＨＣ—Ｉ滞留在内质网的ｒＩＥ基因产物，因此它在ＨＣＭＶ感染的免疫逃避机制中尤为重要。它发挥作用的关键在于其内质网腔内的免疫球蛋白样结构域正确折叠，并锚定于内质网膜上。此外，跨膜区和胞质内的Ｃ端也影响ＵＳ３蛋白与ＭＨＣ—１分子的相互作用引５。但通过检测ＵＳ３内质网结构域的二级和三级结构发现，ＵＳ３并不像ＵＳ２一样直接与ＭＨＣ—１分子相互作用，说明ＵＳ３与ＭＨＣ．Ｉ作用的具体机制不同于ＵＳ２ｌ６｜。ＵＳ３编码的１７×１０３蛋白质是一种分泌型蛋白。通过ＲＮａｓｅ的检测表明它在病毒感染时表达，并通过ＥＧＦＰ标记ＵＳ３基因片段发现其定位于高尔基复合体内一Ｊ。它与２２×１０３蛋白质高度相关，两者有１３４个共同氨基酸序列，其不同点在于ｃ端的差异以及１７×１０３蛋白质缺乏跨膜结构域，且不能使ＭＨＣ一工分子滞留在内质网内降解。这提示Ｃ端的５２个氨基酸和蛋白的跨膜段是２２Ｘ１０３蛋白质滞留

ＭＨＣ—工分子于内质网必需的１个结构域…８。此外，ＵＳ３还可以影响ＭＨＣ一１１而发挥免疫逃避作用。它在内质网可以与ＭＨＣ一Ⅱ∥ｊ３复合体结合，减少它们与Ｉｉ链的交联。在表达ＵＳ３的细胞中，ｉＶＩＨＣ．Ⅱ类分子通常只从内质网移至高尔基复合体，但不能被有效地分拣至ＭＨＣ１Ｉ类分子的区域化分

布部位，相当于没有实现真正意义上的靶向输送，从而使能与肽段有效结合的ＭＨＣ一１１表达减少。ＵＳ３可与ＵＳ２协同作用，阻止ＭＨＣ—ＩＩ介导的将内源性ＨＣＭＶ抗原呈递给ＣＩＭ＋Ｔ细胞，从而逃避ＣＤ４＋Ｔ的识ｊｊｊｊｅｇ！。

２．９０２４（ｕｓ２）和ｇｐ３３（ＵＳｌｌ）ＵＳ２从感染早期到晚期持续表达。ＵＳ２主要编码一种２４×１０３的内源性糖化酶Ⅱ抗性糖蛋白，它在内质网的结构域构型与免疫球蛋白相似。与ＵＳ３编码的蛋白产物不同的是它可以直接与ＭＨＣ．工的重链结合，使其从内质网转移到胞质中后降解，减弱与其相关的免疫反应。有研究表明，去除其尾段或改变尾段的结构并不会影响ＵＳ２蛋白的功能【１０Ｊ。ＵＳ２介导的降解对表达ＨＬＡ．Ａ和ｌ札Ａ—Ｇ以及多数表达ⅧＡ—Ｂ基因的细胞敏感。单核／巨噬细胞系统和内皮细胞、神经胶质细胞等能够表达ＭＨＣ．Ⅱ分子，并且可以向ＣＤ４＋Ｔ淋巴细胞呈递抗原，而表达ＵＳ２的细胞向ＣＤ４＋Ｔ细胞抗原呈递的能力会减弱或遭破坏１１１Ｊ。研究表明ＵＳ２编码的蛋白产物可以和ＭＨＣ—１１分子ＤＲａ链和ＤＭａ链结合，而后被蛋白酶降解。此外，当转染表达缺乏Ｄ邴链、保守结构域、ＤＭｐ链的ＭＨＣ—１１分子ＤＲａ链和ＤＭａ链时，ＵＳ２也可以导致ＤＲａ链和ＤＭａ链的降解１１２Ｊ。所以ＵＳ２在ＭＨＣ．１ＩＤＲａ和８／Ｉｉ链或ＤＭ链和８链没有形成的情况下也可引发内质网部位的相关反应，表明ＵＳ２可通过与ＭＨＣ．工和ＭＨＣ．１１分子的广泛作用影响其免疫反应。ＵＳｌｌ与ＭＨＣ．工作用的机制和ＵＳ２有着相似之处，在阻止ＭＨＣ．工的正常抗原呈递起着重要作用。但是ＵＳ２与ＭＨＣ．Ｉ类分子的重链结合后相对分子质量增加，形成被单克隆抗体Ｗ６／３２识别的独特构

　万方数据型，而这种构型在ＵＳｌｌ表达的细胞中不能被检测到［１０Ｉ。３．ｇ＃ｌ（ＵＳ６）ＨＣＭＶ—ＵＳ６基因编码的糖蛋白ｇｐ２１可以阻止肽段从胞质转运到内质网，并通过阻碍抗原加工相关转运体来防止肽段与ＭＨＣ—Ｉ类分子的结合。有研究表明，仅ｇｐ２１在内质网腔内的结构域就能发挥以上的作用。另外还发现ｇｐ２１通过与ＡＴＰ结合，阻断由肽段激活的ＡＴＰ酶反应，使ＡＴＰ水解受阻，从而阻碍ＮＫ细胞介导的杀细胞效应［１３］。４．ＵＳｌ０ＵＳｌ０编码的糖蛋白可与ＭＨＣ—Ｉ蛋白分子的重链结合，并延缓ＭＨＣ—Ｉ从内质网转运的过程。不过并未发现ＵＳｌ０的这种作用对其他２种ＨＣ／ＶＩＶ基因ＵＳ２、ＵＳ３编码的ＭＨＣ—Ｉ结合蛋白有促进或阻滞的影响【１４Ｊ。（二）ＨＣＭｖ对巨噬细胞作用的影响巨噬细胞在ＨＣＭＶ感染的传播和潜伏中起着重要作用。单核／巨噬细胞系统是ＨＣＭＶ重要的储存细胞和播散载体，它能够表达ＭＨＣ—ＩＩ类分子向ＣＤ４＋Ｔ细胞呈递抗原，并能分泌许多细胞因子，其中肿瘤坏死因子ａ（，ＩＮＦ—ａ）可以诱导巨噬细胞和其他细胞处于抗病毒状态。研究发现ＭＣＭＶ的感染可以使ＴＮＦ—ａ介导的ＮＦ．ＫＢ的核移位过程受阻。这些ＴＮＦ—ａ介导的信号传导途径受抑制主要是由于ＴＮＦＲｌ和ＴＮＦＲ２相关的ｍＲＮＡ表达减少，从而ＴＮＦＲｌ和ＴＮＦＲ２的表达减少所导致。这可能是ＣＭＶ逃避巨噬细胞因子作用的一条重要途径【１５｜。（三）ＨＣＭＶ对ＮＫ细胞作用的影响ＭＨＣ一工可通过各条途径向ＮＫ细胞传递抑制信息，如ＨＬＡ—Ｅ可以通过与ＣＤ９４／ＮＫＧ２Ａ受体结合，从而抑制ＮＫ细胞介导的溶解作用。ＨＣＭＶ的ｇｐＵＩＡ０与ＭＨＣ—Ｉ有着相同的肽段，可使ｍＡ—Ｅ表达上调，令ＨＣＭＶ感染细胞免受ＮＫ细胞的攻击，这可能是ＨＣＭＶ逃避ＮＫ细胞免疫反应的机制之一［１６］１６。但ＵＬ４０基因敲除后，ＮＫ细胞介导的溶解作用并没有显著下降，这说明由ｇｐＵＬ４０肽段介导的ＨＩＡ．Ｅ表达上调引起的免疫逃避并不足以保护被感染的细胞。ＵＳ２－ＵＳｌｌ基因表达产物在感染后早期和晚期降低了ＭＨＣ分子的同时，也使ＮＫ细胞介导的溶解作用增强，因此也有学者认为ＮＫ细胞的激活是靠ＵＳ２一ＵＳｌｌ的一系列活动引起的㈣。此外，最近发现ＨＣＭＶ感染的细胞可引起ＵＬｌ６结合蛋白（ｕＩＪ３Ｐ）．１、ＵＬＢＰ．２的表达，并对ＮＫ细胞激活受体ＮＫＧ２Ｄ即ＵＬＢＰ－１、ＵＬＢＰ－２、ＭＨＣ—Ｉ相关Ｂ链的易感性增加，但ＵＬｌ６编码的糖蛋白可以阻止ＵＩ＿ＢＰ在细胞表面的表达，从而使ＨＣＭＶ感染的宿主细胞逃避ＮＫ细胞的清除【１８Ｊ。（四）ＨＣＭＶ分泌趋化因子受体类似物ＨＣＭＶ通过产生趋化因子受体类似物而逃避细胞免疫，这可能与ＵＳ２７、ＵＳ２８、ＵＬ３３和ＵＬ７８这４个基因的产物相关。它们编码的产物为Ｇ蛋白偶联受体的类似物，通过隔绝趋化因子，阻止白细胞迁移到感染部位发挥功效。其中ＵＳ２８基因虽在组织培养中并不是病毒生长所必需的，但编码功能性８趋化因子的受体。ＨＣＭＶ感染使成纤维细胞的ＭｃＰ－１表达下调，并可以与巨噬细胞炎症蛋白（ｍｉｅｒｏｐｈａｇｅｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎｐｒｏｔｅｉｎ，Ｍ口）一ｌ、ＭＩＰ—ｌａ、ＭＩＰ－１［３、ＭＣＰ一１和