引言

EB病毒(Epstein–Barr virus, EBV)于36年前由EpsteinAchongBarr通过电子显微镜在Burkitt淋巴瘤组织培养细胞中发现。四年后的1968年,EBV被确认为异嗜性抗体阳性传染性单核细胞增多症的病原体。1970年,在鼻咽癌组织中也检测到EBV DNA1980年代,EBV被发现与艾滋病(AIDS)患者的非霍奇金淋巴瘤和口腔毛状白斑相关。此后,EBV DNA还在T细胞淋巴瘤和霍奇金病等其他癌症组织中被发现。

EBV是最成功的病毒之一,感染全球超过90%的人口,并在人体内终身潜伏。EBV与旧世界非人灵长类动物中的病毒密切相关,例如黑猩猩和恒河猴的EBV样病毒。恒河猴病毒与EBV具有相似的序列和遗传结构,并在口咽部和B细胞中持续感染,表明EBV可能起源于非人灵长类病毒。

病毒学特征

复制

EBV属于疱疹病毒科。病毒基因组包裹在核衣壳内,外围是病毒包膜。病毒进入B细胞前,其主要包膜糖蛋白gp350B细胞表面的病毒受体CD21分子(C3d补体受体)结合。除CD21外,其他因子如MHC II类分子也是B细胞感染的重要辅助因子。X连锁无丙种球蛋白血症患者缺乏成熟B细胞,其B细胞在体外或体内均无法被EBV感染。

EBV基因组为线性DNA分子,编码近100种病毒蛋白。这些蛋白在病毒复制过程中调控病毒基因表达、复制病毒DNA、形成病毒颗粒结构成分以及调节宿主免疫反应。EBV感染上皮细胞会导致活跃的病毒复制、病毒产生和细胞裂解;而感染B细胞则导致潜伏感染和细胞永生化。感染B细胞后,线性EBV基因组环化形成附加体,通常在B细胞中保持潜伏状态,仅少数潜伏感染的B细胞会自发激活病毒复制。

EBV通过口腔分泌物接触传播,病毒在口咽部细胞中复制,几乎所有血清阳性者的唾液中都活跃释放病毒。早期研究认为病毒在口咽部上皮细胞中复制,B细胞随后通过接触这些细胞被感染,但近年研究表明口咽部B细胞可能是主要感染部位。

潜伏感染

静息记忆B细胞被认为是EBV在体内持续存在的场所。使用阿昔洛韦治疗可消除口咽部病毒释放,但循环中EBV感染的B细胞数量不变。此外,在接受造血细胞清除治疗(而非口咽部细胞)的骨髓移植受者中,EBV可被清除,进一步证明B细胞是EBV持续存在的场所。正常成年人每百万循环B细胞中有150个感染EBV,且潜伏感染细胞数量多年保持稳定。

在病毒复制期间表达的近100个病毒基因中,仅10个在体外潜伏感染的B细胞中表达。这些细胞表达两种非翻译RNA、六种核蛋白和两种膜蛋白。通过潜伏期间显著限制病毒基因表达,EBV减少了被细胞毒性T细胞识别的病毒蛋白数量。

EBV核抗原1EBNA-1)结合病毒DNA,使EBV基因组以环状附加体形式存在于B细胞中。EBNA-2上调EBV潜伏膜蛋白12LMP-1LMP-2)以及促进B细胞生长和转化的细胞蛋白表达。EBNA-3蛋白调节细胞基因表达,而EBNA前导蛋白增强EBNA-2LMP-1的上调作用。

LMP-1具有致癌性,其在转基因小鼠中的表达可导致B细胞淋巴瘤。LMP-1模拟B细胞表面分子CD40的组成性激活形式,诱导细胞信号反应,激活NF-κB转录因子、c-jun,上调细胞黏附分子、细胞因子产生和B细胞增殖。

LMP-2通过阻断酪氨酸激酶磷酸化防止EBV从潜伏感染细胞中 reactivation(再激活)。在转基因小鼠中,LMP-2的表达使非转化B细胞即使在缺乏正常B细胞受体信号的情况下也能存活。EBV编码的非翻译RNAEBER)不编码蛋白,但可能参与致癌和抗凋亡过程。另一种病毒RNA BARF0也在潜伏感染的B细胞中被检测到。

EBV相关疾病通常表现出三种潜伏模式之一的病毒基因表达:第一种仅表达EBNA-1EBER;第二种表达EBNA-1LMP-1LMP-2EBER;第三种表达所有潜伏基因。第四种模式见于健康人外周血B细胞,仅检测到EBERLMP-2,部分研究中还检测到EBNA-1 RNA

1. EB病毒感染人体模式图 在口咽部,EBV可直接感染静息B细胞,或先感染上皮细胞再间接感染B细胞。原发性感染期间,EBV感染的B细胞可发生裂解性感染并产生病毒颗粒,或表达全套潜伏期病毒蛋白。后者会受到自然杀伤细胞和细胞毒性T细胞的免疫监控。康复后,外周血中存在的潜伏感染记忆B细胞会表达潜伏膜蛋白(LMP2,可能同时表达EBV核抗原(EBNA1。这类细胞可发生EBV再激活并表达其他潜伏期病毒蛋白,从而被细胞毒性T细胞识别并清除。部分潜伏感染细胞在口咽部进行裂解复制,导致病毒颗粒释放至唾液,或通过感染上皮细胞释放病毒。

EBV的免疫反应及病毒逃逸机制

EBV感染引发体液和细胞免疫反应。虽然针对病毒结构蛋白和EBNA的抗体对诊断感染很重要,但细胞免疫反应对控制EBV感染更为关键。

自然杀伤细胞、CD4+CD8+细胞毒性T细胞在原发性感染期间控制增殖的EBV感染B细胞。在传染性单核细胞增多症中,高达40%CD8+ T细胞针对一个复制性EBV蛋白序列,2%针对一个潜伏蛋白序列。急性感染恢复后,HLA限制性细胞毒性T细胞对控制EBV至关重要,CD8+ T细胞对复制性和潜伏性抗原的反应比例相似。许多针对潜伏蛋白的细胞毒性T细胞反应针对EBNA-3蛋白。

EBV在强大免疫反应下仍能持续存在,表明其已进化出逃逸免疫系统的策略。EBV编码一种细胞因子和一种细胞因子受体,可能用于调节免疫系统以维持持续感染。EBV BCRF1蛋白与白细胞介素-10IL-10)有70%的氨基酸序列同源性,模拟IL-10活性,在体外抑制人外周血单核细胞产生干扰素EBV BARF1蛋白作为集落刺激因子1CSF-1)的可溶性受体,可能作为诱饵受体阻断该细胞因子的作用。由于干扰素和干扰素在体外抑制EBV感染细胞生长,BCRF1BARF1蛋白可能帮助病毒在急性感染或再激活期间逃逸宿主免疫系统。

EBNA-1可阻止自身被蛋白酶体降解,从而避免激活细胞毒性T细胞。EBV编码至少两种抑制凋亡的蛋白:BHRF1是人类bcl-2蛋白的同源物,可阻断凋亡;LMP-1上调多种抑制凋亡的细胞蛋白表达,包括bcl-2A20

EBV感染的Burkitt淋巴瘤细胞下调多种对细胞毒性T细胞杀伤至关重要的蛋白表达,包括抗原处理相关转运蛋白、细胞黏附分子和MHC I类分子。

2. EBV病毒特定蛋白在潜伏感染(A组)与免疫逃避(B组)中的功能
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组显示,EBV核抗原(EBNA2可上调潜伏膜蛋白12(分别为LMP-1LMP-2)的表达。EBNA-3是一组三种蛋白质:EBNA-3AEBNA-3BEBNA-3C。其中EBNA-3BEBNA-3C能上调某些B细胞蛋白的表达,而所有EBNA-3蛋白均可抑制EBNA-2LMP-2表达的上调作用。B组展示的蛋白质能抑制细胞凋亡,或阻断干扰素对EBV转化B细胞生长的抑制能力。红色条带表示对该活性的抑制作用。

临床综合征

传染性单核细胞增多症

婴幼儿和儿童的EBV感染多无症状或表现为非特异性症状,而青少年和成人感染常导致传染性单核细胞增多症。超过50%的患者表现为发热、淋巴结肿大和咽炎三联征;脾大、腭部瘀点和肝大各见于10%以上患者。较少见的并发症包括溶血性贫血、血小板减少、再生障碍性贫血、心肌炎、肝炎、生殖器溃疡、脾破裂、皮疹(如氨苄西林治疗后斑丘疹)以及神经系统并发症(如吉兰巴雷综合征、脑炎和脑膜炎)。

多数患者出现白细胞增多、异嗜性抗体阳性、血清转氨酶升高和非典型淋巴细胞增多。非典型淋巴细胞主要为T细胞,是对EBV感染B细胞的反应。传染性单核细胞增多症的症状主要归因于T细胞的增殖和激活。高达2%的外周B细胞可能被EBV感染。EBV激活B细胞导致多克隆抗体产生,引起异嗜性抗体滴度升高,偶见冷凝集素、冷球蛋白、抗核抗体或类风湿因子升高。

慢性活动性EBV感染

这是一种极罕见的疾病,定义为:严重疾病持续超过六个月,起于原发性EBV感染或伴有异常EBV抗体滴度;组织学证据显示器官疾病(如肺炎、肝炎、骨髓增生不良或葡萄膜炎);组织中发现EBV抗原或DNA。患者常伴有病毒特异性抗体滴度极度升高。与之不同,慢性疲劳综合征患者EBV抗体滴度仅轻度升高。

X连锁淋巴增殖性疾病

这是一种男性遗传性疾病,患者无法控制EBV感染。在登记的161例患者中,57%死于传染性单核细胞增多症,29%获得性低丙种球蛋白血症,24%患恶性淋巴瘤。患者组织中存在EBV DNA和抗原。该病突变基因位于X染色体,称为SAPSLAM相关蛋白),也称SH2D1ADSHP。该基因编码的蛋白位于T细胞表面,与TB细胞上的SLAMT细胞和NK细胞上的2B4相互作用。SAP功能缺失损害TB细胞正常相互作用,导致EBV感染B细胞不受控生长。

EBV相关癌症

鼻咽癌

鼻咽癌在中国南方、北非和阿拉斯加爱斯基摩人中高发。在中国南方,年发病率接近50/10万。在美国和西欧散发。几乎所有未分化或低分化鼻咽癌都含有EBV基因组并表达EBV蛋白。EBV基因组存在于转化上皮细胞而非肿瘤淋巴细胞中。单克隆EBV基因组见于早期浸润前不典型增生或原位癌,表明EBV感染先于恶性肿瘤发生。

患者常伴有抗EBV结构蛋白的IgA抗体滴度升高。在中国南方,EBV特异性IgA抗体检测用于鼻咽癌早期筛查。治疗后抗体滴度升高提示预后不良,下降或稳定则预后较好。

【NEJM经典综述】认识EB病毒感染

3. EB病毒感染的临床表现
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组显示传染性单核细胞增多症患者眼眶周围水肿伴眼睑瘀点;B组展示该病患者扁桃体肿大;C组呈现患者口服氨苄西林治疗后出现的斑丘疹;D组为艾滋病患者的口腔毛状白斑表现。本组照片由Maria Turner医生授权提供。

Burkitt淋巴瘤

Burkitt淋巴瘤是一种高度恶性小无裂B细胞淋巴瘤。在赤道非洲,该病与恶性疟疾相关,肿瘤多见于颌部,90%以上与EBV相关。疟疾感染可能削弱T细胞对EBV感染B细胞的控制并促进其增殖。在美国,患者多表现为腹部肿瘤,仅20%EBV相关。

Burkitt淋巴瘤细胞存在8号与14222号染色体的易位,导致c-myc癌基因(8号染色体)位于免疫球蛋白重链(14号染色体)或轻链(222号染色体)恒定区附近,引起c-myc基因异常调控。c-mycEBV永生化B细胞中的表达增强细胞致瘤性。

流行病学研究提示EBV在非洲Burkitt淋巴瘤发展中起因果作用。乌干达儿童中EBV结构蛋白抗体滴度升高者患病风险高。非洲Burkitt淋巴瘤组织通常含有EBV DNA且仅表达EBNA-1蛋白。与鼻咽癌类似,肿瘤组织中存在单克隆EBV基因组,表明肿瘤起源于单个EBV感染细胞。

霍奇金病

美国约40-60%的霍奇金病患者肿瘤中检测到EBV DNA。病毒基因组存在于霍奇金和Reed-Sternberg细胞中,且为单克隆。EBV更多见于混合细胞型或淋巴细胞消减型霍奇金病、发展中国家儿童、西班牙裔患者、年轻男性以及免疫缺陷患者(包括HIV感染者)。患者发病前或发病时EBV结构蛋白抗体滴度高于一般人群。

淋巴增殖性疾病

EBV与先天性或获得性免疫缺陷患者的淋巴增殖性疾病相关,包括严重联合免疫缺陷、器官或骨髓移植受者和艾滋病患者。这些患者T细胞免疫功能受损,无法控制EBV感染B细胞的增殖,表现为传染性单核细胞增多症症状或发热、局部或系统淋巴增殖(累及淋巴结、肝、肺、肾、骨髓、中枢神经系统或小肠)。接受T细胞清除或HLA不匹配骨髓移植、抗淋巴细胞抗体治疗、巨细胞病毒疾病或移植后原发性EBV感染者风险更高。患者发病前外周血EBV病毒载量升高,有效治疗后降低。肝活检标本中EBV RNA检测阳性率在发病前为71%,未发病者仅10%。患者常伴有血清IL-6水平升高,该B细胞生长因子可能促进EBV感染B细胞增殖。

组织学表现为浆细胞增生、B细胞增生、B细胞淋巴瘤或免疫母细胞淋巴瘤。病变可为单克隆、寡克隆或多克隆,多克隆者预后最好。病变通常无Burkitt淋巴瘤典型的染色体易位。诊断需在活检组织中证实EBV DNARNA或蛋白。

4. EBV淋巴增殖性疾病患者的病理学特征
颅脑磁共振成像(A组,由Steven Holland医生提供)显示多发脑内肿瘤结节。同一患者肾周肿块活检显示免疫母细胞淋巴瘤(B组)。采用抗EBV核抗原(EBNA2单克隆抗体对患者肿瘤组织进行染色(C组),可见大多数细胞表达该蛋白。使用EBV编码RNAEBER)探针进行原位杂交显示肿瘤细胞中存在EBER表达(箭头指示,D组由Douglas Kingma医生提供)。

其他癌症

EBV DNA或蛋白可能参与其他多种肿瘤的发病机制,包括鼻T细胞/NK细胞淋巴瘤、淋巴瘤样肉芽肿、血管免疫母细胞性淋巴结病、非免疫缺陷患者的中枢神经系统淋巴瘤、移植受者的平滑肌肿瘤和胃癌。病毒DNA或蛋白也见于外周T细胞淋巴瘤,可伴病毒相关性噬血细胞综合征。

EBVHIV

艾滋病患者循环中EBV感染B细胞数量是健康人的10-20倍。其T细胞抑制EBV感染B细胞的能力较弱。HIV感染者口咽部分泌物中EBV量增加,EBV抗体滴度更高。EBV特异性细胞毒性T细胞下降和EBV病毒载量升高预示HIV感染者发生EBV相关非霍奇金淋巴瘤,但机会性感染前未见此变化。原发性EBV感染不影响HIV病毒载量和疾病进展。

口腔毛状白斑

口腔毛状白斑见于HIV感染者和部分免疫抑制移植受者,表现为口腔黏膜隆起、白色、皱褶状病变,尤其多见于舌侧。这是一种上皮细胞的非恶性增生病变,病变上层角化上皮细胞中存在EBV DNA和疱疹病毒颗粒。同一病变中常存在多种EBV毒株。与EBV相关癌症不同,口腔毛状白斑显示活跃的病毒复制和裂解蛋白表达。

淋巴细胞性间质性肺炎

淋巴细胞性间质性肺炎主要见于HIV感染儿童,也可见于成人,特征为弥漫性肺间质浸润。病变包括肺泡隔被淋巴细胞、浆细胞和免疫母细胞浸润。HIV感染伴该病儿童的肺病变中检测到EBV DNA和蛋白。

非霍奇金淋巴瘤

EBVHIV感染者良性淋巴结活检标本中检出率更高,这些患者随后或同时发生非霍奇金淋巴瘤。50-60%的肿瘤含有EBV DNA或蛋白。多数肿瘤为免疫母细胞淋巴瘤或Burkitt型淋巴瘤,少数为大细胞淋巴瘤,且多为单克隆。艾滋病患者的Burkitt型淋巴瘤常发生于免疫缺陷前,多有c-myc重排;而免疫母细胞淋巴瘤发生于艾滋病晚期,无c-myc重排,更多为EBV阳性。

与艾滋病其他癌症不同,几乎所有中枢神经系统淋巴瘤都含有EBV DNA。这些肿瘤通常为免疫母细胞淋巴瘤,发生于CD4+细胞计数极低患者。脑脊液EBV DNA聚合酶链反应阳性是艾滋病伴局灶性脑病变患者淋巴瘤的有用预测指标。

艾滋病患者的原发性渗出性淋巴瘤常同时含有EBV和卡波西肉瘤相关疱疹病毒(HHV-8)基因组。EBV也在艾滋病患者的平滑肌肉瘤中被检测到。

治疗

传染性单核细胞增多症

多数患者无需特异性治疗。阿昔洛韦抑制EBV复制并减少病毒释放,但对症状(主要源于免疫反应)无显著影响,故不推荐使用。阿昔洛韦对口腔毛状白斑有效,但停药后常复发。皮质类固醇可缩短发热和口咽症状持续时间,但不推荐用于无并发症患者,且可能增加某些并发症风险。应考虑用于严重并发症患者,如即将发生上气道阻塞、急性溶血性贫血、严重心脏受累或神经系统疾病。一项双盲安慰剂对照研究显示,阿昔洛韦联合泼尼松龙治疗无并发症传染性单核细胞增多症不影响病程或缺勤时间。

EBV淋巴增殖性疾病

治疗应包括尽可能减少免疫抑制剂剂量,减量可使部分病变完全消退。局部淋巴增殖病变(尤其胃肠道)的手术切除或放疗对部分患者有效。阿昔洛韦抑制线性EBV DNA复制但不影响潜伏感染细胞中的附加体,通常无效。干扰素α对部分患者有效。

单克隆抗体治疗也已用于EBV淋巴增殖性疾病。使用抗CD21CD24的鼠源单克隆抗体治疗58例患者,61%完全缓解。利妥昔单抗(抗CD20单克隆抗体)已获FDA批准用于低度恶性B细胞非霍奇金淋巴瘤治疗。两例肺移植后发生EBV淋巴增殖性疾病患者经利妥昔单抗治疗后完全缓解。一项初步研究显示,26例淋巴增殖性疾病患者中54%经利妥昔单抗治疗完全缓解。对免疫抑制剂减量或其他治疗无反应者,细胞毒性化疗可能有效。

骨髓移植后输注未照射供体白细胞可使约90%EBV淋巴增殖性疾病患者淋巴瘤消退。3-42个月随访中,56%仍处于缓解;11例发生急性或慢性移植物抗宿主病。

为降低供体白细胞输注相关移植物抗宿主病风险,使用了EBV特异性细胞毒性T细胞。一中心三例患者中两例经该治疗后疾病完全消退。失败者肿瘤存在EBV基因组缺失,使恶性细胞逃逸T细胞杀伤。EBV特异性细胞毒性T细胞也用于预防T细胞清除骨髓移植受者的淋巴增殖性疾病。42例接受预防性细胞毒性T细胞输注者无一人发病,仅1例发生移植物抗宿主病,而未接受预防者15%发病。基因标记的EBV特异性T细胞在某些患者中持续存在长达三年。

骨髓移植受者的EBV淋巴增殖病变几乎均源于供体细胞,而实体器官移植受者病变通常源于受体细胞,故供体来源T细胞不适用于治疗。输注HLA匹配的同胞异体细胞、自体淋巴因子激活的杀伤细胞或自体EBV特异性细胞毒性T细胞可使器官移植受者淋巴增殖性疾病消退。

霍奇金病患者复发期间使用自体EBV特异性细胞毒性T细胞治疗。三例患者输注后两例症状减轻,所有患者血EBV DNA水平下降。

预防与疫苗

由于骨髓移植相关EBV淋巴增殖性疾病多源于供体B细胞增殖,输注B细胞清除的骨髓可降低发病率。去除供体B细胞和T细胞比仅去除T细胞进一步降低移植受者淋巴增殖性疾病发生率。使用抗淋巴细胞抗体期间或移植时开始抢先使用阿昔洛韦或更昔洛韦可降低器官移植受者淋巴增殖性疾病发生率,但另一项研究显示移植后两周与一年抗病毒治疗在疾病发展上无差异。

EBV疫苗接种可能对多种EBV血清阴性人群有益,包括器官或骨髓移植受者、X连锁淋巴增殖性疾病患者、Burkitt淋巴瘤(赤道非洲)或鼻咽癌(中国南方)高发区人群以及易患传染性单核细胞增多症的青少年和成人。使用纯化EBV gp350或表达gp350的痘苗病毒免疫棉顶狨猴,可保护其免受EBV攻击后淋巴瘤发生。

初步研究显示,9EBV血清阴性儿童接种表达gp350的痘苗病毒后均产生中和抗体,其中6人在16个月后仍未感染,而未接种对照全部感染。一项使用纯化重组gp350蛋白的I期临床试验已完成。目前正在人体试验针对潜伏EBV抗原的肽段免疫,以增强细胞免疫并降低EBV相关恶性肿瘤发病率。

参考文献Cohen J. I. (2000). Epstein-Barr virus infection. The New England journal of medicine343(7), 481–492. https:///10.1056/NEJM200008173430707