EB病毒对宿主免疫系统的影响论文_陈梦佳,刘卓然

EB病毒对宿主免疫系统的影响论文_陈梦佳,刘卓然

南华大学附属第二医院 湖南衡阳 421001

【摘 要】EB病毒(Epstein-Barr virus EBV)感染与多种疾病的发生、发展密切相关,EB病毒一旦感染人体后会长期潜伏在B淋巴细胞中,也可感染某些上皮细胞。EB病毒在感染的细胞中增殖,并在感染细胞膜的表面表达相应的抗原,激活T淋巴细胞,使CD3+、CD8+显著增加,CD4+明显减少,同时宿主在免疫应答过程中Th1/Th2细胞及分泌的细胞因子IL-2、IL-8、IL-6、IFN-γ等出现异常改变,免疫球蛋白IgG、IgM等也发生一系列改变,并且宿主细胞还会产生针对EB病毒的特异性抗体。本文就EB病毒感染后宿主免疫系统变化的最近研究进行归纳和总结,有助于临床上对EB病毒感染导致相关疾病的实验室诊断以及预后的判断提供依据。

【关键词】EBV;免疫球蛋白;T淋巴细胞;B淋巴细胞;细胞因子

Effect of Epstein - Barr virus on host immune system

CHEN Meng-jia,LIU Zhuo-ran

Department of Clinical Laboratory,Second Affiliated Hospital,University of South China,Hengyang 421001,Hunan Province,China

Abstract:Epstein-Barr virus(Epstein-Barr virus EBV)infection is closely related to the occurrence and development of many diseases. Once infected with EBV,the EB virus infects some epithelial cells after long-term latency in B lymphocytes. EBV infection in the infected cells and the surface of the infected cell membrane expression of the corresponding antigen,activation of T lymphocytes,the CD3 +,CD8 + significantly increased CD4 + significantly reduced,while the host immune response in Th1 / Th2 cells and secreted IL-2,IL-8,IL-6,IFN-γ,and immunoglobulin IgG and IgM were also changed. The host cells also produced EBV-specific antibodies. This paper summarizes the recent studies on the changes of host immune system after EBV infection,which is helpful for the clinical diagnosis and prognosis of EBV infection.

Keywords:Epstein-Barrvirus(EBV);Immunoglobulin;T lymphocytes;B lymphocytes;Cytokines.

EBV是1964年由Epstein和Barr首次在非洲儿童Burkitt淋巴瘤的体内细胞中发现,并在全球范围内引起广泛感染,以儿童及青少年居多,属于嗜人类淋巴细胞的γ-DNA疱疹病毒[1]。EBV具有嗜B淋巴细胞性,可长期潜伏在B淋巴细胞中,也可感染T淋巴细胞、上皮细胞及自然杀伤性细胞,在机体免疫功能低下和某些外界或自身因素剌激下,例如遗传缺陷性疾病(如X连锁淋巴组织增生症)、免疫抑制(如器官移植等)或慢性潜伏感染的反复刺激的情况下,潜伏在感染细胞内的EB病毒会活化并在感染的细胞中表达多种蛋白抗原,如EBV的衣壳抗原(VCA)、早期抗原(EA)、核抗原(EBNAs)以及潜伏期膜蛋白(LMPs)抗原,这些抗原会刺激细胞增生和转化并最终导致肿瘤的发生和发展。EBV感染会激活T淋巴细胞使淋巴细胞亚群CD3+和CD8+的活性异常增高,并激活巨噬细胞[2],导致炎症性细胞因子如干扰素、肿瘤坏死因子、白细胞介素(IL-6、IL-10、IL-2等)等发生异常变化,从而导致EB病毒相关的传染性单核细胞增多症(infectiousmononuclcosis,IM)、慢性活动性EB病毒感染(chronieaetiveEpstein一Barrvirusinfeetion,CAEBV)及EBV 相关噬血淋巴组织细胞增生症(Epstein-Barr virus-related hemophagocytic lymphohistiocytosis syndrome,EBV-HLH)等疾病发生。同时宿主免疫系统还可针对EB病毒表达抗原产生相应的抗体(VCA-IgM、VCA-IgG、EA-IgM、EA-IgG等)。本文就EB病毒感染在不同的临床类别中宿主免疫系统一系列变化的最新研究作一综述,意在寻找有助于诊断EB病毒相关疾病的实验室标志物。

1体液免疫

1.1 机体免疫球蛋白变化

EB病毒进入机体后能刺激机体产生非特异性抗体,形成免疫复合物,引起免疫球蛋白发生变化,并可促使补体激活免疫细胞,继而发生体液免疫反应,导致自身免疫系统调节异常[3]。我们根据近年的研究结果[4][5][6]发现EBV感染后机体免疫球蛋白的变化在不同临床类别中表达水平有所不同,IM患儿在发病期间血清学 IgM、IgA、IgG表达率均有所升高,同时CAEBV患儿IgM及IgE表达率明显升高,而EBV-HLH患儿血清IgA、IgM、IgG表达水平则出现降低,且伴随C3、C4的表达率下降。EBV感染人体后,人体的呼吸道、消化道以及胃肠道黏膜会调节分泌IgE,它可与肥大细胞的嗜酸性颗粒结合,使机体处于特异性致敏状态,因此EBV感染后机体的IgE表达水平会升高。当EBV抗原再次接触时,将与细胞膜上的IgE发生一系列免疫反应。CAEBV感染后IgM、IgA、IgG数值明显偏高,使各免疫细胞异常增生,机体免疫组织受到损失。EBV-HLH患者血清IgA、IgG表达水平显著低于其他,同时C3、C4表达下降,这可能提示体液免疫降低的程度与疾病的预后有关,但还有待于进一步研究验证。

1.2 EBV相关特异性抗体变化

EBV感染机体后最先形成的是针对其衣壳抗原(viral capsid antigen,VCA)的 IgM 抗体(VCA-IgM),此抗体阳性可提示EBV新近感染,产生于EBV感染后4-7天,并可持续数周至三个月,急性感染的中后期还可出现一过性早期抗原(early antigen,EA)抗体(EA-IgG)。随着抗体亲和力的成熟,在EBV感染后期机体还将产生高亲和力的 VCA-IgG 和核心抗原(EBV nuclear antigen,EBNA)的抗体(EBNA-IgG),并可持续终身。LiY等[7]研究发现EBV患者中EA-IgG,VCA-IgA和EBV-DNA的表达水平较正常人升高。而在国内一些研究中发现[8][9],与急性EBV感染(AEBV)患儿或正常健康儿童相比,CAEBV患儿VCA-IgA,EA-IgA和EA-IgG均显著升高,同时伴EBV-DNA病毒载量的升高。近期越来越多的研究证明,评估血清EA-IgA,VCA-IgA和血浆EBV-DNA水平的测定在诊断EBV感染相关疾病中具有重要临床意义。但目前存在的问题是,尽管VCA-IgM是EBV感染急性期的诊断指标,但对于小于1岁的婴幼儿,他们的免疫反应尚未成熟故而抗体生成较弱且可能出现延迟,此外,有12%~16%大于16岁的儿童原发EBV感染后不能检测到VCA-IgM抗体[10]。

2细胞免疫

2.1 T淋巴细胞亚群的变化

EBV感染人体后,正常机体免疫系统主要通过细胞免疫来防御抵抗病毒。EBV感染B淋巴细胞后,被感染的B淋巴细胞传递病毒抗原信息引发强烈的T细胞免疫反应,故而T细胞免疫在EBV感染中起到决定性作用。如果患者存在免疫缺陷或免疫反应过于强烈,就会引起严重的免疫调节受损,进而引发一系列EBV相关疾病甚至器官衰竭等。

EBV感染的不同临床类型外周血中T淋巴细胞及亚群的表达水平有所不同。国内有研究发现[4][11][12],患儿感染EBV不同临床类型中,IM患儿外周血中 CD3 +、CD8 + T 细胞表达升高,CD4 +、CD4 +Tfh、CD19 + T 细胞表达降低,CD4 + / CD8 + 比值降低;CAEBV患儿CD4 +、CD19 + T 细胞均出现降低;而EBVHLH 组患儿CD4 +、CD19 + T 细胞及CD4 + / CD8 + 比值降低,同时出现CD56 + T细胞表达的降低。在一例EBV相关多发性硬化患者中发现CD8 + T细胞在EBV相关的MS患者血清中表达显著升高[13]。同时国外一例EBV相关X连锁淋巴组织增生性疾病(XLAP)的两名患者的调查研究中[14],发现EBV主要通过感染CD19+B淋巴细胞引起HLH,HLH 组CD4+、CD8+、CD4+/CD8+及CD19+均有所下降。

在各种T细胞分化抗原中,CD8+T细胞负责清除被感染的 B淋巴细胞,在急性EBV 感染中高度活化和增殖,从而产生一系列IM临床表现。CD4+T细胞可释放淋巴因子,抑制被感染的B细胞增殖,故外周血中大量CD4+T细胞被消耗,导致CD4+ /CD8+比例下降。CAEBV感染时出现CD19 + T 细胞的降低,有研究者认为与淋巴细胞产生的IFN-γ有关[13]。而对于EBV-HLH,它表现为 CD3 +、CD8 +、CD4 + / CD8 + 比值、CD19 + 及 CD56 + 全系降低。EBV-HLH的主要发病机制为EBV 感染的NK 细胞转变为大颗粒淋巴细胞并发生异常增生,导致巨噬细胞活化,产生高细胞因子血症诱发噬血现象,出现全血细胞减少、高甘油三酯血症、低蛋白血症甚至DIC 和MODS等多项临床并发症[16]。Tfh细胞与B细胞之间的相互作用通常发生在位于次级淋巴器官位点内的生发中心(GC)中,Tfh细胞可产生B细胞选择和成熟为记忆B细胞所必需的因子或长寿命抗体分泌性浆细胞。当机体发生异常调节时,Tfh细胞可以迁移到外周增强炎症反应[17]。对于IM患者,外周血中CD4 + Tfh细胞数量的增加是由生发中心释放到血液中还是体内细胞数量的实际增加,目前国内外的研究尚不能肯定,只有进一步的研究才能验证。

2.2 细胞因子

EBV 感染宿主的免疫应答过程中,Th1/Th2 细胞及其分泌的细胞因子在免疫调节过程中发挥重要的作用。这些细胞因子包括IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-18、IFN-γ、TNF-α等,它们均在EBV感染中发挥抗肿瘤、抗微生物感染、自身免疫及免疫调节等重要作用,并随免疫调节而发生不同水平的变化。

2.2.1 IL-2、IL-8、IL-10及IL-18的变化

IL-2 是由 T 细胞和NK 细胞产生的一种糖蛋白,并能诱导 T 细胞及NK细胞增殖活化。IL-8对T 淋巴细胞、嗜碱性粒细胞具有趋化作用,能够调节 T、B 淋巴细胞成熟分化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆IL-10 主要由 Th2 细胞产生,它对EBV的影响主要通过对促炎细胞因子(IL-6,TNF,IL-1α,IL-1β,IL-12)形成的拮抗作用并抑制炎症反应,并且能刺激 CD40 抗体激活的 B 细胞快速生长和分化,并产生大量的 IgG、IgA和 IgM 抗体。根据一些文献报道[18-20],EBV感染后患者血清IL-2的表达水平下降,而IL-8、IL-10的表达水平较健康成人显著增高。同时Wada T等[21]发现在X连锁淋巴组织增生症患者的血清细胞因子中,IL-18的浓度在表现为HLH的患者血清中显著升高,这表明EBV感染可促进IL-18的显著升高。IL-18的升高可活化巨噬细胞和淋巴细胞,并可逃逸NK细胞的毒性作用,从而致使有潜在EBV感染的患者容易继发HLH。

2.2.2 IL-6、TNF-α的变化

IL-6由对免疫应答、炎症反应等有多方面作用,并可调节肿瘤细胞生长。肿瘤坏死因子(TNF)是参与全身性炎症的细胞因子,它可能通过诱导增殖、侵袭和转移而参与肿瘤的发生,具有肿瘤坏死和肿瘤促进两种活性,在肿瘤中发挥的作用还存在争议。gp350是EBV感染的关键蛋白,属于EBV膜抗原之一,EBV通过gp350与B细胞表面抗原CD21分子结合而活化核转录因子NF-KB,从而促进IL-6的表达。同时gp350可通过NF-KB信号通路促进巨噬细胞分泌TNF-α,分泌的TNF-α以旁分泌的方式作用于T细胞从而影响T细胞免疫应答,并改变炎症微环境以允许EBV病毒繁殖和持续[22]。康爱君等[23]用编码EB病毒膜抗原gp350的基因-BLLE1制备的小鼠为实验模型,研究发现EBV膜抗原gp350可引起小鼠血清中TNF-α和IL-6的表达显著升高。同时,在Toon[16]的研究中证实TNF-α和IL-6在EBV-HLH患者血清中表达率升高。

2.2.3 IL-4、IFN-γ的变化

IL-4由Th2亚群产生,它作为B淋巴细胞和T淋巴细胞中的增殖存活和分化的有效共同刺激物,在EBV感染宿主细胞过程中对细胞增殖的适度抑制作用和诱导细胞凋亡中发挥重要作用。IFN-γ 能增强单核细胞的吞噬功能,与 IL-2 协同作用于免疫球蛋白的合成过程。Budiani DR团队[21]在NPC和IM患者的活检中观察到细胞因子IFN-γ和IL-4的表达,表明这两种细胞因子参与EBV相关的免疫失调过程。他们在IM和NPC及EBV 阴性对照的患者中评估IL-4和IFN-γ的表达水平,与对照组相比IM和NPC患者血清中IL-4水平降低,而IFN-γ水平均高于对照组,由此我们可以推测IM和NPC可能主要与IFN-γ免疫相关,反过来下调IL-4的免疫活化,然而这种推测仍有待考究。

综上所述,EBV感染人体后会导致人体免疫系统发生一系列免疫调节变化,这些变化在EBV相关的不同疾病中表达水平都各不相同,目前实验室检查一般采用EBV-VCA三种抗体及EB-DNA定量作为检测EBV感染的重要指标及诊断依据,但还存在一定的局限性。近年来对 EBV 感染患者的免疫学功能评估正成为 EBV 相关疾病实验室诊断的新的热点[22]。EBV感染后患者血清中细胞亚群及细胞因子等免疫水平的变化能否成为有助于诊断EB病毒感染相关疾病的诊断标志物,目前尚有待于进一步研究。

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作者简介:陈梦佳,女,研究生在读,学科专业为临床检验诊断学

审校者:刘卓然,男,主任技师,硕士生导师,研究方向为临床检验诊断学

基金项目:省科技厅科研课题欠资助(2012FJ3103)

论文作者:陈梦佳,刘卓然

论文发表刊物:《航空军医》2017年第6期

论文发表时间:2017/5/16

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