肾移植术后BK病毒感染的诊治进展
2019-01-09倪晓洁陈必成
倪晓洁,陈必成
作者单位: 325000浙江省温州,温州医科大学附属第一医院
多瘤病毒属乳头多瘤空泡病毒科病毒,目前已知的主要包括BK病毒(BKV)、JV病毒(JCV)和SV40病毒,均为广泛分布于哺乳动物的裸露小DNA病毒,不具外膜,呈对称的20面体,直径为45 nm。病毒基因组包含三个区域,分别为:(1)早期区域:编码大小T抗原,在病毒转化、复制和基因表达的调节方面起作用;(2)晚期区域:编码3种病毒衣壳蛋白V1P、V2P、V3P;(3)非编码的调节区域。这3种多瘤病毒在基因水平上有70%~75%的同源性,彼此难区分,但无血清交叉反应。
BKV具有高传播性、低致病性的特点。普通人群感染BKV后常无明显的临床症状,可能仅表现为发烧等症状,偶见儿童的一过性膀胱炎。但在免疫抑制状态时患者发病率显著升高,骨髓移植患者中可见出血性膀胱炎,肾移植患者尿液中BKV的感染率可高达10%~30%。病毒感染途径目前有两种假说:第一,通过供肾传播,即BKV通过移植器官直接传播给从未感染过病毒的受体;第二,潜伏于受者肾小管上皮细胞的多瘤病毒在肾移植后因免疫功能缺陷而被激活复制。
1 致病过程
移植受者因机体免疫力过度抑制,寄居在尿道上皮内的BKV大量复制而表现为病毒尿症,可为一过性,也可持续进展引起肾小管上皮细胞损伤、脱落,产生输尿管溃疡导致基底膜的破坏,病毒进而进入肾实质和血液循环,发展成为病毒血症,这个过程通常需要4~12周。病毒血症进一步发展,可引起输尿管狭窄和BKV肾病(BKVN),输尿管狭窄因炎症细胞反复浸润致瘢痕修复,肾小管平滑肌细胞增生引起,发展至BKVN需要1~12周。BKVN可显著降低移植肾远期预后,是移植肾功能不全的主要原因之一,因此也是目前临床关注的热点。BKVN好发于移植术后12.5(1.3~45.1)个月,最早可发生于术后7 d。肾移植术后10个月有约5%的患者发生BKV感染,其中45%的患者可发展为不可逆转的移植肾功能衰竭。接受抗排斥治疗的肾移植患者中BKV感染率更高,可达10%~60%。肾移植术后5年BKVN的发生率为1%~80%,可引起1%~10%的移植肾功能不全和 30%~ 80%的移植肾失功。BKVN早期患者血肌酐可在正常水平,因此部分BKVN在程序性肾活检中被发现,后期可出现不同程度的移植肾功能减退(常被误诊为急性排斥反应或者药物毒性),亦可有血尿、蛋白尿、排尿困难、尿路狭窄及发热等表现。
2 实验室检测方法
2.1 尿沉渣分析 其是最早期判断BKV感染的方法,若每个高倍镜视野中见5个以上圈套细胞即可判定为有临床意义。尿沉渣分析简便、经济、快速,敏感度和特异度高,对BKVN的阳性预测值(PPV)虽较低,但阴性预测值(NPV)高,故可用于筛查和BKV感染的监测,连续监测若数值持续上升可提示病毒血症或BKVN发生(表1)。
2.2 PCR检测技术 其可明确病毒DNA载量,是肾脏疾病改善全球预后(KDIGO)与美国移植协会一致推荐的病毒定量检测方法,也可作为疗效评判的重要指标。病毒尿症是病毒活性复制的首发标志,因此可作为预防和早期诊断的指标,且BKVN经过治疗后病毒尿症转阴可晚于病毒血症,因此尿病毒DNA可作为BKVN治疗的长期随访监测指标。病毒血症对BKVN的PPV明显高于病毒尿症,分别为30%~40%和50%~80%,因此临床上更倾向于使用血浆BKVDNA作为BKVN高危人群的筛查(表1)。有学者认为在病毒尿症阳性患者中进行病毒血症筛查比两者同时筛查更有成本效益,但易漏诊少数病毒血症阳性而病毒尿症阴性的患者,提示病毒在循环白细胞中被激活。
尽管 PCR检测病毒尿症或病毒血症的诊断价值已明确,但其方法尚未标准化。目前采用较多的是定量实时PCR、传统PCR和终末期定量PCR。标本选择也未统一,尿标本可选择非沉淀尿、尿沉渣和全尿,其中尿沉渣被认为不适合用于监测病毒尿症。血标本可选择血浆、血清和全血,有学者认为血浆最适合用于检测病毒血症。PCR方法上包括DNA提取、引物设计、目标病毒、PCR条件、标本量以及标准化曲线的差异国内外各中心亦不相关,故阳性标准也各有不同。通常认为尿中BKVDNA>1×107拷贝/ml和血浆中BKVDNA>1×105拷贝/ml可有效预测BKVN,故国际上通常推荐其为阳性标准。结合病毒尿症及病毒血症的优缺点,对BKV的监测方案可推荐为:(1)病毒尿症检测,术后3个月内每2周,此后每月至术后6个月,后每3个月至2年针对病毒尿症阳性患者测病毒血症;(2)病毒血症检测,术后6个月内每月,后每3个月至2年。
另有研究发现,BKVN患者均显示高水平的BKV-mir-B1-5P和BKV-mir-B1-3P,因此测定尿液中病毒microRNA较病毒DNA有更高的特异度。多个研究认为尿BKVVP1mRNAs>6.5×105/ngRNA可作为诊断标准。BKV-mir-B1-3P可由BKV和JCV共同表达,而BKV-mir-B1-5P为BKV感染的特异性微RNA,因此对BKV感染具有较高的特异性,ROC分析亦表明bkv-mir-b1-5p/mir-16与血浆和尿BKV DNA载量检测相比更具诊断价值(表1)。
2.3 病毒生物标记物检测 尿Haufen是一种三维的铸状多瘤病毒聚合体,可在电镜下观察到,敏感度、特异度、对BKVN的PPV和NPV均接近100%,故被认为侵袭性肾活检的替代物。但目前仅有一单中心报告,仍需进一步的验证,同时电子显微镜的高成本和非常规性限制了其在常规的临床实践中的应用(表1)。
2.4 病毒基因型分型 根据BKVvp1编码区61~83氨基酸的差异,可将BKV分成6种亚型:I(Ia、Ib1、Ib2、Ic),II,III,IV(IVa1、IVa2、IVb1、IVb2、IVc1、IVc2),V,VI。其中 I型最常见(80%),分布于世界各地;II和IV型仅见于少数肾移植、骨髓移植和恶性肿瘤患者;III型与妊娠相关;IV型则多见于东北亚和欧洲。不同基因型的BKV间的相似性为61%~70%,但有不同的组织定向,可引起截然不同的临床症状和获得不同的治疗效果。Randhawa等发现BKV中Ia基因型病毒对静脉丙种球蛋白(静丙)针治疗反应最好。
3 BKVN的病理诊断
BKVN的明确诊断仍需依靠移植肾病理。根据其特征性的组织病理学可诊断BKVN,包括肾小管上皮细胞核内病毒包涵体,肾小管上皮细胞灶性坏死,肾间质中不同程度的嗜中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞浸润,同时可见肾间质纤维化。肾小管上皮细胞核内的病毒包涵体通常是一种无形态结构的嗜喊性或嗜酸性的玻璃球样结构。电镜下可见直径40~45nm的病毒颗粒呈致密结晶样排列。BKVN病变的早期最常见于髓质区,呈灶性分布,间质中无细胞浸润,是可逆性病变。病变进展进而侵犯皮质,将引起尿液由受损小管漏至间质及管周毛细血管,临床表现为血肌酐升高,最终病变弥漫分布于近端肾小管。因此目前认为病毒复制引起急性小管损伤是导致肾功能减退的重要原因,而持续的小管坏死则可引起肾实质瘢痕形成、间质纤维化、小管萎缩直至进展为慢性肾功能不全的不可逆阶段。根据移植肾病理组织学的不同程度改变判断 BKVN的长期预后,见表2。
但BKVN早期组织病理学改变可不明显,既往常将这种病理变化与急性排斥反应混淆,实际上急性排斥反应也可以和 BKVN同时存在,特别是在BKVN治疗后,而且以哪种病变为主很难鉴别,加大了诊断和治疗的难度。目前公认对移植肾组织SV40T抗原的免疫组化染色阳性是诊断BKVAN快捷方便的“金标准”。
表1 BKV主要实验室检测方法
4 治疗
肾移植术后的BKV感染治疗的首要原则为减少免疫抑制剂用量,KDIGO认为当血浆病毒载量超过10 000拷贝/ml时需减量免疫抑制,有效率可达50%~90%,但仍有33%的患者发展成BKVN,同时伴有8%~12%的患者发生移植物功能丢失。但减量免疫抑制治疗肾移植术后BKV感染的后果可能使急性或慢性排斥反应的发生率增高及新发DSA的形成。
4.1 免疫抑制剂调整 长期大剂量使用免疫抑制包括他克莫司联合酶酚酸酯的应用和术后3个月内激素总用量被认为是BKVN的危险因素,因此减量免疫抑制方案推荐先减量CNI 25%~50%,之后代谢类药物减量50%,进一步停用代谢类药物,同时减量激素。环孢素替换他克莫司亦有报道有效。
BKV可诱导宿主细胞内传导信号和DNA复制,激活蛋白翻译通路,包括哺乳动物的雷帕霉素(mTOR)通路。Liacini等证实BKV可诱导30-磷酸肌醇依赖激酶-1(PDK-1)、AKT(又称蛋白激酶 b)和70-kDa核糖体蛋白S6激酶(P70s6)的磷酸化,这些都是mTOR途径的下游靶点。体外试验证实mTOR抑制剂西罗莫司可以以剂量依赖性的方式抑制p70s6激酶磷酸化,降低BKV介导宿主细胞周期启动的蛋白即T抗原的表达。多个单中心回顾性研究发现mTOR抑制剂联合小剂量环孢素较单纯减量免疫抑制剂或同时合并使用西多福韦和/或静丙能更快下降血浆BKV病毒载量和更好的移植肾功能,同时不增加急性排斥反应的发生。
4.2 抗病毒药物 目前尚无针对BKV的特异性抗病毒药物,研究较多的是西多福韦。西多福韦属胞嘧啶核苷酸类,是广谱抗疱疹病毒药物,被FDA批准用于侵袭性CMV病。体外实验已证实西多福韦对多瘤病毒复制的抑制作用;临床试验发现小剂量西多福韦治疗BKVN获得良好效果,可以延长移植物存活时间。但西多福韦的肾毒性和骨髓抑制限制了它在肾移植患者中的应用,且已有的成功案例多为病例报告,尚无随机对照试验,给药方案亦相差很大,因此对于西多福韦的合适剂量及安全性有待进一步大规模临床研究。布里西多福韦是目前正在进行第三阶段临床试验的西多福韦口服前药,是一种脂类无环核苷磷酸酯,在细胞内可转化为二磷酸西多福韦,据报道其肾毒性发生率低于西多福韦,病例报告描述了其治疗肾移植和干细胞移植患者中BKVN的成功结果;然而其确定疗效及安全性亦需临床试验加以证实。
表2 BKVN病理分级与预后的关系
4.3 来氟米特 来氟米特有抗病毒和免疫抑制双重作用,可以抑制病毒DNA复制,体内试验证实其可以抗BKV、CMV及单纯疱疹病毒。免疫抑制方面同属抗增殖类药物,因此常用于替换代谢类药物。来氟米特的活性代谢物(称为terflunomide或a771726)可以被测量,可对其进行治疗监测。有推荐来氟米特治疗BKV病毒血症,每天负荷剂量为60~100mg,连续3 d,维持剂量为20~60 mg,以维持活性代谢物a771726谷浓度在40~100g/ml。但其疗效尚需进一步证实。且存在贫血、转氨酶升高、皮疹、肝炎、血栓性微血管病变、溶血和骨髓抑制等副作用,孕妇禁用。
4.4 静脉丙种球蛋白(静丙) 静丙针既有免疫调节作用,又有潜在抗病毒和细菌毒性的作用。静丙治疗可能对低球蛋白血症患者特别有益,因此可促进患者被动抗BKV免疫,同时因为静丙是免疫调节剂,有助于免疫调节,与减少免疫抑制方案合用对排斥反应的发生有一定的预防作用。因其更易使用且耐受良好,基本无副作用(少见血栓和血液高凝风险),因此可以比抗病毒药物优先使用,推荐剂量为总量 2 g/kg,2 ~ 14 d。
4.5 氟喹诺酮 体外研究表明,氟喹诺酮类抗生素在体外能抑制BKV和SV40病毒的复制,但前瞻对照研究未得出阳性结论。因此目前不推荐氟喹诺酮用于BKV的预防和治疗。
4.6 其他 BKVN常合并急性排斥反应,两者并存时,有学者推荐先予以大剂量皮质激素冲击治疗或抗淋巴细胞球蛋白(ATG)等抗排斥治疗,随后给予相应的抗病毒治。临床观察短暂的抗排斥治疗不会引起多瘤病毒的大量复制,病毒血症也未出现明显升高。
总之,肾移植术后BKV感染较普通人群发生率高,且一旦进展至BKVN可造成不可逆的移植肾功能损伤,需要定期检测病毒尿症和病毒血症,减量免疫抑制剂治疗可减少BKVN发生,从而改善预后。
(参考文献略,读者需要可向编辑部索取)