血液肿瘤儿童微小病毒B19 感染的研究

刘晨薇，汤永民

（浙江大学医学院附属儿童医院血液肿瘤内科/血液肿瘤中心/国家儿童疾病与健康临床医学研究中心，浙江 杭州 310003）

病毒感染在儿童血液系统肿瘤化疗期间较为常见，其中微小病毒B19（B19 病毒）感染可导致严重的血细胞减少，在恶性血液病患者中类似于白血病复发或化疗导致的骨髓抑制，但诊治不及时会导致抗癌治疗延误，影响化疗方案的顺利实施及治疗效果。本文就微小病毒B19 流行病学、临床表现、诊断、治疗及疫苗开发等进行综述，以期为临床治疗提供参考。

1 B19 病毒流行病学及临床表现

B19 病毒是微小病毒科的一种小型单链DNA病毒，属于红细胞病毒属。B19 病毒分为3 种不同的基因型：1、2 和3，又将基因型1 分为两个亚型（1A和1B），基因型3 分为两个亚型（3A 和3B）。在病毒流行中，基因型1 占主导性[1]。B19 病毒感染在世界范围内都很常见，且表现出区域流行病学差异。个体感染B19 病毒的典型年龄为5～15 岁，但易感成人也可能受到感染，其感染会诱发免疫反应，从而提供终身保护。因此，人群中B19 病毒特异性抗体的阳性率随着年龄增长而增加，高达60%的6～19 岁儿童和85%以上的老年人口体内存在微小病毒的IgG 抗体。然而，在一些孤立地区，如一些巴西部落中，成人血清中流行率仅为2%～10%[2]。B19 病毒主要通过呼吸道传播，也可以通过血液或血制品传播以及母婴传播。根据宿主因素，微小病毒可以产生广泛的临床症状。在健康儿童中，它通常引起传染性红斑（第五病），典型症状包括发热和脸颊蝶形、水肿性红班。成人多发生多关节痛，孕妇可发生胎儿贫血、胎儿积液，甚至胎儿死亡。在依赖增加红细胞生成的患者中，如先天性溶血性贫血患者，经常导致短暂的再生障碍性危象，这种危象通常是自限性的，不需要或很少需要支持性治疗[3]。免疫能力强的个体通常在2～3 周内清除病毒，并表现出短暂性贫血，而在免疫功能低下的个体中可能会出现永久性的红细胞生成抑制，导致慢性贫血、纯红细胞再生障碍性贫血和全血细胞减少[4]。

此外，B19 病毒的存在与淋巴结疾病和肝脾肿大相关，这是由于红细胞抑制和免疫细胞的增殖，这也可能在急性白血病的发病机制中起到重要作用[5]。在巨核细胞、内皮细胞、心肌细胞和胎盘滋养细胞等非红细胞中也发现了微小病毒，这些细胞允许有限的基因表达，而没有有效的病毒复制[6]。低拷贝数的慢性感染可导致无症状感染[7]。总之，B19 病毒在人群中普遍易感，对于免疫功能正常人群，B19病毒感染常症状轻微或无症状，但是对于免疫功能缺陷、孕妇等特殊人群，其可能导致持续性贫血、流产等不良后果。

2 B19 病毒在血液病儿童中感染的临床状况及其对原发病治疗的影响

B19 病毒感染在患有血液病的儿童中较为常见。Jain A 等[8]研究报道，血液系统肿瘤患儿B19 病毒感染阳性率达67.4%，不明原因慢性贫血的患者中阳性率达77.1%。1986 年，Van Horn DK 等[9]首次在患有ALL 的儿童中发现B19 病毒感染后相关并发症。随着医学技术的不断发展，临床对B19 病毒感染相关并发症的认识有所提高，诊断方法也有所改善。在具有正常免疫能力的宿主体内，暂时性病毒血症导致保护性抗体的形成，从而中和或消除疾病，而免疫功能低下的患者产生弱抗体反应，这限制了其中和或消除微小病毒的能力，因此可能导致慢性感染[10]。免疫缺陷宿主持续性感染的原因尚不清楚，除了宿主无法产生足够的中和抗体，也可能与急性期患者的基因组拷贝数（1010～1014拷贝数/ml）高于慢性感染患者（102～104拷贝数/ml）相关[7]。Lindblom A 等[11]研究表明，接受维持治疗的B19 病毒感染患者平均延迟化疗时间为59 d，且输血需求增加。维持治疗期间的治疗强度对无事件生存有重要影响[12]。而输血不仅产生高昂的成本，而且涉及血液传播疾病感染的风险，多次输血可导致全免疫化，增加后续的骨髓移植的排异风险[11]。血液肿瘤儿童更易受到B19 病毒的持续感染，造成慢性骨髓抑制，从而导致抗癌治疗延误，增加肿瘤复发的风险。

3 血液病儿童输血感染B19 病毒的风险

接受化疗的患者经常需要输血，输血也可能传播B19 病毒，且可从捐赠者血液中检测到B19 病毒DNA。许多受血者经历B19 病毒既往感染，而形成保护性抗体。血液产物中的B19 病毒DNA 浓度往往较低，无法感染受体。有研究表明[13]，急性感染后，供者体内的B19 病毒DNA 可能伴随着中和性抗体，这些抗体对供者血液制品的接受者也有保护作用。同时，检测到B19 病毒DNA 并不一定意味着存在病毒复制。因此，输血传播B19 病毒感染的报道较少。

急性B19 病毒感染后6 个月内，B19 病毒DNA与病毒颗粒相关，当急性B19 病毒感染时间超过6个月，检测到的B19 病毒DNA 可能是由于残留DNA 链的存在，而不是传染性病毒，因此急性B19病毒感染后数年，血浆中仍可以检测到裸露的B19病毒DNA 链[14]。Juhl D 等[15]对75 例B19 病毒感染的献血者进行研究，其结果表明B19 病毒DNA 平均持续了21.5 个月，且B19 病毒与病毒浓度相关；其中19 例受血者输注捐赠者的病毒载量超过105 IU/ml的红细胞后，有9 例微小病毒DNA 检测阳性[15]。Kleinman SH 等[16]对2000-2003 年美国七个血液中心收集的5020 份血浆样本进行检测，结果发现仅1%的献血者中可检测到低水平的B19 病毒DNA。Majumdar S 等[17]研究也表明，105 名DNA 阳性献血者的112 份成分血输注给107 例不同的镰刀细胞贫血患者，也没有观察到B19 病毒感染相关临床症状。对原料血浆进行B19 病毒滴度筛查可有效降低病毒传播风险，而对于血液病等易感患者，输血后进行B19 病毒DNA 筛查可为临床诊断及治疗提供参考依据。

4 血液病儿童B19 病毒感染的诊断

B19 病毒感染通常在白血病患儿维持治疗期间并且存在急性贫血时可以确诊，也可表现为血小板减少等[18]，但其在不明原因的血细胞减少情况下往往被忽视。在完全缓解之前，疾病本身也会导致骨髓衰竭。Lindblom A 等[11]对瑞典卡罗林斯卡医院收治的117 例ALL 患儿骨髓标本进行B19 病毒DNA 分析，结果发现有18 例患儿B19 病毒DNA 阳性，其中仅有1 例因临床原因怀疑B19 病毒感染。因此存在持续性贫血或病因不明的血小板减少症时，应考虑B19 病毒感染的可能性，进行早期筛查病毒检测。在免疫功能低下的患者中进行诊断具有挑战性，由于这些患者往往没有适当的抗体反应，许多白血病患儿急性感染期无法产生IgM，血清学检测可能为阴性，因此标准的微小病毒抗体滴定剂并不可靠，可能造成诊断的延误。而一些患者在DNA PCR 阴性的情况下也出现了明显的IgM。Das P 等[5]对曼苏拉大学儿童医院收治的急性白血病患儿感染B19病毒进行研究，结果显示有20 例IgM 单独阳性和12 例PCR 单独阳性，并且在1 例IgM 阳性病例中检测到IgG 阳性免疫反应。因此，需结合DNA 和血清学检测结果综合诊断免疫缺陷儿童的微小病毒B19 感染情况。典型的BM 表现也是B19 病毒感染的特异性表现，也有助于早期治疗[4]。有研究表明[11]，骨髓样本含有的病毒颗粒数量比外周血样本多，建议作为微小病毒B19 PCR 取样材料。而基因组二代测序技术通过同时对多种病原微生物的基因组序列进行测序，可在传统方法失败的一些病例中成功检测出病原体，因此也可作为补充检测[19]。总之，血液病儿童中B19 病毒感染易漏诊，应早期进行病毒检测，但目前没有一项技术能实现对B19 病毒感染状态的精确诊断，因此需将不同检测技术联合使用，进而提高B19 病毒检测结果的准确性。

5 B19 病毒感染患儿的治疗

目前，尚没有特定的抗病毒制剂可用于治疗或预防B19 病毒感染，但可以通过静脉注射免疫球蛋白或输血和停止化疗来消除感染[11]。

5.1 丙种球蛋白 首选静脉输注丙种球蛋白治疗免疫抑制患者的B19 病毒感染。有研究表明[20]，免疫功能低下患儿接受丙种球蛋白治疗后发展为慢性持续性微小病毒感染的几率显著降低，且即使感染没有完全清除，也可减少病毒载量，增加血细胞计数。Katragadda L 等[18]研究表明，丙种球蛋白治疗可减少B19 病毒感染患者病毒载量，且病毒载量的降低与IVIG 的应答有关。Crabol Y 等[21]研究表明，22 例确诊为纯红细胞再生障碍性贫血患儿中有10 例证实为B19 病毒感染，均有严重贫血[平均血红蛋白水平为（5.0±1.9）g/dl]，经（2.7±2.1）个丙种球蛋白治疗疗程，有9 例患儿在平均（80±54）d 内纠正了血红蛋白水平，提示丙种球蛋白治疗治疗对B19 病毒感染的纯红细胞再生障碍性贫血免疫低下患者短期内具有有效性。在免疫抑制治疗停止或恢复数月后出现持续微小病毒感染较为很罕见。Fritch Lilla SA 等[3]研究中报告了1 例白血病患儿经丙种球蛋白治疗后出现微小病毒PCR 滴度下降现象，但在治疗后4 个月急剧增加至2 900 000 IU/ml，这表明丙种球蛋白治疗过后渐渐消失，但该例患儿后期并不存在临床症状，因此并未再次予以丙种球蛋白治疗，随访结果发现该例患儿B19 病毒DNA 在血清中持续存在长达27 个月。

5.2 抗病毒药物 西多福韦（Cidofovir）是一种对dsDNA 病毒具有广泛活性的无环核苷膦酸盐，对B19 病毒感染有一定的抗病毒作用，其可特异性抑制B19 病毒在CD36+前体红系祖细胞内复制的小分子化合物，或将成为B19 病毒感染引起血液疾病的理想候选药物[2]。新型西多福韦脂质偶联物（Brincidofovir）也能抑制B19 病毒的复制[22]。B19 病毒复制遵循一种发夹依赖的DNA 复制模型，在该模型中大型非结构蛋白NS1 通过N 端起始结合域执行核酸内切酶活性，因此有研究提出[23]，将抑制微小病毒B19 NS1 蛋白核酸内切酶活性作为抗病毒药物开发的新靶点。目前，抗病毒药物仍在研究中，相信随着医学的不断发展，其将使更多血液肿瘤儿童获益。

6 B19 病毒疫苗的研发

B19 病毒在宿主细胞内可发生两种感染，一种是活性病毒产生机制，另一种是持续无病毒产生机制。当病毒在潜在或持续感染的情况下唤醒免疫系统时，丙种球蛋白治疗是可行的，但当涉及到溶解周期时，中和抗体治疗并不是更好的选择[5]。B19 病毒的衣壳由两个结构蛋白组成，次要衣壳蛋白VP-1和主要衣壳蛋白VP-2，后者占衣壳的95%[24]。B19病毒颗粒产生杆状病毒表达系统中，仅由VP-1 和VP-2 组成的空衣壳就足以产生宿主血清B19 病毒模拟物，可以产生中和性抗体[25]，因此研究人员开始开发B19 第一代候选疫苗。Zuffi E 等[26]研究表明，从VP-1 蛋白序列中提取60～100 个氨基酸组成的小肽具有最大的抗体产生能力，可作为肽疫苗使用。随后，Ballou WR 等[27]研发了由VP-1 和VP-2 蛋白组成的med-491 疫苗，可作为B19 病毒的疫苗，将其与乳剂佐剂MF59C 组装后产生的疫苗是一种安全、耐受性好、抗B19 感染的中效疫苗。但杆状病毒疫苗会诱发机体的皮疹、水肿、头痛、胃肠道疾病等不良表现，因此该类临床试验已被终止。第二代B19病毒疫苗是基于细菌表达系统，是在原核系统中表达的。据报道[28]，在酿酒酵母中有一种独特的表达系统，在没有VP-1 蛋白的情况下，酿酒酵母中产生的VP-2 蛋白能够形成病毒样颗粒（VLPs），这些VLPs在大小、分子量和抗原性方面类似于天然病毒或杆状病毒系统产生的VP-2-VLPs。在此基础上，将仅含有一个表达量且具有相同限制性表达比例的VP-1 和VP-2 重组质粒的新型疫苗转化为酿酒酵母[29]，该疫苗在患有呼吸道感染的镰状细胞小鼠模型中进行了接种和试验，接种过的SCD 小鼠产生了结合抗体和中和抗体，证明该疫苗具有可行性[30]。B19 病毒的一代疫苗由于较大的副作用已终止临床试验，二代疫苗还处于临床前开发中，还需在B19 病毒感染模型系统中进行测试，因此需加快开发和测试VLP候选疫苗，以降低高危群体B19 病毒感染引起的发病率和死亡率。

7 B19 病毒感染者的预后

B19 病毒感染呈自限经过，大多数情况下，感染没有后遗症[31-33]。免疫缺陷者则可表现为严重疾病或长期带毒状态，经治疗后仍可能出现永久性的红细胞生成抑制，需要动态随访[34，35]。陆叶等[36]对B19病毒感染的10 例白血病儿童进行随访，经免疫球蛋白及其他药物治疗后，有2 例病毒持续3～6 个月转阴，3 例患儿治疗6 个月后B19 病毒DNA 仍阳性，其中2 例发生纯红细胞再生障碍性贫血，1 例进行积极抗病毒治疗及丙种球蛋白治疗5 个月后病毒转阴且纯红细胞再生障碍性贫血治愈，另1 例给予环孢霉素及激素治疗后仍病情进展。对于此类获得性纯红细胞再生障碍性贫血者，清除B19 病毒的治疗更为有效。对于免疫功能正常患者，感染呈自限性，大多预后良好，而对于免疫缺陷患者，接受丙种球蛋白等清除病毒治疗后很少会发展成慢性感染，少数患者发展为纯红细胞再生障碍性贫血后经治疗无效仍有疾病进展情况。

8 总结

B19 病毒感染是血液肿瘤患者贫血和血细胞减少的重要原因。免疫功能低下患者、血液移植和器官移植患者属于高危人群，其机体消除感染病毒困难，B19 病毒持续复制易发生纯红再生障碍性贫血。因此建议首先需要完善早期筛查系统，将高危人群纳入基本和定期筛查系统，于早期接受丙种球蛋白治疗避免化疗延误。其次，预防病毒进入或抑制B19病毒复制的抗B19 病毒药物是治疗B19 病毒感染导致骨髓衰竭的有效方法，而治疗B19 病毒感染的特定抗病毒药物正在研发中。最后，对高危群体进行有针对性的免疫接种将有可能降低B19 病毒相关疾病的风险。此外，了解病毒在特定疾病模型中的分子发病机制，探索以分子途径为靶点的治疗策略，同时重视免疫治疗和疫苗开发，对于改善血液肿瘤患儿B19 病毒感染的预后具有重要意义。