引用本文
章莉综述, 张玥, 季育华审校. 人巨细胞病毒在免疫力低下人群中耐药研究新进展. 2009, 24(9): 635-637
  
Permissions
Copyright©2009, 《检验医学》编辑部
《检验医学》编辑部
人巨细胞病毒在免疫力低下人群中耐药研究新进展
章莉综述, 张玥, 季育华审校
上海交通大学医学院附属瑞金医院检验科,上海 200025

作者简介:章 莉,女,1984年生,学士,主要从事巨细胞病毒感染监测与耐药性研究。

通讯作者:季育华,联系电话:021-64370045-600637。

摘要
关键词: 人巨细胞病毒; UL97基因; UL54基因; 更昔洛韦; 耐药
中图分类号:R373.9 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2009)09-0635-03

随着抗人巨细胞病毒(HCMV)药物的进展, 更昔洛韦(ganciclovir, GCV)等抗病毒药物对HCMV感染引起的相关疾病有较好的疗效, 其他多种新型抗病毒药物也着手于体内外的各项试验。抗病毒药物治疗HCMV病外, 更大用途是预防感染症状的发作。因为人群中HCMV感染是普遍的, 且又呈现潜伏感染状态, 一旦宿主免疫功能受损失控, 潜伏-激活感染的危害是严重的。目前临床上针对移植特殊群体预防HCMV潜伏-激活主要的策略有:(1)普遍给药预防:对所有可能HCMV感染或激活的危险人群在开始移植时或移植术后立即进行抗病毒治疗; (2)干预性治疗(pre-emptive):是指仅对高危人群短期使用抗病毒药物, 高危人群的判定是基于发现病毒活动复制的证据, 如pp65抗原血症、一定载量的病毒DNA, 或当患者处于高度的免疫抑制期[1]。事实上, 预防手段只是延迟HCMV病的发作时间, 而且需要长时间用药。临床耐药病毒株的出现和发展, 最终会导致治疗的失败。为此, Avery[2]的研究中已提出强烈的呼吁。

一、治疗HCMV感染的主要抗病毒药物和机制

目前用于系统性治疗HCMV感染的药物有:(1)GCV, 一种脱氧鸟苷的类似物。GCV发挥抗病毒作用时首先必须被HCMV UL97基因产物磷酸化, 再由细胞的激酶进行二级磷酸化和三级磷酸化, 然后以竞争抑制的方式发挥抗病毒效应。由于其药代动力学特性决定其入血浓度较低, 所以新近研发了万缬洛韦(valganciclovir, VGCV), 是一类新的缬氨酰酯成分GCV, 其生物利用度是GCV的10倍以上[3]; (2)西多弗韦(cidofovir, CDV), 一种胞嘧啶核苷的类似物, 需要依赖细胞的酶活化(磷酸化)来行使其抗病毒活性; (3)磷甲酸(foscarnet, FOS), 一种焦磷酸盐类似物, 通过封闭病毒多聚酶的焦磷酸盐的结合位点阻止病毒正常复制。图1中所示HCMV对GCV耐药涉及的病毒基因产物主要是pUL97和pUL54 (DNA pol)。已知我国目前临床较广泛应用的抗HCMV药物主要为GCV(国产型为主), 其中用于预防的抗HCMV药物主要是口服缬阿昔洛韦(国产型, 少量为进口型), 而治疗则行静脉注射GCV。为此, 国内关于HCMV耐药的关注以HCMV UL97更多。

图1 GCV、CDV和FOS 3种药物的作用模式

UL97基因编码pUL97蛋白(磷酸化激酶), 参与病毒的自身复制。在GCV发挥抗病毒作用中, UL97蛋白可使HCMV感染细胞中的GCV得以单磷酸化, 然后由细胞激酶二/三级磷酸化后呈现GCV效应, 这意味着pUL97的变异会直接影响GCV的抗病毒作用。有资料显示了GCV耐药相关的UL97突变位点和频率[4], 其他相关的突变还包括C592G和C607Y等[5]。

UL54基因编码HCMV DNA多聚酶。目前发现和证实的UL54 耐药相关突变均位于高度保守区, 即密码子300~1 000之间, 相当巨大的区域[6~8]。 UL54基因突变可导致:(1)降低酶与药物之间的亲和性; (2)减少药物掺入DNA链, 甚至删除DNA链上已掺入的药物, 从而消弱药物的抗病毒作用。UL54基因突变不仅使GCV敏感性降低, 也可使FOS耐药性增加, 联合突变则使其对GCV和FOS的耐药性增加数倍以上。若突变仅位于Ⅱ 区和Ⅳ 区(UL54序列中间), 则对FOS耐药。而在UL54的保守区T419M、Q578H和L773V 3个新的突变, 则导致对FOS的耐受, 而不产生对GCV的耐受性。

二、HCMV药物的现状与特点

综合相关资料发现, HCMV耐药毒株随不同个体以及接受药物剂量等的不同而有所不同。早先Drew等[9]对获得性免疫缺陷综合征(AIDS)合并HCMV视网膜炎患者应用GCV治疗时发现, 有31例患者虽静脉滴注GCV, 但其尿中仍排出病毒, 经鉴定为GCV耐药株, 而用药疗程≤ 3个月的患者却未发现此现象, 经统计分析, GCV治疗> 3个月的患者, 尿中排毒者占38%, 占全部患者的8%。随之Lurain等[10]报道在肺移植受体中检出HCMV耐药毒株, 检出时平均接受药物达79~100 d, 检出率为3.6%~9.0%, 认为与不同个体或接受药物剂量等有关。大量资料表明, 当供体为HCMV(+)而受体为HCMV(-)时, 检出毒株的时间可能有推迟现象, 但其检出率明显升高(15%~27%)。更为重要的是, GCV耐药的HCMV感染可占移植后第1年内发生HCMV病总数的20%。众多的研究资料还显示, HCMV耐药毒株的监测措施在不同移植受体中不尽相同。

我国HCMV耐药的研究起步较晚, 我们通过对移植群体的长期动态监测, 从收集的3 000余份血标本中的部分DNA测序结果结合临床资料发现, HCMV耐药的形势不容乐观。其耐药毒株的检出率可能与国外相关报道持平或略低(样本小), 但耐药毒株的基因突变型与目前国外报道有较大差异。对于新型耐药突变株的存在, 本研究组将通过建立的分子转移病毒重组技术给以证实。

随着临床上使用GCV和FOS等药物治疗HCMV感染日益普遍, HCMV对以上2种药物交叉耐药的情况也日趋严重。有学者报道了GCV耐药性的突变能对其他药物产生交叉耐药性, 包括FOS和CDV等。同时认为, 患者体内同时感染了不同亚型的HCMV耐药株, 亦可出现多重耐药的情况[11~14]。Baldanti等[15]对器官移植患者出现GCV耐药的风险因素进行了分析, 提出研究病毒耐药应关注HCMV特异的细胞免疫力、移植脏器的种类、药物暴露的时间和药代动力学特点、免疫抑制剂的配伍与剂量以及HCMV载量等。我们亟待关于中国人群HCMV耐药的研究成果。

三、控制HCMV耐药的对策与展望

抗HCMV药物的临床应用对HCMV感染性疾病的治疗和控制起着重要作用, 但HCMV耐药病毒株的产生或传播将成为抗病毒药物治疗中的一大障碍。借鉴文献[16]推荐的对策:(1)加强病毒对药物敏感性的检测, 包括基因型(病毒DNA测序)和表型(病毒分离+药物敏感性试验); (2)密切关注临床(经验性判断), 如连续用药后, 机体内的HCMV DNA载量不降反升, 临床症状未改善, 呈现恶化, 部分患者出现排异, 甚至危及生命(在药物的选择性压力作用下耐药毒株不断复制从而占据优势, 野生株随之被替代); (3)建立临床诊治规范, 对高度疑似对象(包括已接受较大剂量的抗病毒药物治疗, 但仍呈现高水平的病毒血症、DNA血症或病毒DNA拷贝呈逐渐升高趋势者; 同种异体造血干细胞移植受体, 已长时期用抗HCMV药物做预防, 移植后血中病毒颗粒或DNA逐渐升高者; 特殊移植类型的受体, 如肺、肾-胰联合、AIDS等高危患者)严密监测, 对于高度怀疑或已确认耐药变异则应避免使用相类似抗病毒机制的药物。

紧随HCMV耐药研究的新突破, Kijpittayarit等[17]发现Toll样受体2(TLR-2)的多态性对于CMV的复制和CMV疾病的发生有一定的效用; La Rosa等[18] 研究发现, 程序性死亡因子1(PD-1)受体可能会加重初期有症状的CMV疾病; Humar等[19]的研究表明, 免疫逃避基因的转录与CMV疾病的阶段和疾病复发的风险有一定的相关性。诸如此类的研究有助于CMV疾病的风险分层以及密切监测患者的CMV复制水平, 从而减少产生耐药的机会。

总之, HCMV耐药的研究起步较晚, 尚存在许多盲区。通过加强HCMV耐药性研究的宣传力度, 可以使更多的有关人员了解和关注国内外有关HCMV的耐药情况; 通过加强对医护人员合理用药的知识教育, 可以规范诊治疗程, 做到有的放矢; 加速建立并完善有助于病毒耐药监测的有效实验室手段和鉴定病毒耐药特性的分子转移技术或构建基因突变重组病毒的技术, 可以加强病毒耐药机制的研究, 研发对耐药毒株感染有效的新型抗病毒药物。预防和控制病毒耐药的产生与发展是一项长期而艰巨的任务, 任重而道远。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Fishman JA, Emery V, Freeman R, et al. Cytomegalovirus in transplantation: challenging the status quo[J]. Clin Transplant, 2007, 21(2): 149-158. [本文引用:1]
[2] Avery RK. Update in management of ganciclovir-resistant Cytomegalovirus infection[J] . Curr Opin Infect Dis, 2008, 21(4): 433-437. [本文引用:1]
[3] Pescovitz MD, Rabkin J, Merion RM, et al. Valganciclovir results in improved oral absorption of ganciclovir in liver transplant recipients[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2000, 44(10): 2811-2815. [本文引用:1]
[4] Jabs DA, Martin BK, Forman MS, et al. Longitudinal observations on mutations conferring ganciclovir resistance in patients with acquired immunodeficiency syndrome and Cytomegalovirus retinitis: the Cytomegalovirus and viral resistance study group report number 8[J]. Am J Ophthalmol, 2001, 132(5): 700-710. [本文引用:1]
[5] Chou S, Van Wechel LC, Lichy HM, et al. Phenotyping of Cytomegalovirus drug resistance mutations by using recombinant viruses incorporating a reporter gene[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2005, 49(7): 2710-2715. [本文引用:1]
[6] Chou S, Lurain NS, Thompson KD, et al. Viral DNA polymerase mutations associated with drug resistance in Human cytomegalovirus[J]. J Infect Dis, 2003, 188(1): 32-39. [本文引用:1]
[7] Mousavi-Jazi M, Schloss L, Wahren B, et al. Point mutations induced by foscarnet (PFA) in the Human cytomegalovirus DNA polymerase[J]. J Clin Virol, 2003, 26(3): 301-306. [本文引用:1]
[8] Gilbert C, Boivin G. Human cytomegalovirus resistance
to antiviral drugs[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2005, 49(3): 873-883. [本文引用:1]
[9] Drew WL, Miner RC, Busch DF, et al. Prevalence of resistance in patients receiving ganciclovir for serious Cytomegalovirus infection[J]. J Infect Dis, 1991, 163(4): 716-719. [本文引用:1]
[10] Lurain NS, Bhorade SM, Pursell KJ, et al. Analysis and characterization of antiviral drug-resistant Cytomegalovirus isolates from solid organ transplant recipients[J]. J Infect Dis, 2002, 186(6): 760-768. [本文引用:1]
[11] Chou S, Marousek GI, Van Wechel LC, et al. Growth and drug resistance phenotypes resulting from Cytomegalovirus DNA polymerase region Ⅲ mutations observed in clinical specimens[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2007, 51(11): 4160-4162. [本文引用:1]
[12] Chou S, Marousek G, Li S, et al. Contrasting drug resistance phenotypes resulting from Cytomegalovirus DNA polymerase mutations at the same exonuclease locus[J]. J Clin Virol, 2008, 43(1): 107-109. [本文引用:1]
[13] Scott GM, Weinberg A, Rawlinson WD, et al. Multidrug resistance conferred by novel DNA polymerase mutations in Human cytomegalovirus isolates[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2007, 51(1): 89-94. [本文引用:1]
[14] Rodriguez J, Casper K, Smallwood G, et al. Resistance to combined ganciclovir and foscarnet therapy in a liver transplant recipient with possible dual-strain Cytomegalovirus coinfection[J]. Liver Transpl, 2007, 13(10): 1396-1400. [本文引用:1]
[15] Baldanti F, Lilleri D, Campanini G, et al. Human
cytomegalovirus double resistance in a donor-positive/recipient-negative lung transplant patient with an impaired CD4-mediated specific immune response[J]. J Antimicrob Chemother, 2004, 53(3): 536-539. [本文引用:1]
[16] Locarnini S, Hatzakis A, Heathcote J, et al. Management of antiviral resistance in patients with chronic hepatitis B[J]. Antivir Ther, 2004, 9(5): 679-693. [本文引用:1]
[17] Kijpittayarit S, Eid AJ, Brown RA, et al. Relationship between toll-like receptor2 polymorphism and Cytomegalovirus disease after liver transplantation[J]. Clin Infect Dis, 2007, 44(10): 1315-1320. [本文引用:1]
[18] La Rosa C, Krishnan A, Longmate J, et al. Programmed death-1 expression in liver transplant recipients as a prognostic indicator of Cytomegalovirus disease[J]. J Infect Dis, 2008, 197(1): 25-33. [本文引用:1]
[19] Humar A, Kumar D, Gray M, et al. A prospective assessment of Cytomegalovirus immune evasion gene transcription profiles in transplant patients with Cytomegalovirus infection[J]. Transplantation, 2007, 83(9): 1200-1206. [本文引用:1]