范 宇(綜述)，石炳毅，錢葉勇(審校)

(1.解放軍醫(yī)學(xué)院2011級研究生隊，北京 100853； 2.解放軍第三〇九醫(yī)院器官移植研究所，北京 100091)

BK病毒隸屬于多瘤病毒，是導(dǎo)致腎移植術(shù)后移植物腎病的重要危險因素之一[1]。關(guān)于BK病毒最早的報道是在1971年Gardner等[2]在1例腎移植術(shù)后發(fā)生腎衰竭和輸尿管狹窄受者的尿液和輸尿管上皮細胞中分離出一種新型的病毒，他們將患者的姓名首字母縮寫命名為BK病毒。此后不斷有學(xué)者報道BK病毒會對腎臟功能造成損害，尤其是在人體免疫功能低下的狀態(tài)時較易發(fā)生，嚴重者發(fā)展為BK病毒性腎病(BK virus Nephropathy，BKVN)，導(dǎo)致腎衰竭[1,3]。而到20世紀90年代，隨著腎移植術(shù)的廣泛開展，由BK病毒感染導(dǎo)致移植物功能受損，嚴重者進展為BKVN而導(dǎo)致移植物丟失的病例報道顯著增多[3]。

1 BK病毒簡介

BK病毒是一種直徑為45 μm的無包膜雙鏈環(huán)狀DNA病毒，有5300個基本堿基對。病毒外殼由VP1、VP2和VP3三種結(jié)構(gòu)病毒顆粒蛋白組成，其中VP1五聚體排列成為具有二十面體的晶體結(jié)構(gòu)，形成病毒外殼。病毒顆粒通過胞吞作用進入細胞內(nèi)，之后釋放病毒基因進入宿主細胞核，在細胞核內(nèi)進行表達、復(fù)制和裝配。BK病毒的復(fù)制導(dǎo)致宿主細胞發(fā)生病變，宿主細胞最終破裂并釋放病毒子代。脫落進入尿液的“Decoy細胞”即為該階段受感染細胞的原型[4]。BK病毒主要潛伏于腎上皮細胞和腎小管細胞內(nèi)。血清學(xué)和基因?qū)W研究表明，BK病毒至少包括4種亞型，其中Ⅰ型最為普及，Ⅳ型在東亞和歐洲人群中常見[5]。

BK病毒出現(xiàn)在尿液中稱為病毒尿癥，出現(xiàn)在血液或血漿中稱為病毒血癥。國際上對BKVN的通用定義為BK病毒出現(xiàn)在腎實質(zhì)中，其伴隨證據(jù)是腎小管間質(zhì)性腎炎和血清肌酐指標逐漸升高。

2 BK病毒流行病學(xué)

BK病毒在正常人群中的分布十分廣泛，幾乎90%的正常人群在一定時期內(nèi)的BK病毒血清學(xué)檢測都可能會呈陽性表現(xiàn)，而病毒血清陽性率發(fā)生的峰值時段為兒童和青少年時期。流行病學(xué)的篩查結(jié)果顯示，BK病毒血清抗體陽性率在3歲兒童為50%，10歲兒童為60%～90%，20歲成人中為80%～90%，一些年長的人群中抗體水平會出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。此外，BK病毒可在5%～10%的不同免疫狀態(tài)下的健康人群中再次活化，并產(chǎn)生低水平無癥狀的泌尿上皮細胞脫落現(xiàn)象[6]。

目前極少數(shù)病例報道稱,與BK病毒感染有關(guān)的疾病會在具有正常免疫功能的人群中發(fā)病。然而，在免疫功能不全的人群中，尤其在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，BK病毒感染、復(fù)制和激活的概率顯著上升，相關(guān)疾病的危害十分嚴重。具有代表性的疾病是腎移植受者發(fā)生的BKVN和骨髓造血干細胞移植受者發(fā)生的出血性膀胱炎[1]。

Hirsch等[7]早期的研究顯示,移植術(shù)后患者尿液中發(fā)現(xiàn)Decoy細胞脫落、病毒血癥和BKVN的比例分別為30%、13%和8%。我國廣州中山醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院進行的對腎移植術(shù)后1年患者的前瞻性研究顯示，Decoy細胞脫落、病毒尿癥、病毒血癥和BKVN的比例分別為42.2%、45.6%、22.2%和5.6%，與國外研究數(shù)據(jù)基本一致[8]。病毒血癥經(jīng)常繼尿毒癥幾周后出現(xiàn)，而移植物腎病則會進一步繼病毒血癥出現(xiàn)，其發(fā)生率在移植后2年甚至更長的時間中累計上升。大多數(shù)研究表明,以上情況的出現(xiàn)是一個連續(xù)的階段性過程，但也有少數(shù)報道病毒血癥被發(fā)現(xiàn)時沒有發(fā)現(xiàn)病毒尿癥，或者活檢證實BKVN時卻沒有發(fā)現(xiàn)病毒血癥[9]。Acott等[10]對全球兒童腎移植術(shù)后BKVN的預(yù)期發(fā)病率研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),兒童腎移植術(shù)后病毒尿癥的發(fā)生率為18%～50%，病毒血癥的發(fā)生率為5%～16%，而BKVN的發(fā)生率為2%～8%，因BKVN造成移植物丟失的比率達到50%。這些比率與成人報道的比率基本一致，因此可以認為BK病毒在兒童群體體內(nèi)的復(fù)制和致病率與成人比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

3 BK病毒感染機制

BK病毒感染機制錯綜復(fù)雜，根據(jù)病毒感染的特性，至少應(yīng)包括病毒生物體、移植受者(宿主)、移植過程和免疫抑制4個方面的危險因素[11]。

3.1BK病毒傳播途徑 針對病毒生物體因素的流行病學(xué)、病毒學(xué)和遺傳學(xué)研究數(shù)據(jù)顯示,包括BK病毒在內(nèi)的多瘤病毒均可與人類宿主共同演化，均有廣泛傳播、低發(fā)病率、潛伏共存和無癥狀復(fù)制的特性，甚至可以根據(jù)多瘤病毒基因序列的變化差異描繪出人類各種族在各大洲進行遷徙的模式[5]。由此可見，病毒自身的特性使其在人類群體中普遍存在，其傳播途徑亦可能存在糞-口傳播、垂直傳播以及性傳播等多種傳播方式。

3.2BK病毒感染的供受者因素 關(guān)于移植供受者因素的一項研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),BK病毒血清陽性的比例在成人供體中占67%，BK病毒血清陽性供體移植入BK病毒血清陰性受體后發(fā)生BKVN的危險度呈顯著上升的趨勢(OR3.1)[12]。BK病毒的這種流行病學(xué)特征與肝炎病毒非常相似，即BK病毒血清陽性供體植入病毒血清陰性的受者是臨床發(fā)病的最重要危險因素。這種危險因素的發(fā)生機制尚未完全清楚。部分原因可解釋為當長期嚴格的免疫抑制方案開始實施以后，受者可能已經(jīng)失去產(chǎn)生初始免疫應(yīng)答的能力以應(yīng)對進入體內(nèi)的新病毒，與此同時BK病毒血清陰性受者的體內(nèi)也沒有防止病毒早期活化的抗病毒記憶性T細胞可以募集，因此導(dǎo)致了受者體內(nèi)BK病毒的高度復(fù)制，BKVN隨之發(fā)生。

3.3BK病毒感染的非免疫因素(一般臨床因素) 移植過程的相關(guān)因素復(fù)雜而干擾因素繁多，手術(shù)損傷、急性排斥反應(yīng)、冷缺血或輸尿管狹窄等多種情況均可造成腎小管或尿路上皮損傷，與移植術(shù)后免疫抑制因素相結(jié)合，激活潛伏于尿路上皮的BK病毒，很有可能導(dǎo)致病毒尿癥以及病毒血癥的出現(xiàn)，并在一定情況下最終發(fā)展為BKVN，即所謂的“二次打擊”假設(shè)[11，13-14]。此外，腎移植手術(shù)時植入輸尿管支架管也被認為是BK病毒激活的危險因素之一。兩項單中心大規(guī)模對成年腎移植患者的研究顯示，輸尿管支架植入患者與未植入患者相比，前者BKVN的發(fā)病危險度增加4倍[14-15]。其他與移植手術(shù)相關(guān)的因素還包括人類白細胞表面抗原高錯配率和較長的冷缺血時間，但這些因素并不涉及所有研究，僅在部分研究中被認為是增加BKVN發(fā)病的危險因素[14，16]。

3.4BK病毒感染的免疫相關(guān)因素 免疫抑制因素已被公認為是腎移植術(shù)后BK病毒感染的最主要的危險因素?；仡橞K病毒被發(fā)現(xiàn)、認知和BKVN逐漸被重視的歷史，是在20世紀90年代中期，與一系列新型免疫抑制劑的應(yīng)用幾乎同時發(fā)生。由此引發(fā)了一種假設(shè)，即新型強效免疫抑制劑可能是BK病毒感染發(fā)生和進展為BKVN的主要危險因素。其發(fā)病機制與巨細胞病毒和EB病毒發(fā)病機制類似，很可能是由于抗BK病毒特異性T細胞受到抑制所致。多項流行病學(xué)研究顯示，BKVN發(fā)病的危險因素分別與兔抗人胸腺免疫球蛋白、霉酚酸酯和他克莫司有關(guān)[17-18]。不同類別免疫抑制藥物對BK病毒感染的影響一直是討論的焦點。有研究發(fā)現(xiàn),高濃度的環(huán)孢素A和他克莫司可以通過BK病毒大T抗原特異性抑制抗BK病毒T細胞反應(yīng)，卻沒有發(fā)現(xiàn)高濃度的霉酚酸酯、西羅莫司或來氟米特具有類似的抑制作用[19]，由此認為鈣調(diào)神經(jīng)蛋白抑制劑中含有某種未知的成分可能與BKVN的高發(fā)病風(fēng)險有關(guān)。然而，在進一步針對環(huán)孢素A對BK病毒感染機制的研究中卻發(fā)現(xiàn)其具有抑制BK病毒感染初期峰值及BK病毒再激活的作用，這些作用呈非劑量依賴性且與細胞毒性無關(guān)，且其抗病毒作用也不是通過抵制病毒進入細胞的方式發(fā)揮的[20]。另外的一項研究顯示，環(huán)孢素A不僅可以抑制BK病毒在近端腎小管上皮細胞及尿路上皮細胞復(fù)制，而且能夠抑制由BK病毒大T抗原調(diào)控的早期啟動子活性的增強，從而認為環(huán)孢素A對BK病毒復(fù)制及非編碼調(diào)控區(qū)激活存在抑制作用[21]。上述兩項研究都是體外細胞株培養(yǎng)實驗中得出的結(jié)論，是否在人體內(nèi)發(fā)揮同樣的機制，還需深入的研究證實。免疫抑制劑聯(lián)合用藥對機體免疫抑制的強度超過任何單獨免疫抑制藥，美國器官分配聯(lián)合網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的研究顯示初始聯(lián)合應(yīng)用較強免疫抑制劑的患者BKVN發(fā)病風(fēng)險較高，因此一旦發(fā)現(xiàn)BK病毒高強度復(fù)制或者證實BKVN的發(fā)生，減免和降低免疫抑制藥物便成為防治BK病毒感染進展的首選臨床干預(yù)手段[22]。

最終能夠強有力地闡明腎移植術(shù)后受者BK病毒感染和BKVN進展的危險因素，需要大規(guī)模多中心前瞻性對照試驗研究，形成足夠的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)方能實現(xiàn)。

4 BK病毒感染的實驗室檢測

BK病毒感染的檢測主要為應(yīng)用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction，PCR)技術(shù)檢測移植受者尿液和血液中的BK病毒載量。此外，尿液檢測還包括觀察尿液標本中Decoy細胞或BK病毒的顆粒聚集體(又稱“Haufen”)。尿液中出現(xiàn)的Decoy細胞被認為是來源于被病毒侵犯后發(fā)生細胞病變效應(yīng)的尿道上皮脫落細胞，其核內(nèi)可見病毒包涵體。典型Decoy細胞的鏡下形態(tài)可見脫落的腎小管上皮細胞核顯著增大，不規(guī)則的細胞外形與腫瘤細胞相似，腫大的細胞核由嗜堿性的包涵體組成。Nickeleit等[23]將核內(nèi)的包涵體形態(tài)分為4型：Ⅰ型為無定形嗜堿性毛玻璃樣物或凝膠樣；Ⅱ型為嗜伊紅顆粒，外周有一不完整的暈似梟眼；Ⅲ型為無光暈的光滑顆粒，Ⅳ型為囊狀物伴有細胞核顯著增大、染色質(zhì)濃集不規(guī)則。經(jīng)過巴氏染色后的尿液標本涂片中只要發(fā)現(xiàn)Decoy細胞則可診斷為病毒尿癥，其感染的嚴重程度是根據(jù)細胞計數(shù)級別來劃分的，即計數(shù)每10個400倍視野下的陽性細胞個數(shù)，1～5個是少量級別、6～10個是中量級別、>10個是大量級別。一些研究認為，移植術(shù)后常規(guī)監(jiān)測尿液Decoy細胞是一項經(jīng)濟實用的篩查BK病毒感染的手段[24-25]。最近發(fā)現(xiàn)在電鏡下用負染色技術(shù)可以觀察到一種被稱為“Haufen”的分散的管狀三維病毒聚合物，是BK病毒感染的特異性標志，認為該聚合物對診斷BKVN有高度特異度和靈敏度，陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值均高于97%[26]。但此項原發(fā)性研究尚需要大規(guī)模研究進一步證實。腎移植術(shù)后單獨檢測尿液中BK病毒載量的陽性率為20%～57%[9]；Decoy細胞的陽性率為13%～42%[8，27]；兩者對BKVN的預(yù)測價值均較低[7，27]。持續(xù)的病毒尿癥和Haufen表達被認為對BKVN有較高的預(yù)測價值[8，28-29]。

當前，診斷BK病毒血癥的唯一方法是定量PCR檢測病毒載量，其對BKVN診斷的陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值均高于檢測尿液中的Decoy細胞和病毒載量。目前普遍接受的界定BK病毒陽性血癥的指標是血漿BK病毒載量>105拷貝/mL。該指標是2006年Hirsch等[30]人發(fā)布的，他們的研究結(jié)果顯示血漿BK病毒載量>105拷貝/mL與93%的特異性BKVN相關(guān)，這項指標已為絕大多數(shù)研究機構(gòu)和組織發(fā)布的指南所闡述。但是,由于不同實驗室對引物選擇和PCR分析技術(shù)均存在較大差別，使得不同實驗室的結(jié)果不具備可比性[31]。因此,該指標應(yīng)假設(shè)各中心使用相同的實驗室和分析方法的基礎(chǔ)上推薦的。此外，還有一些研究機構(gòu)正在逐步將病毒血癥陽性指標劃定一個范圍而不是絕對值，結(jié)合本區(qū)域BK病毒感染的實際情況，以更靈活地協(xié)助醫(yī)生進行臨床決策。

5 BKVN的診斷

BKVN特異性診斷的金標準仍是腎組織活檢，較常見方法是應(yīng)用免疫組織化學(xué)法(SV40或LT抗原染色)明確移植腎組織中是否有BK病毒存在，并聯(lián)合是否存在腎小管間質(zhì)腎炎表現(xiàn)或是否合并血清肌酐值的升高等證據(jù)明確BKVN診斷。BK病毒在腎髓質(zhì)中出現(xiàn)較為普遍，因此至少要有一條活檢組織標本要深達髓質(zhì)。目前將BKVN的組織學(xué)形態(tài)分為三種類型：A型為僅在細胞核內(nèi)發(fā)現(xiàn)病毒包涵體；B型為伴有急性炎癥但是非常輕微的慢性纖維化表現(xiàn)；C型為大量的慢性纖維化及萎縮表現(xiàn)。這種分級方法可用于評估臨床預(yù)后，進展為終末期腎病的發(fā)生率在A型僅為13%，B型為55%，C型則為100%。由于BK病毒是以隨機的、多灶性的方式感染腎臟，尤其在疾病的早期階段可能會出現(xiàn)假陰性結(jié)果，因此其靈敏度不是100%。如果病理結(jié)果陰性，臨床則高度懷疑BKVN，就需要重復(fù)進行組織活檢最終達到合理的結(jié)論。對于診斷BKVN進行穿刺活檢的時機，目前存在兩種觀點：其一是推薦當檢測到BK病毒血癥時即應(yīng)進行移植腎組織活檢[32]；另外則是提倡在病毒血癥聯(lián)合血清肌酐升高或降低免疫抑制劑量后病毒血癥仍持續(xù)波動較高水平時再進行組織活檢[33]。后者是在降低免疫抑制劑6個月后BK病毒血癥可能下降甚至消失的認識上提出的。無論何種觀點，毋庸置疑的是，對表現(xiàn)為BK病毒血癥的患者，對BK病毒進行常規(guī)的監(jiān)測是非常重要的措施。

6 BKVN的預(yù)防與治療策略

現(xiàn)階段缺乏針對BKVN有效的治療方法，常規(guī)監(jiān)測并判斷移植受者BK病毒感染的程度是預(yù)防BKVN發(fā)生的最重要手段。但是，腎移植術(shù)后多長時間需要監(jiān)測BK病毒？應(yīng)用哪個評估指標？如何對待BK病毒感染的不同階段等問題都存在激烈的爭議。歐、美國家移植領(lǐng)域相關(guān)組織分別在2005年和2009年發(fā)布的指南對BK病毒的監(jiān)測達成基本共識，認為每3個月對BK病毒尿癥患者進行監(jiān)測能夠有效提高BKVN的診斷率[19，32]。2009年來自改善全球腎臟病預(yù)后組織發(fā)布的指南則推薦腎移植術(shù)后早期(3～6個月)患者應(yīng)該每月進行一次BK病毒血漿PCR檢測，此后6～12個月中每3個月或者在出現(xiàn)無法解釋的血肌酐升高、急性排斥反應(yīng)等特殊情況下進行BK病毒血漿PCR檢測[34]。直接對病毒血癥的監(jiān)測策略得到很多研究者的支持，這些研究者建議成人應(yīng)該每3個月監(jiān)測一次病毒血癥而不是病毒尿癥，因為病毒血癥對BKVN進展的預(yù)測能力要強于病毒尿癥[35]。

對于已確診為BKVN的移植受者，改善全球腎臟病預(yù)后組織指南推薦將降低免疫抑制劑量作為首選干預(yù)措施[34]。其方案是立即停止霉酚酸酯或硫唑嘌呤，同時將免疫抑制藥物劑量降低25%～50%。近半數(shù)的研究選擇了將免疫抑制藥物劑量減半，更換免疫抑制劑方案的作法也較為常見，如將他克莫司轉(zhuǎn)換為環(huán)孢素A[36]。單獨降低免疫抑制劑進行系統(tǒng)評價的移植物丟失系數(shù)為0.08(95%CI0.04～0.12)，在明確BKVN診斷后1個月內(nèi)即進行干預(yù)治療的受者1年移植物存活率高于未進行干預(yù)治療或治療時間延遲的受者(87.8% vs 56.2%，P=0.03)[36]。

除逐漸減少或更換免疫抑制劑的治療方案外，一些抗病毒藥物開始得到重視。目前已發(fā)現(xiàn)有兩種藥物具有特異性抗BK病毒的性質(zhì)，分別為西多福韋和來氟米特。西多福韋在體外實驗中顯示可以阻止多瘤病毒的激活，但潛在的腎毒性始終是其應(yīng)用的一大障礙。一些研究建議在應(yīng)用西多福韋的同時減少免疫抑制劑[37]；或單獨降低免疫抑制劑治療無效時加用西多福韋[38]。來氟米特因其擁有免疫抑制和抗病毒性質(zhì)雙重作用機制，是較早開始預(yù)防及治療已確診BKVN的藥物[39]。該藥因其具有能夠使BK病毒載量下降且血肌酐穩(wěn)定的作用受到很多研究中心的推薦[36]。需要注意的是，來氟米特治療BKVN需要在適當?shù)臐舛缺O(jiān)控下進行，以防止嚴重的并發(fā)癥出現(xiàn)。目前兩種藥物的臨床安全性和有效性均缺乏前瞻隨機對照研究來進一步證實。此外，還有氟喹諾酮類抗生素、靜脈用免疫球蛋白和他汀類等藥物被認為具有抗BK病毒感染的作用，但均僅限于少數(shù)研究機構(gòu)的個案報道，尚未被廣泛認可[40]。

綜合各類文獻報道可以發(fā)現(xiàn)，目前對于發(fā)生BKVN的移植受者來講，最終治療策略的本質(zhì)是基本一致的，即首先降低免疫抑制狀態(tài)，然后加用其他藥物，如西多福韋、來氟米特、靜脈用免疫球蛋白或氟喹諾酮類抗生素。

7 小 結(jié)

BK病毒廣泛存在于一般人群中，免疫功能受損者體內(nèi)易發(fā)生病毒感染、激活和復(fù)制，尤其在接受移植手術(shù)的受者中多見。腎移植受者中BK病毒感染嚴重者可進展為BKVN導(dǎo)致移植腎功能受損甚至移植物丟失，其原因在于應(yīng)用免疫抑制藥物治療為主及其他多方面因素。目前針對BK病毒感染進展的治療選擇始終有限，定期規(guī)律監(jiān)測BK病毒感染是預(yù)防BKVN的重要措施。對于發(fā)生BKVN的腎移植受者來說，公認有效地治療措施是降低免疫抑制劑劑量以提高宿主免疫防御功能，效果不佳者可加用西多福韋、來氟米特、靜脈用免疫球蛋白和氟喹喏酮類抗生素等藥物。然而，對這些藥物的療效一直存在疑惑和爭論，且其不良反應(yīng)也不容忽視。綜上所述，針對腎移植術(shù)后BK病毒感染的流行病學(xué)、病因?qū)W、診斷以及防治方案的研究仍需進一步深入開展。

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