王長明,張金菊,徐平,劉海軍,魏志杰,張麗
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003)
不明原因腦炎患者腦脊液HCV-E1基因片段檢測
王長明,張金菊,徐平,劉海軍,魏志杰,張麗
(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,貴州遵義563003)
目的 探討丙型肝炎病毒(HCV)與不明原因腦炎的關(guān)系。方法 不明原因的腦炎患者48例,丙型肝炎患者及HCV攜帶者共25例,采用熒光定量PCR和巢式PCR技術(shù)檢測其腦脊液中的HCV-E1基因片段。結(jié)果 48例不明原因腦炎患者中有6例腦脊液HCV-E1基因片段陽性,25例丙型肝炎患者及HCV攜帶者均為陰性,兩者相比,P<0.05。6例不明原因腦炎患者腦脊液中檢測到的HCV-E1基因片段測序結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)毒株相符。結(jié)論 HCV與部分不明原因腦炎的發(fā)病可能有關(guān)。
腦炎;病毒性腦炎;丙型肝炎病毒;丙型肝炎病毒-E1基因片段
丙型肝炎病毒(HCV)主要損害肝臟,表現(xiàn)肝炎的臨床癥狀及體征。HCV還可能會損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),破壞神經(jīng)細胞,導(dǎo)致人類某些神經(jīng)疾病的發(fā)生,在部分國家和地區(qū)曾引起短暫爆發(fā)流行[1]。在我國,存在較多散發(fā)的、病因較難明確的病毒性腦炎。為尋找病因,臨床上常檢測腦脊液(CSF)中的抗體、病原體及基因片段。檢測到病原體是顱內(nèi)感染診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但對于病毒感染性疾病,要檢測到病原體極其困難。因此,檢測抗體及基因片段的方法被廣泛采用。但由于抗體的產(chǎn)生有窗口期,其檢測也受到限制。我們常采用PCR技術(shù)檢測CSF中的基因片段,用于顱內(nèi)感染的診斷。但由于CSF細胞總RNA含量低、容易降解,用常規(guī)PCR技術(shù)和單純熒光定量PCR技術(shù)檢測CSF中的基因片段非常困難。為了探討部分不明原因腦炎是否與HCV感染有關(guān),我們收取48例不明原因腦炎患者的CSF,提取其中的單個核細胞總RNA,設(shè)計、合成了檢測HCV的引物和探針,采用熒光定量巢式PCR技術(shù)對其HCV-E1基因片段進行了檢測?,F(xiàn)將結(jié)果報告如下。
1.1 臨床資料 2012年10月~2015年5月遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院收治的原因不明腦炎患者48例,男31例,女17例;年齡(35±8)歲;發(fā)病后7 d內(nèi)采集CSF。48例患者的臨床癥狀、體征、CSF檢查結(jié)果、血液生化及常規(guī)檢查結(jié)果、細胞學(xué)檢查結(jié)果、腦電圖及影像學(xué)檢查結(jié)果等均符合腦炎的表現(xiàn),且其CSF中單純皰疹病毒、EB病毒、乙型腦炎病毒、HCV、帶狀皰疹病毒特異性抗體檢測均為陰性,腦炎病因不能明確。排除腦炎發(fā)病7 d以上的患者、顱內(nèi)有明確梗死灶和出血灶的患者、病原學(xué)診斷明確的顱內(nèi)感染患者。遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院同期收治的丙型肝炎患者及HCV攜帶者共25例,男14例,女11例;年齡(30±3)歲;丙型肝炎發(fā)病后、HCV攜帶確診后7 d內(nèi)采集CSF。
1.2 HCV-E1基因片段的檢測 采用熒光定PCR和巢式PCR技術(shù)。利用計算機Primer Express2.0
軟件輔助設(shè)計引物探針。HCV-E1外引物244 bp、內(nèi)引物63 bp,序列如下:內(nèi)引物中正向引物為5′-GATGCCATCCTGCACACTCC-3′、反向引物為5-AGTGGCGCCTGGGAGAGA-3′,外引物中正向引物為5′-CACCAGGGACGGCAAACT-3′、反向引物為5′-CTCCCGACAAGCAGATCGA-3′,Probe引物為5′-FAMCCCACAACGCAGCTTCGACGTCAT-TAMRA-3′。引物探針由Invitrogen公司用ABI 3900臺式高通量DNA合成儀合成。①CSF中單核細胞(CSFMC)RNA提?。好坷軝z者采集CSF 5 mL,4 ℃、3 000 r/min離心(半徑10 cm)10 min,棄上清液。將分離的CSFMC中加入1 mL的PBS 稀釋,加TRIzol并振蕩15 s,再加200 μL的氯仿并振蕩15 s,室溫靜置5 min,4 ℃、12 000 r/min離心15 min。取離心后的上清液0.5 mL,加入另一離心管中,加0.5 mL的異丙醇,輕輕搖勻,-20 ℃沉淀30 min,然后在4 ℃、12 000 r/min離心15 min,丟棄上清液,加入1 mL用 DEPC水配制的75%乙醇,洗滌RNA后沉淀、混勻,再次4 ℃、12 000 r/min離心5 min。小心緩慢吸去乙醇,在真空或空氣中干燥5~10 min,加入DEPC水30 μL溶解RNA,-80 ℃冰箱保存?zhèn)錂z。如需要長期保存,則需加入2.5倍體積乙醇,-80 ℃下保存。②RNA逆轉(zhuǎn)錄及cDNA擴增:采用熒光定量巢式PCR技術(shù),用美國BIO-RAD 定性PCR儀。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)取4 μL的RNA作為模板。PCR反應(yīng)體系:10 μL的RNase Freed H2O,1 μL的Prime ScriptTMRT Enzyme Mix I ,1 μL的Oligo dT Primer ,2 μL的5×Prime ScriptTMBuffer (for real time), 4 μL的RNA ,2 μL的Random 6 mers ,總體積為20 μL。反應(yīng)條件:37 ℃ 15 min,85 ℃ 5 s。外引物定性反應(yīng):取4 μL的cDNA模板做定性擴增,儀器為C1000 Thermal cycler(美國BIO-ARD公司),每例份反應(yīng)體系:32 μL的H2O ,10 μL的5×定性 buffer ,1 μL的dNTPS,1 μL的TAQ,1 μL的Reverse Primer,1 μL的Forward Primer(外),4 μL的cDNA ,總體積50 μL。PCR buffer成分:50 mmol/L的KCl, 2 mmol/L的 MgCl2,10 mmol/L的Tris-HCl(pH 8.0)。反應(yīng)條件:93 ℃ 5 min, 93 ℃ 30 s,55 ℃ 45 s,72 ℃ 45 s,共40個循環(huán),72 ℃ 7 min。熒光定量PCR反應(yīng):待測樣本每例份按以下反應(yīng)體系進行,25 μL的H2O,2.5 μL的10×PCR buffer,0.5 μL的dNTPS,0.5 μL的TAQ,0.5 μL的Forward Primer,0.5 μL的Probe,2 μL的cDNA,總體積25 μL。反應(yīng)條件:93 ℃ 2 min,93 ℃ 15 s,55 ℃ 25 s,72 ℃ 25 s,共40個循環(huán)。③基因克隆測序:陽性PCR 產(chǎn)物用醋酸鈉、乙醇沉淀法純化后與T載體連接,轉(zhuǎn)化大腸桿菌。鑒定篩選重組子采用菌落-FQ-PCR及藍白斑,同時收集每例份標(biāo)本陽性菌落進行培養(yǎng)。收集菌落,提取質(zhì)粒DNA,重新采用FQ-PCR進行鑒定,對陽性質(zhì)粒重組子進行基因測序(廣州藍吉生物工程有限公司)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件。數(shù)據(jù)比較用Fisher精確概率法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
48例不明原因腦炎患者中有6例CSF中的HCV-E1基因片段陽性,25例丙型肝炎患者及HCV攜帶者則均為陰性,兩者相比,P<0.05。經(jīng)BLSAT軟件分析證明6例不明原因腦炎患者CSF中檢則到的HCV-E1基因片段序列與基因庫HCV-E1基因片段序列一致,見圖1。
圖1 1例不明原因腦炎患者CSF中檢測到的HCV-E1克隆的核苷酸序列測序結(jié)果(160~220為基因組序列)
HCV為黃病毒科,病毒體直徑<80 nm,呈球形,在核衣殼外有含脂質(zhì)的囊膜包繞,有剌突在囊膜上形成[2]。HCV基因有一開放可讀框架在5′端非編碼區(qū)下游,基因組排列順序5′-C-E1-E2/NS1-NS2-S3-NS4-NS5-3′,編碼的多聚蛋白前體有3 014個氨基酸,該多聚蛋白前體經(jīng)病毒自身蛋白酶和宿主細胞作用,裂解為E1、C和E2/NS1三種獨立結(jié)構(gòu)的糖蛋白[3]。作為細胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,核殼蛋白可能與肝細胞損害以及肝癌發(fā)生有關(guān)。另外還有參與病毒復(fù)制與裝配的四種非結(jié)構(gòu)蛋白NS2、NS3、NS4、NS5,其中NS2和NS4與細胞膜緊密結(jié)合在一起,但其功能尚不清楚。具有螺旋酶活性的NS3蛋白參與解旋HCV-RNA分子,在RNA復(fù)制中起協(xié)助作用。NS5依賴于RNA的聚合酶活性參與HCV基因組復(fù)制。E1和E2分別是HCV的兩個膜蛋白,E1具有高度保守性,E2可能是HCV基因組中最高可變區(qū)域。因此,E1、NS5對HCV診斷試劑盒的開發(fā)及疫苗研制具有很好的靶位潛力[4,5]。
文獻[2]報道,部分神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的血液和CSF中發(fā)現(xiàn)HCV抗體或抗原陽性,間接提示部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害可能與HCV感染有關(guān)。研究[6]認為HCV導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能受損的癥狀及體征機制可能是HCV與星形膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元相互影響,如Fujita等[7]曾報道1例34歲男性患者,出現(xiàn)定向力障礙及精神行為異常等神經(jīng)系統(tǒng)受損的癥狀和體征,CSF生化、常規(guī)檢測以及細胞學(xué)檢查均呈中度異常,腦電圖表現(xiàn)為較多的彌漫性慢波,給予無環(huán)鳥苷抗病毒治療后,定向力障礙及精神行為異常癥狀逐漸改善,但卻出現(xiàn)肝臟損害癥狀及體征如黃疸、肝區(qū)疼痛和谷丙轉(zhuǎn)氨酶增高等,同時其血清HCV-RNA陽性,但CSF中HCV-RNA陰性。分析其原因可能是HCV在CSF中濃度通常在100拷貝/mL以下,濃度過低,應(yīng)用常規(guī)PCR技術(shù)無法檢測到。Laskus等[8]采用套式RT-PCR技術(shù)檢測了13例HCV肝炎患者的CSF,其中8例HCV-RNA陽性,但是這些患者沒有神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及體征,只能說明HCV在CSF中被復(fù)制,不能明確其能否導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。王振海等[9]采用FQ-nRT-PCR技術(shù)檢測了病毒性腦炎患者及健康人的血液和CSF中HCV-RNA基因片段,其中46例病毒性腦炎患者中4例血液、3例CSF中HCV-RNA基因片段陽性。該研究檢測到的HCV-RNA基因片段陽性率低,而且沒有明確其檢測片段是否穩(wěn)定、保守,不易判定假陽性及假陰性。
盡管上述文獻報道有部分神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的血液和腦脊液中HCV抗體、抗原以及基因為陽性,這只能間接提示中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害可能由HCV導(dǎo)致,卻沒有直接證據(jù)能夠表明HCV可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng),并導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙。本研究采用熒光定量PCR技術(shù),對不明原因病毒腦炎患者的CSF和丙型肝炎患者及HCV攜帶者的CSF中高度保守的HCV-E1基因片段進行了檢測,結(jié)果顯示48例不明原因病毒性腦炎患者,6例CSF中檢測到HCV-E1基因片段,克隆測序經(jīng)BLSAT軟件分析證明為HCV-E1基因片段,與基因庫HCV-E1序列一致。本研究檢測的陽性率(12.5%)明顯高于文獻[7]報道的8.69%,可能是HCV-E1具有高度保守性,從而提高了檢測的可靠性。6例HCV-E1基因片段陽性的不明原因病毒性腦炎患者的血液HCV抗體為陰性,可能因感染HCV后抗HCV抗體出現(xiàn)較慢,而HCV-RNA在暴露后的1~2周才易被檢出所致[10,11]。檢測到HCV-E1基因片段的患者可能近期被HCV感染。
本研究中48例不明原因病毒性腦炎患者單純皰疹病毒、EB病毒和乙型腦炎病毒、帶狀皰疹病毒特異性抗體檢測均為陰性,6例CSF中檢測到HCV-E1基因片段,說明HCV與部分不明原因腦炎的發(fā)病可能有關(guān),而且近期被HCV感染的可能性較大。由于經(jīng)費有限、樣本量少,本研究未能對HCV-E1基因片段陽性者的CSF進行原位PCR檢測,不能判定HCV-E1基因片段為陽性的腦炎患者即為HCV感染致病。下一步我們將擴大樣本量,對HCV-E1基因片段陽性CSF進行原位PCR檢測,進一步明確HCV感染與不明原因腦炎的關(guān)系。
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遵義醫(yī)學(xué)院碩士啟動基金資助項目(201106)。
王長明(E-mail: wangchangming3@sina.com)
10.3969/j.issn.1002-266X.2016.43.024
R734.02
B
1002-266X(2016)43-0073-03
2016-08-02)