(杭州市兒童醫(yī)院 感染科,浙江 杭州 310014)
Epstein-Barr病毒(Epstein-Barr virus,EBV)屬于人類皰疹病毒γ 亞科嗜B淋巴細胞組群中的DNA病毒[1],在學齡前兒童中較為常見,是引起兒童傳染性單核細胞增多癥(infectious mononucleosis,IM)最主要的病原體之一[2]。在感染潛伏期,EBV 主要是附著于B淋巴細胞中,但此時B細胞并不表達EBV 核蛋白,故不具備致病性[3]。但是當極少數(shù)記憶B細胞分化成漿細胞時,可釋放出病毒顆粒,激活細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic lymphocyte,CTL),導致炎癥因子大量釋放,包括腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和多種白細胞介素(Interleukin,IL)等[4]。此時EBV 從潛伏狀態(tài)變?yōu)樵鲋碃顟B(tài),可引發(fā)一系列臨床癥狀。此外,在EBV感染早期,單核細胞、樹突狀細胞等抗原提呈細胞表面的Toll 樣受體(Toll like receptors,TLRs)可識別病毒蛋白,進而啟動宿主的抗病毒免疫應答[5]。炎癥反應和免疫破壞協(xié)同作用可能是導致IM 預后不良的重要原因[6]。本研究旨在分析EB 感染IM患兒外周血淋巴細胞亞群、細胞因子,以及TLR7、TLR9分子的表達情況,以揭示EBV感染對兒童免疫功能的影響及IM的發(fā)病機制,為臨床檢測和治療提供新的思路。
選取2019年1月—2019年12月杭州市兒童醫(yī)院收治的98例感染EBV致IM急性期患兒作為研究對象。其中,男性58例,女性40例;年齡13個月~13歲,平均(52.39±28.35)個月。納入標準:①符合《兒童EB病毒相關疾病的診斷標準和治療原則》[7]中臨床診斷及實驗室診斷標準;②初診為感染EBV致IM,發(fā)病1~7 d;③EBV DNA>1×103拷貝/ml,EBV-VCA IgM(+)或早期抗原IgG(+),且抗EBVEBNA1 IgG(-);④1~13歲兒童;⑤配合完成治療及相關檢查,急性期與恢復期均未使用激素、免疫調節(jié)劑。排除標準:①先天性免疫缺陷或合并免疫系統(tǒng)疾病,既往有變態(tài)反應疾病史;②合并惡性腫瘤、血液系統(tǒng)疾?。虎廴虢M前3個月服用糖皮質激素、細胞毒性藥物或其他免疫抑制劑。另選取同期本院體檢的健康兒童50例作為對照組,血漿EBV-DNA檢查為陰性。對照組男性25例,女性25例;年齡1~13歲,平均(49.36±25.78)個月。兩組年齡、性別等一般資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準,患兒家屬或法定監(jiān)護人均簽署知情同意書。
TG16臺式高速離心機(上海盧湘儀離心機儀器有限公司),Cytomics FC500型流式細胞儀、流式試管及配套設備(美國Beckman Coulter公司),SpectraMax M3 多功能酶標儀(美國MD公司),F(xiàn)icoll 單個核細胞分離液(北京索萊寶生物科技有限公司)。EBV特異性抗體試劑盒(深圳賽爾生物技術有限公司),F(xiàn)ITC-CD3、RD1-CD4、ECD-CD8、PE-CD16+56+、APC-CD19 熒光標記單克隆抗體及同型對照抗體(美國Beckman Coulter公司),酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒(美國R&D公司),Trizol 試劑和M-MLV 試劑盒(美國Invitrogen公司),SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ試劑盒(大連寶生生物工程有限公司),核酸提取試劑盒(廣州中山大學達安基因股份有限公司)。
IM患兒入院后首先完成血常規(guī)、生化指標、肝腎功能檢查。采用ELISA檢測EBV 特異性抗體,予以臥床、退熱、補充體液及維生素、保護臟器等綜合性支持治療,保持呼吸道暢通;必要時給予阿昔洛韋注射液(武漢普生制藥有限公司,規(guī)格0.25 g/支,批準文號:國藥準字H4202019)10 mg/(kg·d)抗病毒治療,靜脈注射,1次/8 h,連續(xù)治療7 d。伴有細菌感染的患兒則給予抗生素治療,并積極應對并發(fā)癥,必要時糾正血清電解質紊亂和酸堿平衡。
1.4.1 血液標本采集患兒治療前(急性期)和病程滿1個月復查(恢復期)時,由兒科護士分別無菌抽取患兒清晨空腹靜脈血2、2和4 ml,置于肝素抗凝管、采血管、乙二胺四乙酸抗凝管中,分別用于檢測外周血淋巴細胞亞群比例、血清細胞因子水平,以及收集外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)。對照組兒童采用同樣的方法采集外周靜脈血,收集全血和血清,保存至-80℃?zhèn)溆谩?/p>
1.4.2 淋巴細胞亞群檢測采用全血免洗法檢測CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、CD16+56+。
1.4.3 細胞因子檢測采用ELISA 抗體雙夾心法檢測IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、α 干擾素(Interferon-α,IFN-α)、IFN-γ。取出試劑盒及血清標本,溫度平衡至室溫。使用前將所有試劑充分搖勻,嚴格按照操作說明書進行檢測。
1.4.4 TLR7和TLR9 mRNA檢測采用Ficoll 密度梯度離心法分離外周全血PBMC,采用Trizol 試劑提取PBMC的總RNA,并逆轉錄為cDNA。以cDNA為模板,采用SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ試劑盒進行qRT-PCR 反應,反應體系為20μl,反應條件:95℃預變性30 s,95℃變性5 s,52℃退火10 s,72℃延伸2 min,共36個循環(huán)。以2-ΔΔCt表示目的基因mRNA相對表達量。qRT-PCR引物序列見表1。
表1 qRT-PCR引物序列
1.4.5 EBV DNA載量檢測采用qRT-PCR檢測全血標本EBV DNA載量。BamH1-W 正向引物:5'-GCCAGAGGTAAGTGGACTTT-3',反向引物:5'-TACCACCTCCTCTTCTTGCT-3',長度389 bp;熒光探針序列:5'-CACACCCAGGCACACACTACACAT-3'。根據(jù)標準曲線計算EBV-DNA載量。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差 (±s)或中位數(shù)和四分位數(shù)[M(P25,P75)]表示,比較用t檢驗或秩和檢驗;計數(shù)資料以率(%)表示,比較用χ2檢驗;相關性分析采用Spearman 法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
兩組外周血淋巴細胞亞群百分比(CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、CD16+56+)、細胞因子水平(IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、IFN-α、IFN-γ)、TLR7和TLR9 mRNA相對表達量比較,經(jīng)t或秩和檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與對照組相比,IM組患兒急性期外周血CD3+、CD8+、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、IFN-γ、TLR7和TLR9 mRNA相對表達量升高,CD4+、CD19+、CD16+56+降低。兩組血清IFN-α 水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2~4。
經(jīng)Spearman相關性分析,IM患兒急性期EBV DNA載量與血清IL-1β和TLR9 mRNA呈正相關(r=0.247和0.348,P=0.017和0.000),與其他指標無關(P>0.05)。見圖1。
急性期與恢復期患兒外周血淋巴細胞亞群百分比(CD3+、CD4+、CD8+、CD19+、CD16+56+)、細胞因子水平(IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、IFN-γ)、TLR7和TLR9 mRNA相對表達量比較,經(jīng)t或秩和檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);與急性期相比,恢復期外周血CD3+、CD8+、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、IFN-γ、TLR7和TLR9 mRNA相對表達量降低,CD4+、CD19+、CD16+56+升高。急性期與恢復期患兒血清IFN-α 水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表5~7。
表2 兩組外周血淋巴細胞亞群比較 (%,±s)
表2 兩組外周血淋巴細胞亞群比較 (%,±s)
組別 n CD3+ CD4+ CD8+ CD19+ CD16+56+對照組 50 67.27±5.91 36.82±5.74 27.65±6.17 19.74±3.59 17.81±5.27 IM組急性期 98 82.17±5.78 17.45±5.97 55.16±10.81 6.94±3.76 7.34±3.81 t值 14.721 18.910 16.647 19.885 13.834 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
表3 兩組外周血清細胞因子水平比較 [pg/ml,M(P25,P75)]
表4 兩組外周血PMBCs 中TLR7和TLR9 mRNA相對表達量比較 (±s)
表4 兩組外周血PMBCs 中TLR7和TLR9 mRNA相對表達量比較 (±s)
組別 n TLR7 mRNA TLR9 mRNA對照組 50 1.12±0.33 1.04±0.25 IM組急性期 98 2.71±0.95 6.75±2.13 t值 11.471 18.859 P值 0.000 0.000
表5 急性期與恢復期患兒外周血淋巴細胞亞群比較 (n=98,%,±s)
表5 急性期與恢復期患兒外周血淋巴細胞亞群比較 (n=98,%,±s)
時間 CD3+ CD4+ CD8+ CD19+ CD16+56+急性期 82.17±5.78 17.45±5.97 55.16±10.81 6.94±3.76 7.34±3.81恢復期 73.53±7.56 27.57±7.31 40.34±8.65 12.69±4.10 12.75±5.02 t值 8.742 17.328 10.436 13.208 9.236 P值 0.000 0.000 0.002 0.000 0.000
圖1 IM患兒急性期EBV DNA載量與IL-1β、TLR9 mRNA的相關性
表6 急性期與恢復期患兒外周血清細胞因子水平比較 [n =98,pg/ml,M(P25,P75)]
表7 急性期與恢復期患兒外周血PMBCs 中TLRs mRNA相對表達量比較 (n=98,±s)
表7 急性期與恢復期患兒外周血PMBCs 中TLRs mRNA相對表達量比較 (n=98,±s)
時間 TLR7 mRNA TLR9 mRNA急性期 2.71±0.95 6.75±2.13恢復期 1.75±0.56 3.38±1.43 t值 5.688 8.923 P值 0.000 0.000
EBV感染在學齡前兒童中較為常見,易引起多種急性傳染性疾病,其中IM 較為常見。藍仙娥等[8]對25 185例學齡前兒童的血液標本進行EBV-EBNA1 IgG和EBV-VCA IgG 抗體檢測,發(fā)現(xiàn)EBV 累積感染率為48.80%,其中IM患病率為7.90%。雖然IM 屬于自限性疾病,預后良好,但是由于兒童機體免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全,極少數(shù)患兒可能會伴發(fā)周圍神經(jīng)炎、腦膜炎、肝損傷等疾病[9],機體不同免疫狀態(tài)感染EBV 導致IM的轉歸和預后也存在較大差異。
EBV屬于嗜B淋巴細胞DNA病毒,由于B淋巴細胞表面存在EBV受體,因此EBV 進入宿主體內后,主要附著于B淋巴細胞中。在感染潛伏期,EBVEBNA2可驅動B細胞大量增殖并分化成為記憶B細胞,但此時B淋巴細胞并不表達EBV 核蛋白,故EBV無自我復制能力。隨著EBV感染的進展,攜帶EBV的B淋巴細胞在外周血中大量增殖,可誘導機體固有免疫應答清除大部分EBV 陽性B淋巴細胞,但是仍有極少部分B淋巴細胞逃避機體免疫系統(tǒng)的攻擊,分化成漿細胞,釋放出病毒顆粒,此時EBV感染進入急性期,逐漸表現(xiàn)出頸部淋巴結腫大、咽痛、扁桃體腫大、發(fā)熱、皮疹等臨床癥狀[10]。CD19是B淋巴細胞表面的特異性糖基化跨膜蛋白標志分子[11]。本研究結果表明,IM急性期患兒CD19+較對照組降低,但是與EBV-DNA載量無直接關系,說明B淋巴細胞在EBV急性期并不能直接反映EBV的復制情況。這主要是由于絕大多數(shù)EBV 陽性B細胞被CTL 殺傷破壞,只有極少數(shù)B細胞被激活,進而刺激T淋巴細胞的活化和增殖,刺激機體發(fā)生獲得性免疫應答。因此,在本研究中,IM急性期患兒CD3+和CD8+升高,同時CD4+降低。有研究提出,CD4+細胞不僅可以協(xié)助B細胞產生抗體,中和抗原,還能夠誘導和維持CD8+細胞發(fā)揮細胞毒作用,進而影響EBV 陽性B細胞增殖,例如在CD4+細胞缺失時,CD8+細胞對EBV 陽性B細胞增殖的抑制作用不明顯[12]。IM急性期患兒體內EBV 特異性CD4+細胞占血液循環(huán)CD4+細胞的1%左右,EBV特異性CD4+細胞可產生功能性細胞因子,進而抑制EBV誘導的B細胞轉化;此外還可誘導特異性CD8+細胞識別EBV 裂解期抗原,進而殺傷EBV 陽性B細胞。與潛伏期相比,EBV 特異性CD8+細胞顯著增殖,通過分泌穿孔素/顆粒酶直接殺傷感染EBV的B淋巴細胞,或通過腫瘤壞死因子途徑誘導EBV感染的B淋巴細胞凋亡。當IM患兒進入恢復期后,CD4+升高,CD8+降低,說明機體免疫功能逐漸恢復正常,同時可避免效應T細胞的過度增殖,以及細胞因子大量分泌對機體造成的過度免疫損傷[13]。
此外,EBV在B淋巴細胞中建立潛伏感染后,樹突狀細胞、自然殺傷細胞均被激活,其表面TLRs可識別EBV 膜蛋白,并將信號傳遞給細胞內的各類接頭分子,進而激活下游炎癥因子,例如漿細胞樣樹突狀細胞通過TLR9分子識別EBV 顆粒中的線性病毒DNA,而髓樣樹突狀細胞則可通過TLR7 識別EBV 衍生的單鏈RNA,向初始T淋巴細胞傳遞EBV 抗原,并刺激初始T淋巴細胞分化為CTL、輔助性T細胞、調節(jié)性T細胞等,進而啟動獲得性免疫應答[14]。炎癥反應與免疫破壞協(xié)同作用,可能是導致IM 預后不良的重要原因。本研究結果表明,IM急性期患兒外周血PBMC 中TLR7和TLR9 mRNA相對表達量顯著升高,說明EBV感染可通過激活TLR7或TLR9 mRNA表達,使宿主B細胞存活,并借助細胞因子逃避宿主的免疫殺傷作用。EBV 除了通過影響TLRs的表達及信號傳遞影響B(tài)細胞增殖以外,還可以通過影響下游細胞因子的分泌,干擾機體抗病毒能力。在本研究中,IM急性期患兒血清IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、IFN-γ水平升高,也進一步證實EBV感染可通過TLRs信號通路誘發(fā)機體炎癥反應,并且協(xié)助EBV的免疫逃逸。而患兒進入恢復期后,TLR7和TLR9 mRNA相對表達量降低,外周血淋巴細胞亞群逐漸恢復正常。VALENTE 等[15]研究證實,上調TLR7和TLR9 可促進干擾素調節(jié)因子IRF7的產生,進而激活EBVLMP1基因的表達。而IRF7與EBV 陽性B淋巴細胞的分化和增殖密切相關,因而干擾TLR7或TLR9 mRNA的表達有望成為治療EBV感染的重要方法。
綜上所述,IM患兒機體免疫系統(tǒng)、炎癥反應及TLRs信號通路都與疾病的發(fā)生和轉歸有關,監(jiān)測IM患兒不同時期外周血淋巴細胞亞群、細胞因子、TLR7和TLR9 mRNA變化,尤其是血清IL-1β和TLR9 mRNA的表達,有助于及時了解IM患兒的免疫狀態(tài)及病情發(fā)展,為臨床治療提供一定的參考。