1.人类多瘤病毒(Human polyomaviruses)

物种名:多瘤病毒

拉丁学名:Human polyomaviruses

分类学地位:病毒界Viruses;科萨特病毒门Cossaviricota;

乳多空病毒纲Papovaviricetes;SE多瘤病毒目Sepolyvirales

多瘤病毒科Polyomaviridae;多瘤病毒属Polyoma Virus

人类多瘤病毒(Human polyomaviruses)最常见的为JC多瘤病毒和BK多瘤病毒,这两种病毒对人类易感,可通过受污染的水或食物传染给人类,感染会使肾移植受者患上肾病,使免疫缺陷个体患上进行性白质脑病,还可能导致结肠癌。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

多瘤病毒对新生的小鼠、大鼠、仓鼠、家兔、豚鼠等易感,最早是从小鼠白血病病毒传递过程中分离出来的,在实验室和野生的小鼠间以潜伏的形式广泛分布,因此最常用小鼠作为动物培养模型[1]

1.1.2形态学特征

多瘤病毒是一种无包膜病毒,直径约为42 nm,具有圆形dsDNA基因组,被二十面体衣壳包围。病毒衣壳由72个病毒蛋白1(VP1)五聚体组成,每个都与单个病毒蛋白2(VP2)或病毒蛋白3(VP3)结合[2]

图1 多瘤病毒在扫描电镜下照片[3]

1.1.3生化特征

多瘤病毒在环境中稳定,在组织悬液中可存活2个月以上。耐受冻融、乙醚、0.5%福尔马林等。

1.1.4分子生物学特征

已证明所有多瘤病毒有着大致相同的基因结构,包括早期编码区、晚期编码区和大约400 bp的非编码区。早期区转录子编码大T抗原和小T抗原及用以调节病毒复制、控制病毒转录及诱导宿主细胞分裂和转化的非结构蛋白。晚期区基因转录子编码病毒衣壳蛋白VP1、VP2和VP3,其中VP1是主要的衣壳蛋白,构成约80%的衣壳,是唯一暴露在病毒表面的蛋白;非编码区为病毒复制和转录的调控区[2]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

JC多瘤病毒和BK多瘤病毒可存在于生活污水中,可能通过呼吸道或消化道传播,感染后病毒通常保持沉默,JC多瘤病毒主要潜伏于神经细胞中,BK多瘤病毒主要潜伏于肾小管和尿道上皮细胞中。

1.2.2致病性

多瘤病毒通过吸附宿主细胞表面的受体进入细胞内,随后在细胞核内复制其基因组并组装新的病毒颗粒。在健康个体中,多瘤病毒的感染通常无症状,但在免疫功能受损的个体中(如艾滋病患者或器官移植受者),可能引起严重疾病,如渐进性多灶性白质脑病和出血性膀胱炎。多瘤病毒感染在免疫抑制状态下的致病性引起了医学界的广泛关注[4]。渐进性多灶性白质脑病由JC病毒引起,主要影响中枢神经系统,导致神经系统退行性病变。BK病毒则与肾移植受者的肾病和出血性膀胱炎相关,可引起急性肾小管上皮细胞坏死[5]。JC多瘤病毒可以感染扁桃体细胞,并且可在扁桃体组织中检测到该病毒,人们推测该病毒经呼吸道和口腔传播。

1.3检测方法

  1. 传统方法:肾活检的组织学评估是诊断多瘤病毒相关肾病的金标准。电镜技术可以用于诊断多瘤病毒相关肾病,细胞内的多瘤病毒表现为直径40 nm的病颗粒,组装于亚晶体阵列或所谓的“棍和球”或“意大利式面条和肉丸”结构中。
  2. 实时荧光定量PCR:麻粉莲[6]等根据HPyV7保守性高的编码衣壳蛋白VP1的序列设计了实时荧光定量PCR引物和Taq-Man探针,建立了实时荧光定量PCR检测方法,检测灵敏度可达10 拷贝/L,检测线性范围为101-1010 拷贝/μL。

表1 人类多瘤病毒q-PCR引物序列

名称 序列
F 5′-AGAAGGTCCAGGCAATACTGATG-3′
R 5′-TCTGCAACCCAGAGCTCTACTG-3′
FAM 5′-AGCCTGCAAGCCCTCAGAAAGCAAGTAAA-3′

1.4典型案例

多瘤病毒在环境样本(如海水、未处理过的废水、处理过的污水和软体动物)中都可以检测到,Abreu[7]等人调查了巴西东北部帕拉州销售的牡蛎样品中多瘤病毒的频率,分析了来自帕拉州5个城市的22个池的217只牡蛎,18.2%(4/22)的混合样本中检测到了多瘤病毒。牡蛎生活于海水中,可以过滤掉水中存在的微生物,从牡蛎中检测到多瘤病毒表明该病毒在所研究的城市中传播,有必要采取措施改善污水和基本卫生,以避免多瘤病毒污染水和食物。

1.5防治对策

重视水环境安全以及日常生活中的饮用水卫生,水源和食物都应煮熟后再食用,避免多瘤病毒污染水或食物而通过食用进入人体导致感染。目前西多福韦、拓扑替康、来氟米特等抗病毒药物都可用于治疗人类多瘤病毒感染的相关疾病。

参考文献

[1] 王辉, 马筱玲, 钱渊. 临床微生物学手册 第12版 第2卷. 中华医学电子音像出版社, 2021.

[2] Velázquez-Márquez N, Paredes-Juárez GA, Vallejo-Ruiz V et al. Pathogens Associated with the Development of Cancer in Humans. Springer: Cham, 2024.

[3] https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=5629.

[4] 范晓楠, 王於尘, 苗芸. 实体器官移植后多瘤病毒致病机制及诊疗策略. 实用器官移植电子杂志, 2024, 12: 271-275.

[5] 季曙明, 吴迪, 文吉秋 等. 肾移植后多瘤病毒相关性肾病. 中国组织工程研究, 2012, 16: 7411-7416.

[6] 麻粉莲, 郑文芝, 魏田力 等. 人多瘤病毒7 TaqMan探针实时定量PCR检测方法的建立. 生物技术通讯, 2015, 26: 245-248.

[7] Abreu IN, Cortinhas JM, Santos MB et al. Detection of Human polyomavirus 2 (HPyV2) in oyster samples in northern Brazil. VirologyJournal, 2022, 17: 85.

 

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