今天介绍的是最大的疱疹病毒——巨细胞病毒(Human Betaherpesvirus 5/HHV-5/Human Cytomegalovirus/HCMV/Cytomegalovirus/CMV)。

简介

       巨细胞病毒(Cytomegalovirus/CMV。来自希腊语的细胞cyto和巨大megalo)是乙型疱疹病毒家族中的疱疹病毒，对巨细胞病毒来说，人与猴子充当天然寄主。该属中的代表种——人乙型疱疹病毒5(HCMV/CMV/HHV-5)，是感染人类的物种。与HHV-5相关的疾病包括单核细胞增多症和肺炎。在医学文献中，大多数提及没有进一步说明的CMV的含义暗指HCMV，HCMV是所有巨细胞病毒中研究最多的。

人巨细胞病毒

        人乙型疱疹病毒5(Human Betaherpesvirus 5/HHV-5)，也称为人巨细胞病毒(HCMV)，是乙型疱疹病毒家族的成员。在疱疹病毒中，巨细胞病毒不仅单指人巨细胞病毒(HCMV)，还包括来自其他哺乳动物的巨细胞病毒。

        尽管HCMV感染可能在整个人体中发现，但通常与唾液腺有关。HCMV感染在健康人群中通常不为人所注意，但对于免疫功能低下的人来说可能是致命的，例如HIV感染者、器官移植受者或先天性巨细胞病毒感染可导致明显的发病率甚至死亡。感染后，HCMV终生仍在体内潜伏，可以随时重新激活。最终，它可能导致粘液表皮样癌和其他恶性肿瘤，例如前列腺癌和乳腺癌。

        HCMV广泛分布于世界各地，在发达国家感染成年人的60％至70％，在发展中国家感染近100％。以及适应性宿主免疫，代表了抗原性T细胞监视和免疫功能障碍的终生负担。通常通过普通人群中抗体的存在来表明这一点。血清流行率是年龄依赖性的：6岁及以上的人中58.9％感染了CMV，而80岁以上的人中90.8％的人感染了HCMV。HCMV也是最常传播给发育中胎儿的病毒，HCMV感染更为普遍在发展中国家和社会经济地位较低的社区中，是工业化国家出生缺陷的最重要病毒原因。先天性HCMV是儿童耳聋，学习障碍和智力障碍的主要感染原因。CMV还“似乎在以后的生活中对免疫参数产生很大影响，并可能增加发病率和最终死亡率。”

病毒结构

       巨细胞病毒具有典型的疱疹病毒外观——T =16对称的二十面体衣壳，包膜使病毒呈具有多形性的球状。直径200nm，基因组呈线性且无节段，长度约235646bp(HCMV-Merlin毒株)。

        由于蝌蚪噬菌体(Caudovirus)与疱疹病毒(Herpesvirus)为一个祖先进化而来，疱疹病毒衣壳的一个顶点进化成了蝌蚪病毒(Head-Tail Virus)注射器(Portal Vertex)，用于向细胞核注射DNA。

       巨细胞病毒的DNA长度是疱疹病毒中最大的——DNA由235646bp(1bp=1个碱基)对构成(HHV-5/HCMV，代表型是Merlin)。主要的原因是巨细胞病毒DNA的TRL与IRL是疱疹病毒中最长的，甚至比IRS与TRS都长。

      单纯疱疹病毒1(HHV-1/HSV-1，代表型为17)是152222bp、单纯疱疹病毒2(HHV-2/HSV-2，代表型是HG52)是154675bp、水痘-带状疱疹病毒(HHV-3/VZV，代表型是Dumas)是124884bp、EB病毒(HHV-4/EBV，代表型是B95-8)是171823bp、玫瑰疹病毒A(HHV-6A，代表型是U1102)是159378bp、玫瑰疹病毒B(HHV-6B，代表型是Z29)是162114bp、人疱疹病毒7(HHV-7，代表型是RK)是153080bp、卡波齐疱疹病毒(HHV-8/KSHV，代表型是GK18)是137969bp。

       水痘-带状疱疹病毒(HHV-3/VZV，代表型是Dumas)是疱疹病毒中最小的——124884bp，主要的原因是水痘-带状疱疹病毒(HHV-3/VZV，代表型是Dumas)的DNA上TRL与IRL是疱疹病毒中最短的。

       事实上水痘-带状疱疹病毒家族(Varicellovirus)的TRL与IRL普遍非常短——水痘-带状疱疹病毒(VZV/HHV-3)相比IRS与TRS简直短的可怜。或者根本就没有——伪狂犬病毒(猪疱疹病毒1/Pseudorabiesvirus/PRV/Suid Alphaherpesvirus-1/SuHV-1)与马疱疹病毒1型(Equid Alphaherpesvirus 1/EHV-1)就是这样。

       细长病毒(Rhadinovirus)是最简单的疱疹病毒，代表型——卡波齐肉瘤疱疹病毒(HHV-8/KSHV)基因重组结果只是在首尾TR长度发生变化。

       淋巴细胞潜隐病毒(Lymphocryptovirus)是最复杂的疱疹病毒，EB病毒(HHV-4)除了两端的TR外，TR之间还有4个IR序列，这使得EB病毒的基因重组结果非常复杂——一般疱疹病毒基因重组结果有四种：++、+-、-+与--；而EB病毒却是复杂的32种：+++++，++++-，+++-+，+++--，++-++，++-+-，++--+，++---，+-+++，+-++-，+-+-+，+-+--，+--++，+--+-，+---+，+----，-++++，-+++-，-++-+，-++--，-+-++，-+-+-，-+--+，-+---，--+++，--++-，--+-+，--+--，---++，---+-，----+，-----。 

传播

       HCMV在人与人之间的传播方式尚不清楚，但推测是通过包括唾液，尿液，血液和眼泪等体液发生的。巨细胞病毒最常通过接吻和X交传播。 它也可以从受感染的母亲转移到未出生的孩子。感染需要与唾液，尿液或其他体液中分泌病毒的人密切，密切接触。CMV可以通过X途径和通过母乳传播，也可以通过接受器官移植或输血而传播。尽管HCMV的传染性不高，但已证明它在家庭和日托中心的幼儿中传播。

病毒的复制

        HCMV在受感染的细胞中缓慢复制，需要大约5天的细胞培养时间。与其他疱疹病毒一样，HCMV以时间控制的方式表达基因。早期的早期基因（感染后0至4小时）参与转录调控。然后是涉及病毒DNA复制和进一步转录调控的早期基因（感染后4–48小时）。晚期基因在感染的其余阶段一直表达到病毒释放，通常编码结构蛋白。尽管HCMV编码其自身的功能性DNA聚合酶，但该病毒利用宿主RNA聚合酶来转录其所有基因。

       病毒双链DNA基因组的合成发生在专门的病毒复制区隔内的宿主细胞核上，一旦感染，病毒DNA以环状DNA形式终身携带。

        对巨细胞病毒来说，上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞和平滑肌细胞是主要的靶细胞，但巨细胞病毒也会感染几乎任何器官和各种造血细胞类型的实质细胞和结缔组织细胞。这就是为什么会有巨细胞病毒脑炎与巨细胞病毒肝炎。

        巨细胞病毒在谱系定型的骨髓细胞中保持潜伏，尤其单核细胞感染巨细胞病毒最为常见。当单核细胞分化为巨噬细胞或树突状细胞时，巨细胞病毒被激活，并开始新一轮感染。

        HCMV毒株AD169编码的基因中有近75％可以被删除并仍然导致感染性病毒的产生，这表明该病毒致力于避免宿主免疫系统的及时进入潜伏期。

致病性

       出生后被HCMV感染的大多数健康人没有症状。然而，有些人会发展成类似于传染性单核细胞增多症的综合征，伴有长期发烧和轻度肝炎。喉咙痛很常见。感染后，病毒在人的余生中仍潜伏在体内的淋巴细胞中。除非药物滥用(俗称吸X)、HIV感染、婴幼儿、年老者或免疫缺陷者，否则很少发生明显的疾病。最初的HCMV感染通常是无症状的，随后是长时间的隐性感染，在此期间病毒驻留在单核细胞中，不会引起可检测的损害或临床疾病。

        感染性CMV可能散落在任何感染者的体液中，并且可以在尿液，唾液，血液，眼泪，*液和母乳中发现。病毒的生成可以间歇发生，没有任何可检测到的体征或症状。

         通过检测核内包涵体可以在显微镜下证明CMV感染。在H＆E染色中，包涵体会染成深粉红色，被称为“猫头鹰眼”包涵体。

         HCMV感染对某些高风险人群很重要，主要感染风险包括产前或产后婴儿和免疫功能低下的个体，例如器官移植受者，白血病患者或感染HIV的患者。在HIV感染者中，HCMV被认为是定义HIV的感染，这表明T细胞数量已降至较低水平。

         2009年发表的一项研究将CMV感染与小鼠高血压相关联，表明人的血管内皮细胞CMV感染的结果是动脉粥样硬化的主要原因。研究人员还发现，当细胞被CMV感染时，它们会产生肾素，一种已知会导致高血压的蛋白质。

        CMV编码一种蛋白质UL16，它参与免疫逃避NK细胞反应。它与NK细胞活化受体NKG2D的配体ULBP1，ULBP2和MICB结合，从而阻止了它们的表面表达。这些配体通常在细胞应激时(例如在病毒感染中)被上调，并且通过阻止它们的上调，CMV可以防止其宿主细胞因NK细胞而死亡

        免疫系统的很大一部分参与持续控制CMV，这耗尽了免疫系统的资源。传染病的死亡率随着年龄的增长而加速，而CMV感染与疫苗接种的有效性降低有关。CMV抗体水平最高的人与抗体很少或没有抗体的人相比，因各种原因死亡的风险要高得多。

        在免疫能力正常的人群中，CMV感染仍具有临床意义。CMV单核细胞增多症不是爱泼斯坦-巴尔病毒单核细胞增多症。但是，与CMV相关的单核细胞增多症通常缺乏宫颈淋巴结肿大和脾肿大的迹象。此外，CMV还与Guillain–Barré综合征、1型糖尿病和2型糖尿病相关。

        潜在的巨细胞病毒感染是否会对健康人群产生负面影响的问题已经引起争论； 截至2016年，答案尚不明确，但讨论的焦点是潜在的CMV是否可能增加某些心血管疾病和癌症的风险。

        ScCMV(猴巨细胞病毒/非洲绿猴乙型疱疹病毒5/CeHV-5)和RhCMV(恒河猴巨细胞病毒/非洲绿猴乙型疱疹病毒8/CeHV-8)可能与人的疲劳综合征有关。

诊断

       大多数CMV感染都无法诊断，因为该病毒通常不会产生任何症状，并且会间歇性重新激活而没有症状。感染了CMV的人会产生针对该病毒的抗体，这种抗体会在该人的一生中持续存在于体内。已经开发了许多检测这些针对CMV的抗体的实验室测试，以确定是否已发生感染并且可以从商业实验室广泛获得。此外，可以从从尿液，咽拭子，支气管灌洗液和组织样本获得的标本中培养病毒，以检测主动感染。还可进行CMV的定性和定量聚合酶链反应(PCR)测试，从而使医生能够监控感染CMV的人的病毒载量。

        CMV pp65抗原血症测试是一种基于免疫荧光的检测方法，利用间接免疫荧光技术鉴定外周血白细胞中巨细胞病毒的pp65蛋白。CMV pp65测定法广泛用于监测接受免疫抑制治疗并接受肾脏移植手术的人的CMV感染及其对抗病毒治疗的反应，因为在症状性CMV疾病发作前约5天可获得抗原血症结果。该测定法的优点是可以在数小时内快速提供结果，而pp65抗原的测定代表了医师启动抗病毒治疗的有用标准。 pp65分析的主要缺点是每个测试批次只能处理有限数量的样品。

        如果一个人具有传染性单核细胞增多症的症状，但对单核细胞增多症和爱泼斯坦-巴尔病毒的检测结果为阴性，或者它们显示出肝炎的迹象，但对甲，乙和丙型肝炎的检测结果为阴性，则应怀疑CMV。

        为了获得最佳诊断结果，应使用配对的血清样本对CMV抗体进行实验室测试。怀疑有CMV时应采集一份血样，在2周内采集另一份血样。任何有症状的人都可以进行病毒培养。可以进行针对CMV抗体的实验室测试，以确定女性是否已经感染了CMV。但是，对所有孕妇进行例行检查的费用很高，因此应根据具体情况评估对检查的需求。

血清检测

       酶联免疫吸附测定(ELISA)是用于测量针对CMV的抗体的最常用的血清学测试。该结果可用于确定婴儿中是否存在急性感染，先前感染或被动获得的母体抗体。其他测试包括各种荧光测定，间接血凝，PCR和乳胶凝集。

        可以使用针对CMV特异性IgM的ELISA技术，但是除非在检测血清样品之前采取措施去除类风湿因子或大部分IgG抗体，否则可能会产生假阳性结果。由于在重新激活的CMV感染中可能会以低水平产生CMV特异性IgM，因此其存在并不总是表明原发感染。只有从目标器官(例如肺)中回收的病毒才能提供明确的证据，表明当前的疾病是由获得性CMV感染引起的。如果血清学检测发现IgG阳性或高滴度，则该结果不应自动解释为存在活性CMV感染。如果配对血清样品的抗体检测显示IgG抗体升高四倍且IgM抗体水平显着升高(至少等于IgG值的30％)，或者从尿中培养出病毒，则认为存在主动CMV感染或喉咙标本。

治疗

       富含CMV的超免疫球蛋白(CMV-IgIV)是一种免疫球蛋白G(IgG)，其中包含标准化数量的巨细胞病毒抗体。它可用于预防与肾，肺，肝，胰腺和心脏移植相关的巨细胞病毒病。单独使用或与抗病毒药合用，已证明：

        1.降低一些高风险移植受者与CMV相关疾病和死亡的风险

        2.提供可衡量的长期生存方案

       3.产生最小的治疗相关的不良反应。

        更昔洛韦(Cytovene)治疗用于患有视力障碍或危及生命的疾病的免疫力低下的人。缬更昔洛韦(Valcyte)是一种抗病毒药物，也很有效，可以口服：它是一种前体药，可以在体内转化为更昔洛韦，但是与后者相比，口服吸收要好得多。耐药毒株的出现经常损害治疗效果。据报道，UL97蛋白激酶和病毒DNA聚合酶中的多种氨基酸变化均引起耐药性。膦甲酸或西多福韦仅用于对更昔洛韦耐药的CMV患者，因为膦甲酸具有明显的肾毒性，可导致钙离子或磷酸根离子升高或降低，以及镁离子含量降低。

        Letermovir已被欧洲药品管理局和FDA批准用于治疗和预防HCMV感染。

抗药性

        目前获得许可的所有三种抗HCMV药物均靶向病毒DNA聚合酶pUL54。更昔洛韦(GCV)充当核苷类似物。它的抗病毒活性需要被HCMV蛋白激酶pUL97磷酸化；西多福韦(CDV)也是核苷酸类似物，由于被磷酸化，因此具有活性；膦甲酸钠(Foscarnet/FOS)通过阻断pUL54的焦磷酸盐结合位点直接抑制聚合酶功能；研究性药物Letermovir通过涉及病毒末端酶的机制起作用。两种HCMV蛋白与这三种药物的抗病毒耐药性有关：pUL97和pUL54。pUL97中的特定突变可导致该病毒蛋白激酶的磷酸化活性降低。因此，可以合成较少的单磷酸化从而具有活性的GCV，从而导致对GCV的抗病毒耐药性。大约90％的GCV耐药性是由UL97中的此类突变引起的。pUL54中的突变可能具有不同的作用，从而导致抗病毒药物耐药性：它们可能导致与抗病毒化合物的亲和力降低。这种耐药机制涉及GCV、CDV和FOS，并可能导致多重耐药性。pUL54中的某些突变可以增加聚合酶的核酸外切酶活性。这将增强对合并的GCV和CDV的识别。结果，这些dNTP类似物被更有效地切除。HCMV耐药的主要危险因素是宿主免疫系统控制病毒复制的剩余能力以及病毒复制的总量和持续时间。HCMV抗病毒耐药性可以通过表型或基因型耐药性检测来检测。表型抗性测试包括在细胞培养物中培养病毒，并使用不同的抗病毒药物浓度测试其敏感性，以确定EC50值。相反，基因型抗性测试是指通过测序检测UL97和UL54中与抗性相关的突变。基因型抗性测试因其速度更快而成为首选方法，但需要对每个新发现的突变进行先前的表型表征。这可以通过基于Web的搜索工具来执行，该工具将一个人的HCMV序列链接到包含所有已发布的UL97和UL54突变以及相应的抗病毒药物敏感性表型的数据库。

预防接种

        2009年发表的一项针对CMV疫苗的2期研究表明，其有效性为50％，所提供的保护作用有限。尽管有疫苗接种，但仍有许多受试者感染了CMV。在另一种情况下，还遇到了先天性巨细胞病毒感染。

       2013年，Astellas Pharma开始在接受造血干细胞移植的个人的3期临床试验中，被允许使用CMV DNA疫苗ASP0113。

         2015年，Astellas Pharma使用CMV DNA疫苗ASP0113对健康志愿者进行了一项1期试验。

         候选的巨细胞病毒疫苗还有CMV-MVA Triplex疫苗和CMVpp65-A*0201肽疫苗。两种疫苗都由希望之城国家医疗中心赞助。截至2016年，开发工作已进入临床2期试验阶段。

卫生

        疾病控制与预防中心(CDC)建议定期洗手，尤其是在更换尿布之后。还建议在喂养孩子，擦拭孩子的鼻子或嘴巴或处理孩子的玩具后洗手。

其他的巨细胞病毒

        除人巨细胞病毒/人乙型疱疹病毒5(HCMV/CMV/HHV-5)外，其他灵长类巨细胞病毒包括感染黑猩猩和猩猩的黑猩猩巨细胞病毒(CCMV)，以及感染猕猴的猴巨细胞病毒(ScCMV)和恒河猴巨细胞病毒(RhCMV)；CCMV有两种——黑猩猩乙型疱疹病毒2(PaHV-2)与猩猩乙型疱疹病毒4(PoHV-4)；ScCMV被称为非洲绿猴乙型疱疹病毒5(CeHV-5)；RhCMV被称为非洲绿猴乙型疱疹病毒8(CeHV-8)。夜猴中存在两种巨细胞病毒——夜猴乙型疱疹病毒1(Aotine Betaherpesvirus 1/Herpesvirus Aotus 1/AoHV-1)和夜猴乙型疱疹病毒3(Aotine Betaherpesvirus 3/Herpesvirus Aotus 3/AoHV-3)。

        啮齿动物的巨细胞病毒——小鼠巨细胞病毒(MCMV)，也被称为鼠乙型疱疹病毒1(MuHV-1)和在大鼠中发现的密切相关的鼠乙型疱疹病毒2(MuHV-2)，现在被重新归类为鼠巨细胞病毒(Muromegalovirus)。

下图是疱疹病毒的图鉴

疱疹病毒相关疾病

巨细胞病毒启动子(CMV启动子)

       CMV启动子通常包含在哺乳动物细胞中进行基因工程的载体中，因为它是强启动子，并在其控制下驱动基因的组成型表达。