感染CD8T细胞的疱疹病毒——马疱疹病毒1(EHV-1)
今天介绍的病毒是马疱疹病毒1(Equid Alphaherpesvirus 1/EHV-1)。
简介



马疱疹病毒1(Equid Alphaherpesvirus 1/EHV-1),属于疱疹病毒家族中的甲型疱疹病毒。与水痘-带状疱疹病毒(Varicella-Zoster Virus/VZV/HHV-3)、牛传染性鼻气管炎病毒(Infectious Bovine Rhinotracheitis Virus/BoHV-1)以及伪狂犬病毒(Pseudorabies Virus/SuHV-1)同属于水痘疱疹病毒(Varicellovirus)。水痘疱疹病毒还包括另外4种马科动物疱疹病毒,分别为马**疹病毒(Equine Coital Exanthema Virus/EHV-3),马鼻肺炎病毒(Equine Rhinopeuemonitis Virus/EHV-4),驴疱疹样病毒3型(Asinine Herpesvirus 3 of donkeys/EHV-8)以及瞪羚疱疹病毒1型(Gazelle Herpesvirus 1/EHV-9)。根据基因序列,另外3种马科动物疱疹病毒(EHV-2/5/7)归为丙型疱疹病毒。
EHV-1和EHV-4在抗原性,遗传学,临床上,流行病学和经济意义上都紧密相关,前者主要引起呼吸道疾病,病毒性流产,严重时引发神经性疾病,而后者主要引起呼吸道感染。两者曾被认为是EHV-1的两个亚型,直到1981年利用病毒基因组指纹图谱才将其区分开,到1992年才被官方正式确认为是两种病毒。通常将由EHV-1和EHV-4可起的急性发热性呼吸道疾病统称为马鼻肺炎。该病被世界动物卫生组织(OIE)列入法定报告疾病名录,该病为马属动物出入境必检疫病之一。
病毒学特征


EHV-1基因组为线性双股D型DNA,约150kbp,G+C含量约57%,有76个基因,其中四个基因为双拷贝,所以共有80个开放阅读框(open reading frames,ORFs),可能编码77个蛋白。基因组包括一个长独特区(UL)和一个短独特区(US)。在短独特区两端为两个反向重复序列,分别称为内部重复序列(IR)和末端重复序列(TR)。
该病毒可感染马的呼吸道,**器官和中枢神经系统,可通过直接接触、呼吸道和粪便传播,具有高度感染性。病毒被吸入后,首先在马鼻咽上皮中复制,通过破坏被感染的细胞引起呼吸道疾病,表现为鼻肺炎。幼驹发病初期体温高达39.5℃-41℃,可持续2-7d,同时可见鼻黏膜充血并流出浆液性鼻液,颌下淋巴结肿大,食欲减退,体温下降后食欲可恢复正常。病毒进一步迅速感染淋巴结中的白细胞及咽后淋巴组织引起病毒血症,大约持续3到10天。虽然在所有白细胞亚群中都可检测到病毒DNA,但病毒抗原主要在CD8T淋巴细胞、少量的CD4T淋巴细胞以及20%-25%的单核细胞中检测到,B细胞和中性粒细胞在病毒血症的急性期并不表达病毒抗原。
已经分离出两种主要的EHV-1菌株——D752 菌株与神经系统疾病相关的爆发相关,而非神经系统疾病的爆发与N752菌株的相关性更密切。然而,并非所有感染D752菌株的马都会患上神经系统疾病。相反,一些感染了N752菌株的马会患上神经系统疾病。突变导致这两种不同的主要菌株,D752 是天冬氨酸的存在N752 是天冬酰胺的存在。 80-90%的神经系统疾病是由D752引起的,10-20% 是由N752引起的。这种由神经毒株引起的疾病被命名为马疱疹病毒脊髓脑病或EHM。目前没有针对EHM的许可疫苗,也没有姑息治疗以外的治疗方法。由于以 2011 年 4 月 29 日至 5 月 8 日在犹他州奥格登举行的全国马术协会(NCHA)西部全国锦标赛为中心的爆发,该疾病在 2011 年初在全球引起了广泛关注。爆发持续了大约两个月,产生了90 例确诊病例,蔓延到美国10个州,导致13匹马在美国农业部宣布遏制之前死亡。
潜伏
EHV-1病毒可以潜伏感染马匹,如果出现适当的条件,它可以重新激活。这些条件包括高度压力、免疫抑制、运输、销售谷仓、比赛、地质和管理实践。目前已经完成的研究表明,大多数马实际上潜在地感染了EHV-1。延迟的后果是,事实上,它可以在没有任何外部来源的情况下,在封闭的马群中引起EHV-1的爆发。潜伏感染的马不会通过鼻腔分泌物排出EHV-1,因此没有传染性,在临床上被称为正常。
病毒复制周期

EHV-1与其他疱疹病毒一样,复制首先需要病毒糖蛋白与宿主细胞表面受体结合,进而引发病毒囊膜和细胞膜的融合,使病毒核衣壳进入细胞,并被进一步转运到细胞核孔。病毒的线性DNA分子进入细胞核后进行环化,前早期基因(immediate-early genes,IE)首先转录,随后是早期基因,最后是晚期基因的转录。前早期蛋白的作用在于激活早期基因和一些晚期基因的启动子。早期基因主要编码调控蛋白,而晚期基因主要编码病毒结构蛋白。随着晚期基因的表达,病毒衣壳蛋白不断生成,当其在细胞核中达到一定浓度后即开始组装,并形成巨大的A型包涵体,后以芽生方式通过核膜,获得包膜,并进入核周隙(Perinuclear cisternae)。当病毒衣壳的包膜与核周隙中外膜融合后会脱膜,使病毒粒子释放到细胞浆中。在细胞浆中,间质蛋白会结合到病毒衣壳表面形成病毒的均质层。病毒的第二次加膜过程以及糖蛋白的镶嵌发生在反面高尔基网络中。
重新获得囊膜的病毒粒子利用分泌途径进行转运,通过分泌小泡与胞浆膜的融合使病毒释放到细胞外。病毒也可以通过感染细胞与邻近非感染细胞间的结合处进行细胞间传递,在这一过程中参与病毒侵入细胞的一些膜蛋白同样起到了重要作用
症状与传播
EHV-1 和 EHM 菌株出现的迹象包括协调性下降、尿频、发烧、后肢无力、靠在东西上以保持平衡、嗜睡和无法离开地面等。感染这种病毒的更多迹象包括抑郁、厌食、鼻腔和眼部分泌物。发烧是 EHV-1 最常见的临床症状,一些看起来非常健康的马仍然可以通过鼻孔分泌物 以及咳嗽分泌物传播病毒。与流产胎儿、胎儿体液和胎盘接触过的马或人类很容易传播病毒。当一个人穿过分泌物或走在胎液中并将其放在靴子上时,它会被传播到他们走路的任何地方。它的传播性很强。大多数成熟的马通过反复自然暴露建立某种类型的免疫力,但不会建立对 EHM 菌株的免疫力。
病毒在外周血单核细胞中的溶血性复制以及病毒向其他器官组织的扩散会导致血管内皮的感染,引发炎症反应。
对**血管内皮细胞的溶血性感染以及对胎儿的感染将最终引起怀孕晚期母马的流产,多发生于妊娠8个月以后。EHV-1引发的流产可在感染EHV-1两周后发生,而且和怀孕的时间没有明显的关联,甚至在妊娠早期流产率可能更高一些。病毒最终会到达三叉神经节,与在淋巴网状内皮细胞组织和白细胞中的病毒一起建立潜伏感染,使患马终生带毒。
EHV-1感染的马80%左右会形成潜伏感染,潜伏期长短不一,为9天至4个月。因潜伏病毒的激活,母马在初次感染的数月或数年后发生流产。母源抗体似乎不能阻止病毒在上呼吸道中的传播,但可有效抑制临床症状的出现。
风险因素
风险因素与受感染的马匹之间存在很强的相关性。与 EHV-1 直接相关的主要风险因素包括年龄、封闭与牧场、进出马厩的人员和马匹较高的交通、通用设备的使用、训练和比赛、马的性别、性别甚至这是什么季节。由于压力,圈养的马更容易感染 EHV-1,而牧场的马则压力更小。老年马的易感性较高,冬春季节都是危险因素。 过去接触过的马匹风险系数大大增加,频繁运输和拖拉也增加了风险。
诊治与预防
治疗
目前对 EHV-1 的诊断是 PCR,聚合酶链反应,它复制 DNA,这样人们就可以看到病毒是否在 DNA 片段中。 PCR 可以检测 DNA 中的病毒载量,判断马是否感染严重或低于检测水平。为了获得 PCR 样本,兽医可能需要一份未凝固的血液样本和一份鼻拭子。 PCR 有一些缺点,一个是非常耗时,需要一段时间才能取回样本和结果,另一个缺点是如何解释结果。马可能带有潜伏病毒,但不显示临床症状并被称为临床正常,除非 PCR 结果在不那么简单的情况下会给出阳性检测结果。PCR 的另一个缺点是实验室之间没有标准化的协议。EHV-1 的治疗当时是有限的,没有一种确定的治疗方法可以保证有效。现在的治疗包括静脉输液、静脉注射或抗炎药。
预防
疫苗的存在是为了控制病毒,而不是预防它。灭活疫苗含有低抗原载量,有助于预防呼吸道症状,灭活疫苗的性能各不相同,并不适用于所有人。改良的活疫苗用于接种 3 个月或更大的健康马,以帮助预防由 EHV-1 引起的呼吸道症状。疫苗接种应每隔 6 个月进行一次,不同的马需要在不同的时间接种。 怀孕的母马应该在怀孕的第五、第七和第九个月接种灭活的 EHV-1 疫苗。小马驹应该从 3 个月开始,每隔 4-6 周接种 3 剂疫苗。即使马已经接种了疫苗,感染和临床疾病仍然继续发生。正在研究有助于防止病毒传播的新疫苗。
为了防止 EHV-1 的传播,应该采取一些步骤。最重要的是停止马匹的移动和运输;不允许暴露于 EHV-1 的马与未暴露的马接触;并隔离出现病毒症状的动物。理想情况下,出现症状的马匹应该被完全隔离。建议的隔离期至少为 21 天。EHV-1 控制的另一个方面是要意识到通过设备传播病毒的可能性,以及通过人与马之间的接触传播。由于人们可以并且确实通过手和衣服传播这种病毒,因此人们在处理病马时需要采取卫生预防措施。对鞋类进行消毒并戴上手套有助于将传播风险降至最低。定期清洁和消毒马匹所在的谷仓和建筑物对于防止传播很重要。在爆发的情况下,还应采取预防措施,以尽量减少对马匹的压力。如前所述,压力会触发潜伏病毒重新激活,并使未受感染的马更容易被感染。
基因工程应用
CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,英文全称Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy。这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
T细胞也叫T淋巴细胞,是人体白细胞的一种,来源于骨髓造血干细胞,在胸腺中成熟,然后移居到人体血液、淋巴和周围组织器官,发挥免疫功能。其作用相当于人体内的“战士”,能够抵御和消灭“敌人”如感染、肿瘤、外来异物等。
在实验室,技术人员通过基因工程技术,将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),将T细胞这个普通“战士”改造成“超级战士”,即CAR-T细胞。它利用其“定位导航装置”CAR,专门识别体内肿瘤细胞,并通过免疫作用释放大量的多种效应因子,它们能高效地杀灭肿瘤细胞,从而达到治疗恶性肿瘤的目的。
由于马疱疹病毒1可以感染CD8T细胞,因此可以利用该病毒改造杀手T细胞,毕竟杀手T细胞最突出的表面抗原就是CD8嘛。
马疱疹病毒1:EXCELLENT!大姐赛高!
杜鹃:多谢夸奖!唉!欢乐的时光总是过得很快,又到时候讲拜拜。罢!我准备做一个总结——疱疹病毒DNA环化的机理。