BK病毒感染與腎移植研究

鄭冰冰 祝清國

摘要：BK病毒是腎移植術后常見致病源，以一種環狀雙鏈DNA病毒的形式普遍存在于人群中。當移植患者自身免疫力下降時，腎小管上皮細胞的病毒可大量激活復制，導致腎功能異常，甚至是移植腎功能喪失。定期監測BK病毒對腎移植患者術后恢復及預后具有重要意義，為此，本文對腎移植術后BK病毒感染的預防、檢測、診斷及治療進行綜述。

關鍵詞：BK病毒;腎移植;腎功能

中圖分類號：R699.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.05.015

文章編號：1006-1959（2020）05-0049-04

Abstract：BK virus is a common pathogen after renal transplantation and is widely distributed in humans in the form of a circular double-stranded DNA virus. When the transplant patient's own immunity declines， the virus of the renal tubular epithelial cells can activate a large number of replication， leading to abnormal renal function and even loss of renal function. Regular monitoring of BK virus is important for postoperative recovery and prognosis of renal transplant patients. To this end， this article reviews the prevention， detection， diagnosis and treatment of BK virus infection after renal transplantation.

Key words：BK virus;Kidney transplantation;Renal function

BK病毒（BK virus）屬于多瘤巨細胞病毒家族，定植于腎小管及尿路移行上皮細胞內。BK病毒再激活常見于免疫受損患者，包括移植受體、感染人體免疫缺陷病毒（HIV）的患者以及接受免疫抑制治療者。對于腎移植術后常規應用免疫抑制劑的群體，病毒激活無有效控制措施，最終會導致患者移植腎功能不可逆性喪失[1]。研究證實[2]，BK病毒也與腎移植術后膀胱癌的發生有關。本文就近年腎移植術后感染BK病毒的相關文獻進行綜述，旨在為臨床醫生在BK病毒監測、診斷及治療提供合理參考。

1 BK病毒基因分型

BK病毒是一種雙鏈DNA病毒，成環狀，無包膜，可于免疫抑制情況下在宿主的細胞核中復制，且病毒具有一定的抵抗能力。根據核苷酸的多態性，可以用VP1編碼區域將BK病毒分為4個亞型（Ⅰ～Ⅳ），其中Ⅰ亞型普遍流行，Ⅳ亞型僅在亞洲和歐洲部分地區內流行，亞型Ⅱ和Ⅲ較少見。研究表明[3]，BK分型屬Ⅰb2和Ⅳ型感染最為常見，且也最容易發展導致BK病毒相關腎病。BK病毒序列非沉默突變的區域位于編碼病毒主要衣殼蛋白的表面環，這些突變暫時出現和消失，被認為BK病毒在患者體內的變化。這些突變在BK病毒進入細胞的過程中改變了受體聚糖結合的光譜[4，5]。HIV感染者VP1蛋白BC環突變頻率較高，最常見的突變位點是E82D。免疫抑制可能是BK病毒再激活的一個非常重要的因素，它可以提高病毒復制率，導致VP1的BC環突變頻率升高[6]。

2傳播途徑與移植易感人群

人群對BK病毒普遍易感，多在年少時感染，免疫功能正常時多半不致病[7]。目前認為BK病毒主要的傳播途徑是呼吸道、消化道，其余傳播途徑包括通過胎盤、血液及血液制品[8]。BK病毒可以導致出血性膀胱炎，輸尿管狹窄及BK相關性腎病，在腎移植患者中可以導致移植腎功能異常，甚至是移植腎臟功能的喪失[9]。BK病毒在腎移植術后可導致相關腎病，感染致病因素主要與因長期服用免疫抑制劑有關。患者免疫功能長期受到抑制，病毒在宿主體內可再激活。目前有針對供體和受體風險變量和免疫情況測試的研究，將腎移植患者術前的供受體情況歸納為4組：供體陽性受體陽性組、供體陽性受體陰性組、供體陰性受體陰性組、供體陰性受體陽性組。其中供體陽性受體陰性組的移植患者最為易感，且該組的病毒血癥患者數量明顯高于其他三組，而供體陰性受體陰性組BK病毒血癥患者數量最少。另外，該結論在兒童也被證實[10]。

3致病機制及組織學

BK病毒DNA經由細胞核核孔蛋白進入宿主細胞核內，在宿主的細胞核內進行組裝、表達及復制，最終引起感染細胞壞死溶解，造成組織炎癥性浸潤[11，13]。當腎小管上皮細胞脫落或局部基底膜暴露時，BK病毒會釋放大量的表達產物，侵犯臨近組織細胞，在破壞腎小管毛細血管基底膜后，病毒進入血液，引起血液病毒載量過高，進一步破壞并加重腎小管的損傷，致使腎小管萎縮及間質纖維化[12，14]。BK病毒可導致相關性腎病（BKVN），隨機的感染腎臟皮質和髓質多處，形成多個病灶，病灶區域可與正常薄壁組織共存，活檢可觀察到超過1/3的組織與正常組織學不同。患多瘤病毒相關腎病的患者，尿液中普遍存在誘餌細胞（decoy cells），同時伴有顯著的病毒尿癥和病毒血癥。另外，組織學研究也表明病毒尿癥和病毒血癥與腎移植后BK病毒感染息息相關[15]。BK病毒是否也與移植后腫瘤的發生有關，還有待考證，但目前已知BK病毒是以一個潛在的腫瘤病毒，其普遍存在于腎移植后膀胱癌患者中[16]。

4實驗室檢測技術

實驗技術：①通過實時熒光定量PCR進行BK病毒核酸測定，該方法快速有效，可測量血液、尿液的BK病毒載量，了解患者感染情況，從而進行載量監控[17]。②通過ELISA的方法測定循環干擾素誘導蛋白10（IP-10）和BKV特異性IgG。對IP-10測量可以進行BK病毒既往感染分析。IP-10水平在BK病毒復制時，會顯著高于BK病毒復制前，在恢復后的隨訪中，隨著血清病毒水平的下降，IP-10也明顯降低且低于診斷病毒復制前水平。值得注意的是，無論是BK病毒復制的移植患者，還是復制后恢復的患者，任何時間點IP-10的水平都要高于BK病毒從未復制的腎移植患者，這一點可以應用在對移植期間隱匿感染情況分析[18]。測量IgG水平可以了解激活初期個體免疫反應情況，在診斷BK病毒激活時。BK病毒特異性抗體IgG會升高，且在術后6～9個月內達到峰值。特異性抗體IgG的增加在病毒激活初期就可以檢測到，它比BK病毒特異性細胞免疫反應更早[20]。③通過ELISPOT方法分析BK病毒特異性干擾素-γ（IFNg）水平，可以了解個體免疫應答情況。在移植早期30 d內IFNγ有下降趨勢，增加了移植早期的病毒激活風險，給病毒復制創造有利條件[18]。血清IFNγ來源于BK病毒特異性T細胞，研究發現具有穩定或上升趨勢的BK病毒特異性T細胞，不易發生BK病毒的復制與激活，在腎移植患者中起到保護作用[18，21]。④通過流式細胞學方法量化宿主的免疫應答，計數淋巴細胞亞群來了解免疫抑制和炎癥活動的程度，可選取CD3+、CD4+和CD8+的淋巴細胞進行分析[19]。當發生病毒血癥時，CD3+、CD4+和CD8+有明顯降低。移植30 d內，血樣的淋巴細胞與術前相比有降低，在移植術后1～3個月，BK病毒復制的移植患者白細胞水平要高于未曾復制的移植患者，大約40%的病毒復制患者白細胞計數高于11/nl[22]。通過這一特性對淋巴細胞亞群進行分析，可以確定移植早期的炎癥活化程度。

5診斷方法

目前，關于BK病毒的診斷方法眾多，應用率較高，且操作簡單便捷有以下幾種方法：①尿液細胞學檢測：尿液中Decoy細胞是BK病毒侵襲尿道上皮細胞后壞死脫落產生的。在移植術后早期，檢測尿液中Decoy細胞對BK病毒尿癥具有篩查意義。該方法敏感性、陰性預測值為大于99%，但陽性預測值小于30%[23]。②實時PCR技術可檢測尿液和血液中病毒水平，當前認為的臨界值是103拷貝/ml，當血液或尿液PCR結果大于此數值時，定義為病毒激活。當PCR結果為尿液中大于107拷貝/ml或血液中大于104拷貝/ml時，對預測BKVN的發生有較高的臨床意義。實時PCR技術可監測移植后BK病毒情況，敏感性100%，特異性大于90%，可作為腎移植術后常規檢測[17，24]。③組織學活檢是診斷BKVN金標準。BK病毒一般存在于腎皮質和髓質中，具有局灶性分布特點，因此穿刺部位應至少達到腎髓質處。取下的活檢組織可采用小鼠抗 SV40 BK病毒T抗原行免疫組織化學染色法明確診斷 BKVN。需注意的是穿刺結果陰性時，也不可以排除BKVN，因早期出現的病理改變并不典型。病毒的早期激活可引起BK病毒尿癥，但臨床癥狀不明顯，血清肌酐一般處于正常水平。中期BK病毒復制到一定的數量，侵入血液，則發展為BK病毒血癥。晚期則可出現不同程度的移植腎功能減退，引起急性腎小管上皮細胞壞死和出血性膀胱炎，進展為BKVN，并且可伴隨發熱、蛋白尿、輸尿管狹窄等癥狀[25]。

6治療

目前國內外治療上選用減少免疫抑制劑用量方案，這種方案是治療持續性BK病毒血癥和BKVN的有效干預措施，該方案的有效性已被組織學活檢證實。感染BKV的腎移植受者在執行減少免疫抑制劑方案后，5年內存活率較未感染者沒有顯著差異[26]。通過每兩周一次的血清病毒載量和肌酐水平監測，了解患者病毒復制情況與對腎功能的影響。權衡測評后，謹慎的縮減免疫抑制劑，直至停止使用或出現病毒水平下降趨勢為止。關于考慮哪種免疫抑制劑首先被減量以及每次減少劑量值的問題，可針對患者個人情況進行靈活決斷[27]。另外當BK病毒血癥持續性的超過10000拷貝/ml的高水平時，僅單一停用鈣調磷酸酶抑制劑類藥物是遠遠不夠的，往往還需要在此基礎上停用抗代謝增殖藥物。隨著免疫抑制劑逐步減少過程中，可能有急性排斥反應的發生。發生排斥反應時，部分國外機構會考慮將藥物他克莫司換成環孢素或直接停用抗代謝增殖類免疫抑制劑[28]。來氟米特作為抗病毒的免疫抑制劑，其活性代謝產物A77 1726可抑制BK病毒復制途徑中的關鍵酶二氫乳酸脫氫酶，這種酶的缺失會直接減少病毒大T抗原的表達及DNA的復制，但最近的研究表明該藥在清除BK病毒血癥方面沒有明顯的收益。來氟米特活性產物的濃度與BKV載量間沒有明顯的關聯，且藥物在短時間若沒有達到負荷劑量，則至少要2個月才能達到目標水平，在對病毒的清除上，它不會產生快速影響。同時這種藥物療效有限又伴有多種嚴重副作用，在多國家已逐漸失寵[29]。其他抗病毒藥物如西多福韋與布里西多福韋，目前，正應用于部分國內外腎移植中心，報告表明，在免疫抑制劑減量的同時，輔助性應用西多福韋治療BK病毒血癥和BKVN是有效的，不僅能清除血清BKV-DNA，還能提高移植腎存活率。西多福韋副作用包括腎毒性和眼葡萄膜炎。因此仍有很多移植中心不會考慮應用西多福韋。布里西多福韋是西多福韋脂酯配方的藥物前體，一些報道稱應用在兒童腎移植方面，除偶有腹瀉發生外，其余均耐受性良好，但缺乏隨機對照試驗數據證明，因此應用也不廣泛[26，30]。目前靜脈應用免疫球蛋白被認為是有前景的治療手段，應用劑量可參考1～2 g/kg，分2～5 d執行。雖然治療BK病毒的機制認識是不明確的，但是在減量使用免疫抑制劑和來氟米特等治療方案均失敗時，該方案被認為是有效的[31]。針對喹諾酮類藥物，曾有回顧性研究顯示預防性應用環丙沙星在降低早期BKV感染中的可潛在獲益[32]，但近幾年多文獻報道發現無論是3個月還是6個月應用環丙沙星在預防BK感染的發生率上無顯著性差異，與BK病毒載量間也無統計學意義存在，應用后反而會出現耐藥菌群的增加，嚴重影響喹諾酮類藥物在治療腸道桿菌和銅綠假單胞菌引起的泌尿系疾病中的作用[33]。二次腎移植方案作為選項之一也適用于腎移植術后BKVN導致的移植腎功能喪失上，需要格外注意的是應先盡可能的清除BK病毒血癥后再行移植術，以預防BKVN的再次發生。

7預防

BK病毒感染激活的問題，可以參考以下4點：①供體和受體各自承載病毒的情況分析，針對供體病毒陽性，受體陰性的移植組，需格外注意移植后定期對受體病毒的監測。特別是當受體出現持續性不明原因血清肌酐水平上升時，應建議受體行腎組織活檢[10]。②免疫抑制劑劑量掌控，根據國外長期隨訪實驗表明：無論是否患有BK病毒感染的腎移植患者，選擇優先降鈣調磷酸酶抑制劑方案后，中長期預后結果是類似的，對于清除BK病毒感染的患者患抗體介導排斥反應僅低風險相關。因此尿液中出現BK病毒時，應開始逐漸降低血藥濃度FK506（他克莫司）至7 ng/ml，CsA（環孢素）可降至220～240 ng/ml;出現BK病毒尿癥時，可分別降至5 ng/ml或150～180 ng/ml;出現病毒血癥時則可考慮以CsA替換藥物FK506，MMF（霉酚酸酯）或EC-MPS（霉酚酸鈉腸溶）換為布累迪寧[34]。③適時應用免疫球蛋白。針對免疫抑制減少后仍持續性BK病毒血癥的患者，當感染癥狀較重時，靜脈滴注免疫球蛋白，大于90%的患者會出現血液中病毒載量下降[26]。④患者病毒載量情況進行定期監測分析，特別是移植術后短期內的2～6個月，是病毒復制高峰期[18]。KDIGO臨床實踐指南建議：腎臟移植患者定期測血清中BK病毒載量，監測時間是移植術后3～6個月，每月應監測1次，隨后每3個月應監測1次直至移植滿一年[35]。

8總結

目前BK病毒所致的相關腎病，是同種異體移植物丟失的重要原因之一。由于有效的監測和早期減少免疫抑制藥物等治療手段，BKVN所致移植物衰竭已逐漸減少。有效的定期監測有助于了解患者病情發展變化，特別是應用較高劑量免疫抑制劑的早期，對保護BK病毒感染的腎移植群體，免受病毒侵害具有重要意義。早期減少免疫抑制劑治療也有助于在病毒復制、免疫控制和免疫抑制治療間找到平衡。隨著對疾病的深入了解和診療的日趨改進，相信BK病毒所引起的移植物損傷率在未來會顯著下降。

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收稿日期：2019-09-01;修回日期：2019-09-14

編輯/成森