其他病毒
文 / 张卓然
第一节 人乳头瘤病毒
乳多空病毒科包括2个属，即多瘤病毒属（polyomavirus）和乳头瘤病毒属（papillomavirus）。两者共同特性及差别见表40-1。乳头瘤病毒较大，具有大的基因组，引起人类疾病比多瘤病毒属更为重要，主要致病性病毒是人乳头瘤病毒（Human Papillomavirus，HPV）。
一、生物学特性
HPV呈球形，直径52nm～55nm，20面体立体对称，衣壳由72个壳微粒组成，无包膜。病毒基因组是超螺旋双链环状DNA，分子量为5?106，大小约8kb。
病毒基因组分为早期区（early）、晚期区（late）和非编码区（NCR）。NCR也称长控制区（long control region， LCR）或上游调节区（URR）。L区包括2个ORF（L1和L2），分别编码病毒主要衣壳蛋白L1和次要衣壳蛋白L2。E区含7个早期ORF，能编码与病毒复制、转录调控、翻译和细胞转化有关的蛋白。E1和E2蛋白是病毒复制的基础，与控制转录有关，E2蛋白能增强LCR调节和早期基因（E6、E7）的转录。E1的失活可导致病毒DNA插入宿主染色体任何部位；E1、E4能降解角蛋白引起细胞骨架的萎陷，参与病毒扩散；E5、E6、E7是转化基因，编码的蛋白可与p53、pRB蛋白结合，引起细胞转化。
HPV约有100余型，用基因克隆和分子杂交等标准进行分类，各型之间的DNA同源性均小于50%。凡同源性大于50%且有限制性内切酶片段明显不同者称为亚型。
HPV对皮肤和粘膜上皮细胞具有高亲嗜性，增殖的病毒只能在皮肤上层的细胞核中查到，在基底层细胞内仅发现拷贝的病毒核酸，晚期基因表达（衣壳蛋白）被限定在上皮细胞的最上层。由于在病毒复制的过程中需依赖特殊阶段的上皮细胞因子，与细胞的分化阶段密切相关，以致使体外组织培养系统的建立极为困难。
病毒DNA复制主要发生在皮肤棘层和颗粒层，并诱导上皮增殖，表皮增厚，伴有棘层增生和表皮角化。上皮的增殖形成乳头状瘤，也称为疣。病毒DNA的一段游离基因（episome）常能插入宿主染色体的任意位置，而导致细胞转化。
二、致病性和免疫性
HPV根据感染部位不同可分为嗜皮肤性和嗜粘膜性两大类，两类之间有一定交叉。皮肤受紫外线或X射线等照射造成的很小损伤，以及其他理化因素造成的皮肤、粘膜损伤均可为HPV感染创造条件。传播主要通过直接接触感染者的病变部位或间接接触被病毒污染的物品。生殖道感染与性行为，尤其与近期性行为关系密切，HPV阳性率与性伙伴数量呈正相关，故HPV引起的生殖道感染是性传播疾病（sexually transmitted disease，STD）之一。母婴间垂直传播见于生殖道感染的母亲在分娩过程中感染新生儿。
HPV由于型别及感染部位不同，所致疾病不尽相同，包括皮肤疣、跖疣、扁平疣、生殖道湿疣和喉部乳头瘤等。
皮肤疣 包括寻常疣、跖疣和扁平疣。一般而言，皮肤表面的疣大多属于自限性和一过性损害，而且病毒仅停留于局部皮肤和粘膜中，不产生病毒血症。1、2、3和4型常见手和足部角化上皮细胞感染，引起寻常疣，多见于少年和青春期。7型常感染屠夫及卖肉人的手部皮肤，引起肉贩疣（Butcher warts）；扁平疣常由3、10型引起，多发于青少年颜面及手背、前臂等处。
尖锐湿疣（condylemata acuminata） 主要由6、11型感染泌尿生殖道引起，称为生殖器疣，也称为尖锐湿疣。该病是性传播疾病，近年发病率有逐年增高趋势。女性感染部位主要是阴道、阴唇和宫颈，男性多见于外生殖器及肛周等部位。由于6、11型属低危型，故尖锐湿疣很少癌变。
宫颈癌等生殖道恶性肿瘤 16、18、31、33、45、51、52等型别是高危型乳头瘤病毒，可引起宫颈、外阴及阴茎等生殖道上皮内瘤样变，长期可发展为恶性肿瘤，最常见为宫颈癌。子宫颈癌是女性第二大常见癌，每年大约有50万新病例。与子宫颈癌发生最相关的是16和18型，是高危型HPV，其次是31、45、33、35、39、51、52和56型。此外6型和11型常引起儿童咽喉乳头瘤，虽然属良性瘤，但严重者可因阻塞气道而危及生命。57b与鼻腔良、恶性肿瘤有关，12型和32型等与口腔癌有关。
目前认为HPV感染正常宫颈鳞状上皮是引发子宫颈癌的始动因素，经过一段潜伏期后，E6、E7基因表达增加，E6和E7蛋白分别与p53和pRB蛋白结合，促使后二者的降解并阻断p53和pRB对细胞周期的负调节作用，诱导细胞永生化（immortalize），使被感染细胞发生转化。当然，HPV感染并非子宫颈癌发生的唯一因素，如被感染过程中宿主基因突变，或野生型p53基因突变，或环境中其他因素的作用等均对宫颈癌的发生、发展产生影响。
三、微生物学检查
HPV感染有典型临床损害时可根据临床表现迅速作出诊断，但亚临床感染时则需进行组织细胞学、免疫学、免疫组化和分子生物学等实验室检测。
DNA杂交 HPV分型和实验室诊断可采用DNA分子杂交，即从细胞样品中提取DNA，变性后点样到滤膜上，用标记的特异性探针与滤膜上的病毒DNA进行斑点杂交，此法可检测到约50个HPV基因组拷贝；在组织切片上原位杂交可检测每个细胞至少10～15个病毒基因拷贝，一般使用共有序列或型特异性探针。也可用DNA印迹法，这是最可靠的方法。
PCR 以HPV DNA特异性的保守区分别设计各型引物进行PCR扩增，再用特异性探针杂交方法检测扩增产物，此法用于HPV感染的快速诊断，是特异、敏感方法，已被广泛采用。
血清学试验 以人工合成的病毒蛋白表位的抗原或基因工程表达的HPV L1和L2结构蛋白形成病毒样颗粒（virus-like particle，VLP）为抗原，设计VLP-ELISA法，或用表达的融合蛋白为抗原，用蛋白印迹（western blot）法检测病人血清中的抗体。
四、防治原则
对临床病人的防治效果难于评价，一方面皮肤和黏膜部位的疣可自发消退，另一方面疣很容易复发。对寻常疣和尖锐湿疣可用局部药物治疗或冷冻、电灼、激光或手术等疗法去除。由于HPV与子宫颈癌密切相关，对其有效的防治方法成为国内外关注的焦点。用基因工程表达的L1和L2蛋白形成的VLP疫苗或用编码E7、L1的基因制备成（治疗型）DNA疫苗也有试用于临床的报道，获得一定防治效果。
第二节 细小DNA病毒
细小DNA病毒（parvoviruses）是最简单的动物DNA病毒，由于其基因编码能力太小，使病毒的复制依赖于宿主细胞或同时感染的辅助病毒。对人致病的细小DNA病毒仅有B19病毒，可引起儿童的传染性红斑（erythema infectiosum），成人感染可致多发性关节炎综合征（polyarthralgia-arthritis syndrome），原有溶血性损害的病人感染B19可引起再生障碍危象（aplastic crisis），免疫功能受损病人感染可致慢性贫血，妊娠妇女感染可导致胎儿水肿和死亡。其他细小DNA病毒如RA-1等不致人类疾病，猫和犬的细小DNA病毒也不能致人类疾病。
一、生物学性状
细小DNA病毒为20面体立体对称、无包膜的球形颗粒，直径18nm～26nm，分子量为5.5×106～6.2×106，病毒体含有两种衣壳蛋白，一种是主要的衣壳蛋白VP12，另一种是次要衣壳蛋白。基因组为线状单链DNA，约含5.5kb。病毒DNA占20%，蛋白质占80%。
病毒对灭活剂具有抵抗，在pH3～pH9的环境中均稳定，在56℃可耐受30分钟，但能被40%甲醛、β-丙酸内酯及氧化剂等灭活。
B19病毒对人类红细胞具有高亲嗜性，在成熟红细胞和红细胞前体细胞、巨噬细胞、内皮细胞及胎肝、胎心细胞上均有B19病毒受体。病毒结合于红细胞P抗原后穿入胞内，脱壳后病毒DNA进入胞核，在细胞周期的S期利用细胞的DNA多聚酶复制单链DNA的cDNA，并以病毒基因的双链DNA为模板进行转录和复制，转录的mRNA在细胞质中合成蛋白，然后进入胞核内装配病毒体。病毒复制、成熟、使细胞溶解死亡，并释放病毒。
二、致病性与免疫性
细小DNA病毒B19经飞沫致呼吸道感染，病毒首先在上呼吸道增殖，然后发生病毒血症进一步播散至骨髓和其他部位，病毒作用的靶细胞是骨髓中分裂旺盛的红系前体细胞，通过对这些细胞的直接杀伤作用以及随后产生的免疫病理损害而致病。
传染性红斑（erythema infectiosum） B19病毒常引起儿童的传染性红斑（第5出疹病，前4种出疹病为水痘、风疹、蔷薇疹和麻疹）。潜伏期为4～20天，感染后1周发生病毒血症，并可持续约5天。此时出现流感样表现，为前驱期症状，如发热、怕冷、全身不适、咽喉部和肌肉痛疼、瘙痒等，随之出现皮疹，面颊部可出现特殊样的皮疹，典型呈掌击样面容。皮疹可蔓延至上臂和腿部。皮疹出现后2～3天开始消退，1～2周以上消失，也可反复发作。
传染性红斑偶发于成人，突出特征是累及关节。常见于手和膝部关节，表现为风湿样关节炎，也可见腕关节与踝关节等。皮疹先于关节炎出现，但常不发疹，而关节的病变却可持续数周、数月或数年。
转化性再生障碍危象（transient aplastic crisis） 是慢性溶血性贫血病人感染B19病毒时引起的一种综合征，感染见于镰状细胞贫血和海洋性贫血（亦称地中海贫血），以及成人获得性溶血性贫血的病人，也可见于骨髓移植的病人。再障危象表现为红细胞在骨髓中的合成停止，红细胞前体细胞缺乏，使原贫血症迅速恶化，病人出现发热、不适、腹痛、肌肉痛、斑丘疹及关节痛。外周血液血红蛋白下降，网织红细胞减少，严重时全血细胞减少，出现短时期网织红细胞贫血（至少7～10天）。个别病人可出现血栓性紫斑。
免疫缺陷病人的感染 免疫功能受损病人受到B19病毒的持续性感染时，骨髓功能受到抑制，可引起贫血，称纯红细胞生成不良。临床贫血症状严重，病人依赖于输血。此现象可见于先天性免疫缺陷症的恶性化、后天获得性免疫缺陷（AIDS）和接受器官移植等病人。
妊娠期感染 孕妇发生B19病毒感染后，病毒可通过胎盘侵袭胎儿，杀伤红细胞前体细胞，引起严重贫血及流产，尤其会对血清抗B19抗体阴性孕妇所怀胎儿造成严重威胁，导致胎儿充血性心力衰竭（胎儿水肿）和胎儿死亡。胎儿死亡常发生于妊娠的前20周，B19病毒的感染尽管能在子宫内传播，但尚未有证据表明B19病毒可引起先天性畸形。
机体感染B19病毒后，可产生特异性的IgM和IgG抗体。前者可持续2～3个月，后者可持续多年。
三、微生物学检查
传染性红斑的诊断通常基于该病的临床表现，但孕妇感染B19病毒出现皮疹时，必须与风疹相鉴别。对B19病毒感染的最后诊断必须检测特异性IgM抗体和病毒DNA，后者的检测最为敏感，取血清作点杂交或用组织切片进行原位杂交。或用PCR扩增病毒特异性DNA。B19病毒DNA可用病人血清、血细胞、组织标本和呼吸道分泌物等进行检测。
用ELISA法检测抗B19病毒IgM抗体，可作为新近感染的证据，但IgG型抗体在体内可持续数年，故检测IgG型抗体无诊断意义。
B19病毒的体外培养较困难，临床难以用病毒的分离鉴定进行诊断。
四、防治原则
目前尚无针对人细小DNA病毒的疫苗，对传染性红斑及再障危象等治疗仅为对症治疗。制备含有针对人细小DNA病毒的中和抗体的商品化免疫球蛋白，可用于治疗和改善免疫功能受损病人的持续性感染。
第三节 痘病毒
痘病毒科（Poxviridae）多数对动物致病，引起人类疾病的有天花病毒和传染性软疣病毒。天花病毒曾危害了人类数千年，直至Jenner（1776）发明了牛痘苗接种的预防方法，才有效地控制了天花的暴发流行。WHO已于1980年宣告天花已被消灭，这是痘苗病毒为人类抗病毒斗争获得的第一个胜利。尽管天花已被消灭，今天学习痘类病毒仍十分必要：①当天花万一卷土重来时，我们能将天花与其他皮疹性疾病进行鉴别，及时发现和认定；②我们应区分天花病毒与动物痘病毒，因后者能在人体引起天花样病症；③随着天花的消灭人类不再需要接种痘苗，但痘苗病毒又被用于构建表达系统及用于构建重组多价疫苗来预防某些感染性疾病等。
痘病毒（Poxvirus）是体积最大和结构最复杂的DNA病毒。病毒体呈卵圆或砖形，大小为400nm×230nm，在光学显微镜下勉强可见。病毒外层有一脂蛋白膜或包膜，包裹着病毒核心和蛋白质性质的侧体（lateral bodies）。病毒核心含有线状双链DNA（130kb～375kb），痘苗病毒基因组含有约185个开放读框（ORF）。病毒含有100余种多聚肽，一类是不容性的结构蛋白，占核心体重量的70%，另一类是可溶性的功能蛋白，形成痘病毒独立、完整的复制、转录酶系统等。痘病毒中对人有致病性的是天花病毒和传染性软疣病毒。
一、天花病毒
天花病毒（variola virus）是人类天花（smallpox）的病原体。人类对天花病毒普遍易感，唯一传染源是患者。主要通过呼吸道黏膜侵入，也可通过直接接触水疱液或污染物品的间接接触而传播。潜伏期约12天。症状突然发作，开始有发热和不适，1～5天后出现皮疹，分丘疹、水疱、脓包和结痂4期，脓痂脱落，流下红疤。重症或爆发性天花，除高热、出血性皮疹外，还可出现骨髓抑制、体腔出血、休克、昏迷等，病死率高达15%～40%。天花容易与水痘、脓疱性痤疮、脑膜炎奈瑟菌性败血症、血液异常症、药物性皮疹等出疹性疾病混淆，但只有在天花时才能检出天花病毒和天花病毒抗体。天花病后可获得牢固的免疫力。
痘苗病毒（vaccinia virus）是在实验室内经动物传代、鸡胚培养或细胞培养等增殖所获得的用于天花预防接种的变异毒株，在抗原性上与天花病毒相似。痘苗病毒有广泛的宿主范围，接种后对人无害，只在局部引起局限性感染和短期症状，随之获得免疫力。种痘后偶尔也有产生严重并发症，如进行性痘疹、全身性痘苗病和种痘后脑炎等。
二、传染性软疣病毒
传染性软疣病毒（Molluscum contagiosum virus）可引起人类传染性软疣，不感染动物，经直接接触或皮肤擦损而感染。潜伏14～50天后出现症状，面、臂、背、臀部皮肤出现小而红的乳头样突起，其内细胞异常肥大，含有大而透明的嗜碱性包涵体，称软疣小体。包涵体由很薄的横隔将海绵状间质分隔成若干腔，大量成熟病毒颗粒充满腔内，细胞质在外观上呈蜂窝状。电镜下观察病毒呈砖或椭圆形，大小约230×330nm。
传染性软疣多见于儿童，发生在世界各地，为散发性或流行性。本病也可由性传播，致生殖器传染性软疣，现已成为更严重的性传播疾病的先兆，如AIDS的合并感染。软疣可自行消退，不留疤痕。无特效疗法，可刺破瘤体涂碘酊，必要时可手术切除软疣。