巨細胞病毒:激素難治性潰瘍性結(jié)腸炎的一個可能病因*

薛 猛 姒健敏

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院消化內(nèi)科 浙江大學(xué)胃腸病研究所(310016)

潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種以結(jié)腸黏膜彌漫性病變?yōu)樘卣鞯奶匕l(fā)性慢性炎癥性疾病。盡管5-氨基水楊酸制劑和激素能緩解大多數(shù)UC患者的癥狀，仍有約30%的住院患者對激素治療無應(yīng)答，需通過免疫調(diào)節(jié)劑和(或)生物制劑甚至手術(shù)治療以緩解癥狀［1］。許多研究試圖闡明UC的潛在致病機制，并尋求有效治療方法。

巨細胞病毒(cytomegalovirus，CMV)是人類皰疹病毒科中病毒體結(jié)構(gòu)最大的成員，具有一雙鏈DNA核，其外包被衣殼蛋白、殼皮蛋白和囊膜蛋白，這些蛋白有利于CMV逃避宿主免疫反應(yīng)，并可調(diào)節(jié)宿主基因轉(zhuǎn)錄和翻譯［2］。CMV感染包括急性感染和CMV重新激活，是一種可侵犯機體內(nèi)多個器官，特別是腺上皮和腔道上皮的系統(tǒng)性疾病。CMV病毒體可通過血液循環(huán)到達靶器官，繼而通過內(nèi)吞作用進入內(nèi)皮細胞。感染細胞腫脹并在核內(nèi)形成巨大的包涵體［3］。

大多數(shù)情況下，CMV感染人體后終生保持潛伏，然而在免疫低下患者中，如HIV感染者、器官移植者［4］或因患自身免疫性疾病如 UC［5～7］而接受免疫抑制治療者，CMV可逃避宿主免疫監(jiān)視而重新激活(見圖1)。

越來越多的證據(jù)表明，感染CMV的UC患者易發(fā)生激素治療無效，CMV與激素難治性UC密切相關(guān)的觀點已被廣泛接受。本綜述旨在簡要回顧現(xiàn)有證據(jù)，并討論這一相關(guān)性的可能機制。

一、CMV增加UC患者激素耐藥的風(fēng)險

炎癥性腸病(IBD)患者中急性CMV感染并不罕見且常被低估。難治性或復(fù)雜IBD患者在接受沖擊性免疫抑制治療前應(yīng)排除CMV感染［8］。一些研究［9～17］報道，大多數(shù)CMV陽性UC患者對激素治療無應(yīng)答，CMV陽性者的激素耐藥發(fā)生率遠高于CMV陰性者(見表1)。

Wada等［10］發(fā)現(xiàn)，CMV 陽性 UC患者中的重癥者比例顯著高于CMV陰性患者。Kuwabara等［13］報道，從CMV陰性、CMV輕微感染至CMV重度感染，UC患者的臨床表現(xiàn)逐漸加重。與CMV陰性UC患者相比，CMV陽性患者常于激素治療的基礎(chǔ)上接受AZA、CsA 和英夫利西單抗治療［18］。

二、CMV陽性UC患者的手術(shù)治療

圖1 CMV重新激活的機制及其在激素難治性UC中的作用

表1 CMV陽性和CMV陰性UC患者激素耐藥發(fā)生率

與CMV陰性UC患者相比，CMV陽性患者手術(shù)指征更強，手術(shù)時機更為迫切，術(shù)后住院時間更長，術(shù)后并發(fā)癥更常見，而適當(dāng)?shù)目共《局委熆煽s短術(shù)后住院時間［13］，降低對IBD相關(guān)結(jié)腸切除術(shù)的需求和死亡率［20］。一系列病例報道表明，CMV感染UC患者常發(fā)生中毒性巨結(jié)腸，在這些患者中，CMV檢出的延遲可能最終導(dǎo)致結(jié)腸切除［21，22］。Kishore等［23］亦發(fā)現(xiàn)，IBD患者如合并CMV感染，需接受手術(shù)治療(4/10對4/53)和死亡結(jié)局(3/10對0/53)將更為常見。

三、抗CMV治療的有效性

一些回顧性和前瞻性研究報道，對于激素難治性UC患者，抗CMV治療可誘導(dǎo)緩解，避免腸段切除。Kambham等［11］報道，3例確診CMV感染的UC患者接受靜脈輸注更昔洛韋或口服伐昔洛韋治療后癥狀得以改善，激素逐漸減量并避免了結(jié)直腸切除。因此激素難治性UC患者應(yīng)常規(guī)評估有無CMV感染，以避免不必要的藥物或手術(shù)治療［22］。一項前瞻性多中心研究［24］顯示，78.6%(11/14)的CMV 感染激素難治性UC患者經(jīng)更昔洛韋治療后獲得緩解。一些研究［7，10，11，14，16，17，22，24～30］評價了抗病毒治療對CMV陽性激素難治性UC患者的有效性，結(jié)果顯示不同研究人群緩解率不一，但總體緩解率可達80.2%(見表2)。

四、研究結(jié)果的不一致性

然而，并非所有研究均會顯示出一致的結(jié)果。Maconi等［18］的研究中，CMV陽性與 CMV陰性 UC患者中激素抵抗者的比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義(88%對67%)。一項回顧性研究［31］顯示，激素依賴和需手術(shù)治療與結(jié)腸組織檢出CMV無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性。推測CMV檢測方法可能會有一些假陰性結(jié)果，可以用來解釋CMV陰性的激素難治性UC。此外，據(jù)信CMV感染是激素難治性UC的重要原因但并非惟一原因，因此一些小樣本研究結(jié)果不一致并不能否定大量支持性證據(jù)。

Kojima等［19］將UC患者根據(jù)手術(shù)指征分為重度UC、難治性UC和UC相關(guān)異型增生/癌變組，評估三組患者的CMV感染率以及組間關(guān)系，發(fā)現(xiàn)難治性UC組CMV感染率低于重度UC組(8.3%對25%)，重度UC患者因癥狀危重或致死性并發(fā)癥(已排除UC相關(guān)異型增生/癌變患者)而尋求手術(shù)治療可以用來解釋這一現(xiàn)象。如果這些患者對激素治療應(yīng)答良好，手術(shù)治療就不會成為首選治療方式。這些患者病情過于嚴(yán)重，以致缺乏足夠長的激素治療“時間窗”，正是他們未被診斷為激素難治性UC的原因。

表2 CMV陽性激素難治性UC患者接受抗病毒治療后的緩解率

Matsuoka等［5］報道，在一些活動期UC患者中，重新激活的CMV感染在未使用抗病毒藥物的情況下自行消失。一些CMV重新激活具有自限性，可以解釋CMV陽性活動期UC患者在未使用抗病毒藥物的情況下仍能獲得緩解［32］。部分CMV感染UC患者抗病毒治療效果不佳，可能系更昔洛韋耐藥所致［33］。

五、可能機制

UC是一種主要累及結(jié)腸的炎癥性疾病。盡管已提出多種假說，但其病因仍未完全闡明。已得到公認(rèn)的四個UC基本病因為遺傳、免疫調(diào)節(jié)障礙、腸黏膜屏障功能障礙和腸道菌群［34］。已發(fā)現(xiàn)一些病原體可能與UC相關(guān)，如JC多瘤病毒［35］和鳥分枝桿菌副結(jié)核亞種［36］。首例合并CMV感染的UC報道于1961年，但目前對CMV是一種UC病原體還是一個無關(guān)“過路者”，觀點仍不一致［37］，本文所回顧的臨床研究大多數(shù)顯示CMV感染與激素難治性UC密切相關(guān)。由于CMV的存在可誘導(dǎo)持續(xù)的免疫功能障礙，在UC發(fā)病中起關(guān)鍵作用［38］，CMV陽性活動期UC患者很少能獲得緩解，給予抗CMV藥物有利于誘導(dǎo)緩解。

過去數(shù)十年中的大量研究揭示了CMV感染與激素難治性UC相關(guān)的可能機制。通過插入可模擬宿主基因功能的基因，病毒蛋白與宿主細胞蛋白交叉反應(yīng)，引起自身免疫樣病變［39］。CMV可引起T細胞功能障礙，如誘導(dǎo)CD4+T細胞分化為CD4+CD28-T細胞［40］。在缺乏共刺激分子CD28的情況下，CD4+T細胞可產(chǎn)生大量Th1型細胞因子，如IFN-γ 和 TNF-α，從而加劇炎癥反應(yīng)［41］。此外，CMV尚可激活NF-кB信號通路［42］，誘導(dǎo)促炎細胞因子，包括 COX-2［43］、5-LO［44］等表達，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)惡化(見圖1)。

CMV顆粒的成熟伴隨著胞內(nèi)細胞毒性CD13分子增多。對常規(guī)藥物治療無應(yīng)答而接受手術(shù)治療的重度UC患者較易檢出抗CD13自身抗體。在人結(jié)腸癌Caco-2細胞中加入上述患者的血清可增加死亡細胞比例，阻斷CD13則可降低其比例［45］。

六、展望未來

Koch’s準(zhǔn)則包括四條標(biāo)準(zhǔn)，是一種可用于確定某一特定疾病病原微生物的方法，曾被用于發(fā)現(xiàn)HIV［46］和幽門螺桿菌［47］。第一條標(biāo)準(zhǔn)為患病個體中大量存在該病原體，健康個體中則不存在，該標(biāo)準(zhǔn)已基本為本文所回顧的研究證實，但仍需大量在嚴(yán)格納入標(biāo)準(zhǔn)下獲得的高質(zhì)量標(biāo)本，以檢測激素難治性UC患者中CMV的存在情況，可聯(lián)合應(yīng)用不同檢測方法以降低假陽性率和假陰性率［48］。第二條標(biāo)準(zhǔn)為病原體能在純培養(yǎng)基上生長，從激素難治性UC患者中可分離出CMV滿足該標(biāo)準(zhǔn)。可通過采用UC動物模型評估外源性CMV的致病性，以及確認(rèn)日后能否從動物模型中分離出CMV，來滿足第三和第四條標(biāo)準(zhǔn)。

糖皮質(zhì)激素的藥理作用依賴于糖皮質(zhì)激素受體(GR)。GR有GRα和GRβ兩個亞型，其中GRα為功能亞型，GRβ無生理學(xué)活性，但能與GRα結(jié)合而阻斷其活性。P-糖蛋白170由多藥耐藥基因MDR編碼，定位于淋巴細胞和腸上皮細胞的細胞膜，可將激素泵出細胞以減弱其作用。已發(fā)現(xiàn)激素難治性UC患者存在GRβ和MDR高表達［49，50］。檢測感染外源性CMV的結(jié)腸細胞和實驗動物的GRβ和MDR表達可確定CMV是否系通過調(diào)節(jié)這些靶點誘導(dǎo)UC患者對激素治療產(chǎn)生抵抗。

七、結(jié)論

根據(jù)本文所回顧的證據(jù)，可以認(rèn)為CMV可能在激素難治性UC的發(fā)病中起一定作用。尚需進一步開展基礎(chǔ)研究和前瞻性大樣本臨床研究，以使該假說更令人信服。

1 Moss AC，Peppercorn MA.Steroid-refractory severe ulcerative colitis:what are the available treatment options［J］?Drugs，2008，68(9):1157-1167.

2 Britt WJ，Boppana S.Human cytomegalovirus virion proteins［J］.Hum Immunol，2004，65(5):395-402.

3 Sinzger C.Entry route of HCMV into endothelial cells［J］.J Clin Virol，2008，41(3):174-179.

4 Crough T，Khanna R.Immunobiology of human cytomegalovirus:from bench to bedside［J］.Clin Microbiol Rev，2009，22(1):76-98.

5 Matsuoka K，Iwao Y，Mori T，et al.Cytomegalovirus is frequently reactivated and disappearswithoutantiviral agents in ulcerative colitis patients［J］. Am J Gastroenterol，2007，102(2):331-337.

6 Nguyen M，Bradford K，Zhang X，et al.Cytomegalovirus reactivation in ulcerative colitis patients［J］.Ulcers，2011，pii:282507.

7 Minami M，Ohta M，Ohkura T，et al.Cytomegalovirus infection in severe ulcerative colitis patients undergoing continuous intravenous cyclosporine treatment in Japan［J］.World J Gastroenterol，2007，13(5):754-760.

8 Maher MM，Nassar MI.Acute cytomegalovirus infection is a risk factor in refractory and complicated inflammatory bowel disease［J］.Dig Dis Sci，2009，54(11):2456-2462.

9 Cottone M，Pietrosi G，Martorana G，et al.Prevalence of cytomegalovirus infection in severe refractory ulcerative and Crohn’s colitis［J］.Am J Gastroenterol，2001，96(3):773-775.

10 Wada Y，Matsui T，Matake H，et al.Intractable ulcerative colitis caused by cytomegalovirus infection:a prospective study on prevalence，diagnosis，and treatment［J］.Dis Colon Rectum，2003，46(10 Suppl):S59-S65.

11 Kambham N，Vij R，Cartwright CA，et al.Cytomegalovirus infection in steroid-refractory ulcerative colitis:a casecontrol study［J］.Am J Surg Pathol，2004，28(3):365-373.

12 Takahashi Y，Tange T.Prevalence of cytomegalovirus infection in inflammatory bowel disease patients［J］.Dis Colon Rectum，2004，47(5):722-726.

13 Kuwabara A，Okamoto H，Suda T，et al.Clinicopathologic characteristics of clinically relevant cytomegalovirus infection in inflammatory bowel disease［J］. J Gastroenterol，2007，42(10):823-829.

14 Domènech E，Vega R，Ojanguren I，et al.Cytomegalovirus infection in ulcerative colitis:a prospective，comparative study on prevalence and diagnostic strategy［J］.Inflamm Bowel Dis，2008，14(10):1373-1379.

15 李甜甜，呂宗舜，王邦茂，等.難治性潰瘍性結(jié)腸炎與巨細胞病毒的關(guān)系［J］.世界華人消化雜志，2010，18(11):1174-1177.

16 Criscuoli V，Rizzuto MR，Montalbano L，et al.Natural history of cytomegalovirus infection in a series of patients diagnosed with moderate-severe ulcerative colitis［J］.World J Gastroenterol，2011，17(5):633-638.

17 Roblin X，Pillet S，Oussalah A，et al.Cytomegalovirus load in inflamed intestinal tissue is predictive of resistance to immunosuppressive therapy in ulcerative colitis［J］.Am J Gastroenterol，2011，106(11):2001-2008.

18 Maconi G，Colombo E，Zerbi P，et al.Prevalence，detection rate and outcome of cytomegalovirus infection in ulcerative colitis patients requiring colonic resection［J］.Dig Liver Dis，2005，37(6):418-423.

19 Kojima T，Watanabe T，Hata K，et al.Cytomegalovirus infection in ulcerative colitis［J］.Scand J Gastroenterol，2006，41(6):706-711.

20 Begos DG，Rappaport R，Jain D.Cytomegalovirus infection masquerading as an ulcerative colitis flare-up:case report and review of the literature［J］.Yale J Biol Med，1996，69(4):323-328.

21 Shimada Y，Iiai T，Okamoto H，et al.Toxic megacolon associated with cytomegalovirusinfection in ulcerative colitis［J］.J Gastroenterol，2003，38(11):1107-1108.

22 Mu?oz-Juarez M，Pemberton JH，Sandborn WJ，et al.Misdiagnosis of specific cytomegalovirus infection of the ileoanal pouch as refractory idiopathic chronic pouchitis:report of two cases［J］.Dis Colon Rectum，1999，42(1):117-120.

23 Kishore J，Ghoshal U，Ghoshal UC，et al.Infection with cytomegalovirus in patients with inflammatory bowel disease:prevalence，clinical significance and outcome［J］.J Med Microbiol，2004，53(Pt 11):1155-1160.

24 Kim YS，Kim YH，Kim JS，et al;IBD Study Group of the Korean Association for the Study of Intestinal Diseases.The prevalence and efficacy of ganciclovir on steroid-refractory ulcerative colitis with cytomegalovirus infection:a prospective multicenter study［J］.J Clin Gastroenterol，2012，46(1):51-56.

25 Vega R，Bertrán X，Menacho M，et al.Cytomegalovirus infection in patients with inflammatory bowel disease［J］.Am J Gastroenterol，1999，94(4):1053-1056.

26 Papadakis KA，Tung JK，Binder SW，et al.Outcome of cytomegalovirus infections in patients with inflammatory bowel disease［J］.Am J Gastroenterol，2001，96(7):2137-2142.

27 Yoshino T，Nakase H，Ueno S，et al.Usefulness of quantitative real-time PCR assay for early detection of cytomegalovirus infection in patients with ulcerative colitis refractory to immunosuppressive therapies［J］.Inflamm Bowel Dis，2007，13(12):1516-1521.

28 Criscuoli V，Casà A，Orlando A，et al.Severe acute colitis associated with CMV:a prevalence study［J］.Dig Liver Dis，2004，36(12):818-820.

29 Piton G，Dupont-Gossart AC，Weber A，et al.Severe systemic cytomegalovirus infections in patients with steroidrefractory ulcerative colitis treated by an oral microemulsion form of cyclosporine:report of two cases［J］.Gastroenterol Clin Biol，2008，32(5 Pt 1):460-464.

30 Herfarth HH，Long MD，Rubinas TC，et al.Evaluation of a non-invasive method to detect cytomegalovirus(CMV)-DNA in stool samples of patients with inflammatory bowel disease(IBD):a pilot study［J］.Dig Dis Sci，2010，55(4):1053-1058.

31 Lévêque N，Brixi-Benmansour H，Reig T，et al.Low frequency of cytomegalovirus infection during exacerbations of inflammatory bowel diseases［J］.J Med Virol，2010，82(10):1694-1700.

32 Ogata M，Satou T，Kawano R，et al.High incidence of cytomegalovirus，human herpesvirus-6，and Epstein-Barr virus reactivation in patients receiving cytotoxic chemotherapy for adult T cell leukemia［J］.J Med Virol，2011，83(4):702-709.

33 Lurain NS，Chou S.Antiviral drug resistance of human cytomegalovirus［J］.Clin Microbiol Rev，2010，23(4):689-712.

34 Kucharzik T，Maaser C，Lügering A，et al.Recent understanding of IBD pathogenesis:implications for future therapies［J］.Inflamm Bowel Dis，2006，12(11):1068-1083.

35 Altschuler EL.Is JC polyoma virus the cause of ulcerative colitis and multiple sclerosis［J］?Med Hypotheses，2000，55(4):335-336.

36 Juste RA，Elguezabal N，Pavón A，et al.Association between Mycobacterium avium subsp.paratuberculosis DNA in blood and cellular and humoral immune response in inflammatory bowel disease patients and controls［J］.Int J Infect Dis，2009，13(2):247-254.

37 Lawlor G，Moss AC.Cytomegalovirus in inflammatory bowel disease:pathogen or innocent bystander［J］?Inflamm Bowel Dis，2010，16(9):1620-1627.

38 Brown SJ，Mayer L.The immune response in inflammatory bowel disease［J］.Am J Gastroenterol，2007，102(9):2058-2069.

39 Michelson S.Consequences of human cytomegalovirus mimicry［J］.Hum Immunol，2004，65(5):465-475.

40 van Leeuwen EM，Remmerswaal EB，Vossen MT，et al.Emergence ofa CD4 + CD28-granzyme B +，cytomegalovirus-specific T cell subset after recovery of primary cytomegalovirus infection［J］.J Immunol，2004，173(3):1834-1841.

41 Komocsi A，Lamprecht P，Csernok E，et al.Peripheral blood and granuloma CD4(+)CD28(-)T cells are a major source of interferon-gamma and tumor necrosis factoralpha in Wegener’s granulomatosis［J］.Am J Pathol，2002，160(5):1717-1724.

42 Isern E，Gustems M，Messerle M，et al.The activator protein 1 binding motifs within the human cytomegalovirus major immediate-early enhancer are functionally redundant and act in a cooperative manner with the NF-kappa B sites during acute infection［J］.J Virol，2011，85(4):1732-1746.

43 Zhu H，Cong JP，Yu D，et al.Inhibition of cyclooxygenase 2 blocks human cytomegalovirus replication［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2002，99(6):3932-3937.

44 Qiu H，Str??t K，Rahbar A，et al.Human CMV infection induces 5-lipoxygenase expression and leukotriene B4 production in vascular smooth muscle cells［J］.J Exp Med，2008，205(1):19-24.

45 Rahbar A，Bostr?m L，S?derberg-Naucler C.Detection of cytotoxic CD13-specific autoantibodies in sera from patients with ulcerative colitis and Crohn’s disease［J］. J Autoimmun，2006，26(3):155-164.

46 O’Brien SJ，Goedert JJ.HIV causes AIDS:Koch’s postulates fulfilled［J］.Curr Opin Immunol，1996，8(5):613-618.

47 Wang TC，F(xiàn)ox JG.Helicobacter pylori and gastric cancer:Koch’s postulates fulfilled［J］?Gastroenterology，1998，115(3):780-783.

48 Nagata N，Kobayakawa M，Shimbo T，et al.Diagnostic value of antigenemia assay for cytomegalovirus gastrointestinal disease in immunocompromised patients［J］.World J Gastroenterol，2011，17(9):1185-1191.

49 Fujishima S，Takeda H，Kawata S，et al.The relationship between the expression of the glucocorticoid receptor in biopsied colonic mucosa and the glucocorticoid responsiveness of ulcerative colitis patients［J］.Clin Immunol，2009，133(2):208-217.

50 Farrell RJ，Murphy A，Long A，et al.High multidrug resistance(P-glycoprotein 170)expression in inflammatory bowel disease patients who fail medical therapy［J］.Gastroenterology，2000，118(2):279-288.