單純皰疹病毒感染的復(fù)發(fā)機(jī)制與治療的研究進(jìn)展

楊荷丹 蔣 娟

單純皰疹病毒(herpes simplex virus，HSV)屬皰疹病毒科α亞科，是嗜神經(jīng)性雙鏈DNA病毒，主要侵犯外胚層來(lái)源的皮膚、黏膜和神經(jīng)組織?？诖健㈩伱?、角膜、結(jié)膜等部位單純皰疹病毒感染多為HSV-1所致，而生殖器皰疹主要由 HSV-2，部分為HSV-1[1]感染所致。初始感染時(shí)，HSV通過(guò)黏膜或破損皮膚進(jìn)入宿主，在上皮細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，或進(jìn)入感覺(jué)神經(jīng)末梢，通過(guò)逆行軸突運(yùn)輸轉(zhuǎn)移至感覺(jué)神經(jīng)根神經(jīng)節(jié)建立終身潛伏感染，并在某些刺激因素如應(yīng)激、紫外線、發(fā)熱、免疫抑制、情緒或壓力等作用下重新激活，致局部皮膚黏膜紅斑、疼痛性水皰、潰瘍，且常伴病毒脫落。

HSV感染的復(fù)發(fā)機(jī)制至今尚不完全明確，加之HSV的高感染率及潛伏-再激活特性導(dǎo)致病毒傳播控制困難、治療難度加大，也給患者造成極大心理壓力，尤其是生殖器皰疹。為了進(jìn)一步了解相關(guān)研究及其治療進(jìn)展，現(xiàn)綜述如下。

1 HSV感染復(fù)發(fā)機(jī)制研究

1.1 HSV維持潛伏感染機(jī)制 HSV感染過(guò)程中，立即早期基因(IE)、早期基因(E)和晚期基因(L)呈現(xiàn)級(jí)聯(lián)表達(dá)，其中IE產(chǎn)物包括ICP0，ICP4，ICP22，ICP27，ICP47和US1.5[2]。潛伏期內(nèi)，僅有少量病毒編碼基因表達(dá)，而潛伏相關(guān)轉(zhuǎn)錄物(latency-associated transcript，LAT)則可高度表達(dá)，并抑制潛伏期HSV-1裂解基因表達(dá)[3]、抑制感染細(xì)胞凋亡并促進(jìn)其存活，以幫助HSV建立并維持潛伏感染并誘導(dǎo)其再激活[4]。HSV通過(guò)皰疹病毒進(jìn)入介體(herpes virus entry mediator，HVEM)附著/進(jìn)入細(xì)胞，該蛋白是腫瘤壞死因子受體超家族的一員，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫應(yīng)答。LAT通過(guò)將自身基因中兩個(gè)小的非編碼RNA結(jié)合到HVEM啟動(dòng)子上，上調(diào)潛伏感染的神經(jīng)元中HVEM表達(dá)，從而下調(diào)微環(huán)境中的免疫應(yīng)答，促使感染細(xì)胞存活[5]。此外，Raja等[6]通過(guò)構(gòu)建ICP0無(wú)義突變病毒發(fā)現(xiàn)，ICP0在HSV-1潛伏感染期間可促進(jìn)LAT和裂解基因表達(dá)，促進(jìn)潛伏感染的建立和維持。

1.2 HSV的免疫逃逸機(jī)制 固有免疫是機(jī)體抗病毒的第一道防線。HSV感染宿主細(xì)胞后可被宿主模式識(shí)別受體識(shí)別，啟動(dòng)免疫反應(yīng)激活一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素(IFN)、炎性細(xì)胞因子和趨化因子等控制并清除病毒。而HSV可通過(guò)基因產(chǎn)物的表達(dá)抑制感染細(xì)胞自噬及宿主的抗病毒作用。

1.2.1 抑制感染細(xì)胞自噬 自噬是指通過(guò)自噬溶酶體吞噬和降解病原體及其它有害物質(zhì)，保護(hù)細(xì)胞免受細(xì)胞內(nèi)病原體侵害的過(guò)程，是宿主固有免疫和適應(yīng)性免疫的重要組成部分。Orvedahl等[7]研究發(fā)現(xiàn)，HSV-1編碼的神經(jīng)毒性細(xì)胞因子ICP34.5可與控制自噬體形成和成熟的自噬蛋白Beclin1結(jié)合，阻斷神經(jīng)元中Beclin1介導(dǎo)的自噬作用。雙鏈RNA(dsRNA)依賴性蛋白激酶PKR的激活可誘導(dǎo)自噬，ICP34.5可通過(guò)抑制PKR/eIF2α信號(hào)傳導(dǎo)途徑中的eIF2α的磷酸化，抑制細(xì)胞自噬。而HSV晚期基因產(chǎn)物US11在病毒感染期間可通過(guò)抑制PKR活性進(jìn)而抑制自噬，且US11可抑制ICP34.5缺失突變病毒誘導(dǎo)的自噬[8]。

1.2.2 抑制宿主抗病毒作用

1.2.2.1 HSV的立即早期基因產(chǎn)物 ICP0可通過(guò)促進(jìn)人干擾素誘導(dǎo)蛋白16(IFI16)降解及細(xì)胞核再定位，抑制IFI16誘導(dǎo)的IRF3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[9]，進(jìn)而抑制IFN的抗病毒作用。此外，ICP0通過(guò)改變核蛋白USP7的細(xì)胞定位，將USP7從核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，可抑制TLR介導(dǎo)的NF-κB/MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生[10]。

1.2.2.2 HSV的晚期基因產(chǎn)物 IFN可通過(guò)JAK/STAT途徑誘導(dǎo)抗病毒蛋白(如OAS，PKR和MxA)發(fā)揮抗病毒作用。US11是一種雙鏈RNA結(jié)合蛋白，其可抑制PKR磷酸化，進(jìn)而抑制IFN發(fā)揮抗病毒作用[11]。RIG-1可激活I(lǐng)FN的生成，且干擾素誘導(dǎo)蛋白激酶(PACT)有效增強(qiáng)了這種活性。US11可阻斷PACT與RIG-1的結(jié)合，從而抑制IFN的產(chǎn)生[12]。UL24/UL36對(duì)于病毒復(fù)制至關(guān)重要，其通過(guò)促使NF-κB亞基p65和p50結(jié)合，抑制NF-κB的活化進(jìn)而逃避宿主免疫監(jiān)視[13，14]。VP16是 UL48基因編碼的一種多功能包膜蛋白，HSV-1可通過(guò)VP16阻斷過(guò)氧化物酶體線粒體抗病毒信號(hào)蛋白(MAVS)的信號(hào)傳導(dǎo)，進(jìn)而減弱感染早期干擾素刺激基因(ISG)的表達(dá)以抑制宿主抗病毒免疫反應(yīng)[15]。

1.2.2.3 其它基因產(chǎn)物 ICP34.5作為HSV的γ34.5基因編碼的神經(jīng)毒性細(xì)胞因子，其可拮抗I型IFN誘導(dǎo)的抗病毒反應(yīng)、促進(jìn)HSV復(fù)制并增強(qiáng)其神經(jīng)毒性[16]。HSV編碼的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶US3和UL13，也可拮抗宿主抗病毒作用。研究發(fā)現(xiàn)[17]US3可顯著抑制IFN-β和干擾素刺激應(yīng)答元件(IFN-stimulated response element，ISRE) 啟動(dòng)子活化，且與IRF3相互作用并使其超磷酸化，抑制IRF3的二聚化和核易位，阻斷IFN-β的產(chǎn)生。此外，US3還可抑制NF-κB的活化。研究表明[18]US3可通過(guò)促使NF-κB的亞基p65在絲氨酸75位點(diǎn)高度磷酸化，從而抑制NF-κB的轉(zhuǎn)錄活性并降低炎性趨化因子IL-8的表達(dá)。另有研究發(fā)現(xiàn)[19]，HSV-1 US3在病毒經(jīng)小鼠眼侵入腦部的侵襲力及在三叉神經(jīng)節(jié)的復(fù)制中起關(guān)鍵作用。而UL13激酶可通過(guò)下調(diào)感染小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中CD8+T細(xì)胞誘導(dǎo)趨化因子CXCL9的表達(dá)，抑制HSV-1特異性CD8+T細(xì)胞在感染部位積聚，使HSV-1可在小鼠CNS中有效復(fù)制并致病[20]。

1.3 宿主細(xì)胞免疫與HSV再激活機(jī)制

1.3.1 效應(yīng)性CD8+T細(xì)胞與HSV再激活 細(xì)胞免疫在控制HSV感染與預(yù)防再激活中起重要作用。研究表明[21]，HSV-2特異性CD8+T細(xì)胞可選擇性地聚集至病毒再激活部位，并可在皮損愈合后，在與外周神經(jīng)末梢相鄰的真皮-表皮交界處(DEJ)持續(xù)存在兩個(gè)月以上，以快速響應(yīng)局部免疫系統(tǒng)，抑制病毒從皮膚感覺(jué)神經(jīng)末梢再激活并清除活化病毒。Zhu等[22]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，HSV感染后持續(xù)存在于DEJ的CD8+T細(xì)胞具有CD8αα+同二聚體表型。與皮損愈合后CD8αβ+T細(xì)胞的快速減少相反，CD8αα+T細(xì)胞持續(xù)存在并介導(dǎo)快速有效的外周免疫，以控制HSV抗原頻繁暴露于人體皮膚和生殖道。故增加組織定植CD8αα+T細(xì)胞的數(shù)量并增強(qiáng)其功能，可能是治療和預(yù)防HSV-2再激活的潛在研究方向。

1.3.2 記憶性CD8+T細(xì)胞與HSV再激活 記憶性T細(xì)胞是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的重要組成部分，其分為效應(yīng)記憶(effector memory T cells，TEM)、中央記憶(central memory T cells，TCM)和組織定居記憶T細(xì)胞(tissue-resident memory T cells，TRM)三個(gè)亞群。TRM在HSV初始感染后即定居在外周組織而不再經(jīng)過(guò)淋巴再循環(huán)，當(dāng)HSV再激活時(shí)可迅速發(fā)生免疫應(yīng)答，可獨(dú)立于循環(huán)記憶T細(xì)胞外發(fā)揮保護(hù)性免疫功能[23]。研究發(fā)現(xiàn)[24]，CD8TRM通過(guò)產(chǎn)生IFN-γ預(yù)防生殖器部位HSV-2感染，且陰道固有層中的CD301b+樹(shù)突狀細(xì)胞表達(dá)的MHC I類分子，可激活CD8TRM介導(dǎo)的抗HSV-2作用。

1.3.3 CD4+T細(xì)胞與HSV再激活 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)在免疫應(yīng)答的負(fù)調(diào)節(jié)及自身免疫耐受中發(fā)揮重要作用。Milman等[25]研究發(fā)現(xiàn)，HSV感染患者病毒再激活部位持續(xù)存在大量Treg浸潤(rùn)，Treg密度與HSV-2滴度之間存在直接相關(guān)性，并在再激活時(shí)達(dá)峰值。高比例的Treg浸潤(rùn)與高病毒脫落的關(guān)系表明Treg與常規(guī)T細(xì)胞之間的平衡影響疾病復(fù)發(fā)。

1.3.4 趨化因子與HSV再激活 趨化因子在細(xì)胞免疫的誘導(dǎo)中發(fā)揮重要作用。CXCR3是一種炎癥趨化因子受體，在CD4+Th1細(xì)胞、效應(yīng)性CD8+T細(xì)胞和天然淋巴細(xì)胞(如NK細(xì)胞和NKT細(xì)胞)上高表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)[20]CXCL9(IFN-γ誘導(dǎo)的單核因子)和CXCL10(干擾素誘導(dǎo)蛋白-10)作為CXCR3的配體，能夠在CNS中的感染部位募集HSV-1特異性CD8+T細(xì)胞，減少該部位的HSV復(fù)制，降低腦炎引起的感染小鼠死亡率。Srivastava等[26]使用紫外線(UVB)照射CXCR3-/-和CXCL10-/-小鼠眼誘導(dǎo)潛伏的HSV-1激活，發(fā)現(xiàn)CXCL10或CXCR3的缺乏可影響CD8+TEM和CD8+TRM在三叉神經(jīng)節(jié)中的動(dòng)員、積聚并損害其功能，從而引起皰疹病毒脫落及疾病復(fù)發(fā)增加。

2 HSV感染治療進(jìn)展

2.1 傳統(tǒng)抗病毒藥物 主要為阿昔洛韋(acyclovir，ACV)及其類似物，病毒中的胸苷激酶(thymidine kinase，TK)可介導(dǎo)ACV在細(xì)胞內(nèi)磷酸化，從而抑制HSV DNA聚合酶，阻止病毒DNA合成[2]。ACV及其類似物只能部分降低HSV傳播風(fēng)險(xiǎn)而不能完全抑制病毒脫落。此類藥物中，伐昔洛韋和泛昔洛韋的口服生物利用度優(yōu)于阿昔洛韋。局部治療的收益甚微且易耐藥，不推薦使用。

2.2 耐藥病毒株與新型抗病毒藥物 傳統(tǒng)抗病毒藥物的長(zhǎng)期使用已導(dǎo)致耐藥病毒株出現(xiàn)，尤其是免疫受損患者。因缺乏有效的免疫應(yīng)答，耐藥病毒株可在免疫受損患者體內(nèi)持續(xù)復(fù)制，導(dǎo)致疾病難治化或疾病復(fù)發(fā)。有研究表明[27]，在ACV治療抵抗的病例中，95%是由激活藥物所必需的胸苷激酶基因突變所致，而5%是由DNA聚合酶基因突變所致。編碼TK的UL23基因和/或編碼DNA聚合酶的UL30基因突變導(dǎo)致酶活性的喪失或降低，從而導(dǎo)致HSV對(duì)抗病毒藥物的敏感性喪失、抗性增加[28]。焦磷酸酯類似物膦甲酸可抑制病毒DNA聚合酶，但其僅批準(zhǔn)在一線抗病毒藥物治療失敗或存在顯著耐藥性突變時(shí)使用，且其副作用大、口服生物利用度差，僅能使用其靜脈內(nèi)制劑等特點(diǎn)，使其臨床應(yīng)用受限。因此，急需抗HSV的替代藥物。

2.2.1 Pritelivir 是HSV特異性解旋酶-引物酶復(fù)合物抑制劑，可與由UL5和UL52與輔助蛋白UL8形成的解旋酶-引物酶復(fù)合物結(jié)合，抑制病毒DNA合成。與核苷類似物不同，Pritelivir無(wú)需通過(guò)磷酸化激活，且對(duì)核苷類似物耐藥病毒株有效。Wald等[29]通過(guò)將156例HSV-2陽(yáng)性生殖器皰疹患者隨機(jī)分為口服Pritelivir 5 mg/d，25 mg/d，75 mg/d，400 mg/w及安慰劑組，持續(xù)監(jiān)測(cè)28天發(fā)現(xiàn)Pritelivir可顯著降低HSV-2陽(yáng)性者HSV無(wú)癥狀脫落率及生殖器皰疹復(fù)發(fā)的頻率，且其效果呈劑量相關(guān)性，劑量為75 mg/d時(shí)抗病毒作用最強(qiáng)。Edlefsen等[30]研究納入87例患者，在上述基礎(chǔ)上增加UL5和UL52基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)Pritelivir治療28 d未出現(xiàn)耐藥，但長(zhǎng)期使用后是否出現(xiàn)耐藥尚不明確。基于上述研究結(jié)果， Wald等[31]又納入91例復(fù)發(fā)性生殖器皰疹(recurrent genital herpes，RGH)患者進(jìn)行隨機(jī)雙盲交叉臨床試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)口服Pritelivir 100 mg/d和伐昔洛韋500 mg/d者生殖器HSV-2陽(yáng)性率分別為2.4%和5.2%，表明Pritelivir較伐昔洛韋更有效減少生殖器HSV-2脫落和疾病復(fù)發(fā)。

2.2.2 Amenamevir(ASP2151) 是一種結(jié)構(gòu)新穎的解旋酶-引物酶復(fù)合物抑制劑。Yajima等[32]發(fā)現(xiàn)，Amenamevir可有效抑制HSV復(fù)制，且在感染早期，其抗HSV活性比ACV更強(qiáng)。Tyring等[33]的研究納入了695例RGH患者，比較口服四種不同劑量的ASP2151(100 mg/d×3 d，200 mg/d×3 d，400 mg/d×3 d， 1200單劑)與伐昔洛韋(500 mg日2次×3 d)用于RGH發(fā)作期治療的安全性和有效性，最終分析了437例患者數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，ASP2151的療效與伐昔洛韋相當(dāng)，所有用藥組均比安慰劑組病變愈合時(shí)間短1～2 d，但劑量-效應(yīng)關(guān)系不明顯。該藥治療期間療效和耐受性良好，研究者認(rèn)為ASP2151可作為RGH發(fā)作期有效且安全的治療選擇?；谏鲜鲅芯?，Takada等[34]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Amenamevir濃度需維持在閾值(200 ng/mL)以上方可有效抑制病毒復(fù)制，減少病毒脫落。

3 結(jié)語(yǔ)

HSV的潛伏-再激活是造成疾病復(fù)發(fā)和病毒傳播的主要原因，故了解其復(fù)發(fā)機(jī)制對(duì)防止病毒傳播、降低疾病復(fù)發(fā)率以及靶向抗病毒藥物和抗HSV疫苗的研制至關(guān)重要。隨著研究深入，關(guān)于HSV-1在三叉神經(jīng)節(jié)的致病及再激活機(jī)制逐漸清晰，HSV-2在骶神經(jīng)節(jié)潛伏導(dǎo)致生殖器病變致病機(jī)制的相關(guān)研究較少，尚需進(jìn)一步研究明確。新型抗病毒藥物仍需進(jìn)一步研究，以便更好地指導(dǎo)臨床治療。