先天性巨細(xì)胞病毒感染相關(guān)耳聾研究進(jìn)展

金媛 陳森 孫宇

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院耳鼻咽喉科

1964年，巨細(xì)胞病毒 （cytomegalovirus，CMV）通過(guò)感染孕婦造成新生兒感音神經(jīng)性聽(tīng)力損失的現(xiàn)象在《美國(guó)婦產(chǎn)科雜志》上首次被報(bào)道。目前人類巨細(xì)胞病毒（Human CMV,HCMV）是引起新生兒先天性感染的最常見(jiàn)病原體,在活產(chǎn)新生兒中的感染率為0.3-2.4%[1]。新生兒先天性CMV感染多由母嬰傳播所致。其中，宮內(nèi)感染是最主要的傳播途徑。永久性感音神經(jīng)性耳聾是先天性CMV感染最常見(jiàn)的后遺癥。大約12.6%的受感染新生兒會(huì)出現(xiàn)CMV相關(guān)聽(tīng)力損失，進(jìn)而導(dǎo)致患兒出現(xiàn)語(yǔ)言、言語(yǔ)發(fā)育遲緩和社交障礙。

盡管先天性CMV感染在新生兒中很常見(jiàn)，卻仍未引起足夠重視。絕大部分國(guó)家并未對(duì)此采取重要的防治措施。目前，尚無(wú)有效預(yù)防新生兒先天性CMV病毒感染的方法，也沒(méi)有在孕婦和新生兒中進(jìn)行統(tǒng)一、規(guī)范的CMV感染篩查，因此未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)先天性CMV孕婦/新生兒的感染率均不會(huì)明顯下降，將持續(xù)給社會(huì)和家庭造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

1 CMV病原學(xué)特點(diǎn)和母嬰傳播

HCMV屬于皰疹病毒β亞科，是一種高度適應(yīng)人類宿主的病毒，對(duì)人群普遍易感。HCMV的核衣殼是162個(gè)殼微粒組成的對(duì)稱二十面體，包裹了大小約235 kb的雙鏈線性DNA基因組[2]。

孕婦CMV感染可分為原發(fā)性和繼發(fā)性感染。孕期首次感染CMV，稱為原發(fā)性感染。孕期原發(fā)性感染后病毒會(huì)終生潛伏于宿主的唾液腺或腎臟等器官內(nèi)。育齡女性在妊娠前感染過(guò)CMV，若妊娠時(shí)再次感染，其潛伏的病毒可以被重新激活并復(fù)制增殖，或者再次感染外源性不同毒株或更大劑量的同種病毒株，稱為繼發(fā)性感染。新生兒CMV感染多由母嬰垂直傳播所致，其中宮內(nèi)傳播是最主要的途徑。此外，分娩期間宮頸陰道分泌物的攝取或吸入，以及母乳喂養(yǎng)等可以造成CMV在產(chǎn)中和產(chǎn)后傳播給新生兒。與產(chǎn)中和產(chǎn)后傳播相比，宮內(nèi)傳播具有更大的后遺癥風(fēng)險(xiǎn)。與妊娠期間的非原發(fā)性CMV感染相比，原發(fā)性CMV感染的宮內(nèi)傳播風(fēng)險(xiǎn)更高[3]。

2 流行病學(xué)

新生兒先天性CMV感染率存在明顯的國(guó)家和地域差異。研究表明，發(fā)達(dá)國(guó)家（西歐、美國(guó)、日本等國(guó)家）的新生兒先天性CMV感染率約為0.2%至2%（平均0.65%）[4]。發(fā)展中國(guó)家先天性CMV的出生感染率更高，波動(dòng)于1%至6%之間。

育齡女性的CMV感染率也存在國(guó)家和地域差異，同時(shí)受年齡，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位，種族等多種因素影響。在多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，育齡婦女血清CMV抗體陽(yáng)性率約為40%-60%；而在少數(shù)發(fā)展中國(guó)家，其陽(yáng)性率可達(dá)到90%。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示發(fā)展中國(guó)家育齡婦女血清CMV抗體陽(yáng)性比率更高，而新生兒CMV出生感染率同樣也更高，提示母體感染產(chǎn)生的免疫不能有效地幫助新生兒抵御先天性CMV感染。

3 HCMV感染機(jī)制與人類疾病

HCMV一直以來(lái)與人類宿主共同進(jìn)化，形成了多種的免疫逃逸機(jī)制。HCMV通過(guò)表達(dá)US2、US3、US6、US11等蛋白可以下調(diào)宿主細(xì)胞的MHC（主要組織相容性復(fù)合體）I類分子及相關(guān)蛋白，如TAP、tapasin等，阻礙抗原呈遞過(guò)程。CMV可以調(diào)控自然殺傷細(xì)胞（Nature kill cell，NK）活性，通過(guò)表達(dá)gpUL18、gpUL40抑制NK細(xì)胞，逃避NK細(xì)胞的殺傷作用。同時(shí)，HCMV表達(dá)UL33、US27、US28和UL78等分子，它們可以結(jié)合趨化因子，將宿主細(xì)胞和趨化因子隔離進(jìn)而阻止炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)。另外，CMV還可以表達(dá)磷酸化蛋白pp65（UL83）并參與CMV早期蛋白（Immediate Early protein，IE蛋白）磷酸化，從而阻止抗原IE蛋白在細(xì)胞表面的表達(dá)。此外，CMV可以誘導(dǎo)宿主細(xì)胞表達(dá)FILP、過(guò)表達(dá)Bcl-2等抗凋亡因子，抑制caspase 8募集以及抑制Bax、Bak等促凋亡因子，阻斷宿主細(xì)胞的凋亡（圖1）[5,6]。

圖1 HCMV免疫逃逸機(jī)制模型Fig.1 HCMV immune escape mechanism model

HCMV侵入人體后，大多在局部進(jìn)行復(fù)制。當(dāng)局部病毒負(fù)荷值超過(guò)臨界值后，病毒就會(huì)溢出并通過(guò)血流播散，造成多種靶器官損傷。不同靶器官的致病風(fēng)險(xiǎn)與其局部病毒負(fù)荷量密切相關(guān)，當(dāng)靶器官的局部免疫反應(yīng)無(wú)法將病毒的復(fù)制控制在負(fù)荷量以下時(shí)，就會(huì)發(fā)生相應(yīng)器官的損傷（圖2A）[7]。同時(shí)，局部免疫狀態(tài)也會(huì)影響病毒的致病閾值。當(dāng)局部免疫狀態(tài)增強(qiáng)時(shí)（免疫增強(qiáng)劑），病毒致病閾值變大，該器官對(duì)病毒的容受性更高；而當(dāng)局部免疫狀態(tài)減弱時(shí)（免疫抑制劑，類固醇等），病毒致病閾值變小，局部器官更容易發(fā)病。2012年，Paul D Griffiths等人研究了新生兒干血斑中HCMV病毒載量與感音神經(jīng)性耳聾嚴(yán)重程度之間的關(guān)系，聽(tīng)力損失程度和干血斑中檢測(cè)到的病毒載量呈正相關(guān)（圖2B）[8]。

圖2 A：病毒負(fù)荷量與疾病發(fā)生的概率之間的關(guān)系；B：先天性HCMV感染的新生兒出生時(shí)采集的干血斑點(diǎn)中的病毒載量與繼發(fā)聽(tīng)力損失升高程度之間的關(guān)系及效應(yīng)曲線。Fig.2 A:Relationship between viral load and probability of disease occurrence;B:The relationship and effect curves between viral load in dry blood spots collected at birth and subsequent recorded elevation of hearing threshold in impaired ears of newborns with congenital HCMV infection

4 臨床表現(xiàn)

先天性CMV感染患兒的臨床表型差異極大。大約85-90%的受感染新生兒在出生時(shí)沒(méi)有癥狀，10-15%的受感染新生兒有明顯的臨床感染癥狀。目前尚無(wú)統(tǒng)一的先天性CMV感染的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)。我們總結(jié)多項(xiàng)研究的感染標(biāo)準(zhǔn)，匯總成表1[9-11]。

表1 有癥狀的先天性巨細(xì)胞病毒感染兒童的臨床診斷特征Table 1 Clinical features of symptomatic congenital cytomegalovirus infection in children

感音神經(jīng)性聾（Sensorineural hearing loss,SNHL）是先天性CMV感染最常見(jiàn)的后遺癥。其聽(tīng)力損失可為雙側(cè)或單側(cè)，病程具有遲發(fā)性、進(jìn)行性或波動(dòng)性等特點(diǎn)，耳聾程度從輕度到極重度不等。有研究報(bào)道，先天性CMV感染約占所有新生兒聽(tīng)力損失病例的13%-22%[12]。多數(shù)先天性CMV感染者在出生時(shí)沒(méi)有明顯的臨床癥狀，其中有7%-21%會(huì)發(fā)展為遲發(fā)型SNHL[13]。大部分研究顯示CMV感染相關(guān)性耳聾發(fā)生在六歲之前。因此，對(duì)懷疑有CMV感染的兒童有必要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的聽(tīng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，建議在6歲之前每隔6個(gè)月進(jìn)行一次聽(tīng)力學(xué)監(jiān)測(cè)。當(dāng)聽(tīng)力水平發(fā)生變化時(shí)，有必要改為每3個(gè)月進(jìn)行一次聽(tīng)力學(xué)監(jiān)測(cè)。

5 CMV相關(guān)耳聾的病理生理

目前，先天性CMV感染的致聾機(jī)制尚未完全闡明。對(duì)先天性CMV感染的嬰兒尸檢發(fā)現(xiàn)：前庭內(nèi)淋巴系統(tǒng)有嚴(yán)重的迷路炎，其中球囊和橢圓囊最明顯；耳蝸受累較輕，主要表現(xiàn)為底回積水[14]。由于人類病理標(biāo)本難以獲取，因此多使用小鼠動(dòng)物模型進(jìn)行研究。

William Britt等人利用鼠巨細(xì)胞病毒（Mouse cytomegalovirus，MCMV）腹腔注射感染新生小鼠，可導(dǎo)致小鼠耳蝸局灶性感染和病毒誘導(dǎo)的耳蝸炎癥。他們以寬短聲刺激和4-48 kHz頻率范圍的純音的形式向小鼠提供聽(tīng)覺(jué)刺激，并將可以檢測(cè)到ABR波形的最低強(qiáng)度刺激定義為聽(tīng)力閾值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明大約50%-60%的感染小鼠表現(xiàn)出聽(tīng)性腦干反應(yīng)閾值的增加。但其耳蝸毛細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài)都未出現(xiàn)明顯異常，只觀察到螺旋神經(jīng)節(jié)細(xì)胞減少[14]。此外，大量研究發(fā)現(xiàn)感染小鼠內(nèi)耳存在CMV相關(guān)的炎癥，提示在聽(tīng)覺(jué)發(fā)育的早期，是病毒誘導(dǎo)的耳蝸炎癥導(dǎo)致耳蝸的組織病理學(xué)和聽(tīng)覺(jué)功能的改變[15,16]。

6 先天性CMV相關(guān)耳聾的治療

感音神經(jīng)性耳聾是先天性CMV感染最常見(jiàn)的后遺癥，目前主要的治療方法為外科手術(shù)治療和抗病毒藥物治療。研究表明人工耳蝸植入對(duì)CMV相關(guān)的雙側(cè)極重度SNHL患兒有良好的康復(fù)效果，抗病毒治療則可以改善聽(tīng)力和促進(jìn)神經(jīng)發(fā)育。因此早期診斷和早期干預(yù)對(duì)于CMV相關(guān)耳聾患兒至關(guān)重要[17-19]。

6.1 人工耳蝸植入

多篇關(guān)于先天性CMV感染患兒人工耳蝸植入效果的研究均提示：人工耳蝸植入是治療該耳聾的有效方法（表2）。人工耳蝸植入不僅能改善純音測(cè)聽(tīng)聽(tīng)力閾值，而且促進(jìn)患兒的語(yǔ)言發(fā)育。Haruo Yoshida等人對(duì)16例先天性CMV感染并接受人工耳蝸植入的兒童進(jìn)行語(yǔ)言理解能力的評(píng)估，結(jié)果顯示人工耳蝸植入顯著改善耳聾兒童的語(yǔ)言理解能力。因?yàn)檠哉Z(yǔ)發(fā)育可能同時(shí)受到學(xué)習(xí)障礙及認(rèn)知延遲等中樞疾病的不良影響，人工耳蝸植入對(duì)有運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知延遲的患兒收效甚微[20]。

表2 先天性CMV感染相關(guān)耳聾患者人工耳蝸植入效果研究相關(guān)文獻(xiàn)匯總Table 2 Summary of the literature on the effect of cochlear implant on congenital CMV infection-related deafness

人工耳蝸植入能夠改善患兒的聽(tīng)力，然而除聽(tīng)力以外的相關(guān)疾病和癥狀仍會(huì)影響患兒的生存質(zhì)量。目前，在先天性CMV感染者植入人工耳蝸的病例研究中，發(fā)現(xiàn)患者經(jīng)常存在脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜瘢痕導(dǎo)致的視力喪失和病理性前庭-眼反射。Kristina等人通過(guò)比較先天性CMV感染植入人工耳蝸病例和因GJB2基因突變而植入人工耳蝸病例中兒童的視覺(jué)功能和眼部特征，發(fā)現(xiàn)先天性CMV感染患兒更易發(fā)生病理性前庭-眼反射，眼球運(yùn)動(dòng)問(wèn)題也較常見(jiàn)，但差異無(wú)顯著性。雖然結(jié)果不明顯，但流行病學(xué)顯示5%至30%的先天性CMV感染患者會(huì)出現(xiàn)眼部并發(fā)癥，如視神經(jīng)萎縮、脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜炎和視力障礙，這突顯了眼部并發(fā)癥的高風(fēng)險(xiǎn)和眼部評(píng)估的重要性[21]。

6.2 藥物治療

Norbert Wagner等人認(rèn)為CMV超免疫球蛋白（Hyperimmunoglobulin，HIG）治療可以預(yù)防胎兒CMV感染。孕婦感染CMV后應(yīng)立即接受HIG治療，并且持續(xù)整個(gè)妊娠期[26]。但2016年美國(guó)母胎醫(yī) 學(xué) 學(xué) 會(huì)（Society of Maternal-Fetal Medicine，SMFM）國(guó)際先天性CMV感染專家組提出:目前不建議妊娠期間使用抗病毒或HIG療法預(yù)防新生兒先天性感染。對(duì)于HIG治療的效果仍需啟動(dòng)進(jìn)一步的臨床試驗(yàn)來(lái)證實(shí)[27]。

對(duì)于出生后有嚴(yán)重局灶性器官疾病或中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累的新生兒可以使用更昔洛韋或伐更昔洛韋進(jìn)行抗病毒治療，這些抗病毒藥物通過(guò)干擾病毒DNA合成來(lái)抑制CMV復(fù)制。但對(duì)于無(wú)癥狀或只有SNHL癥狀的先天性CMV感染患兒不推薦使用抗病毒治療，目前還沒(méi)有證據(jù)表明抗病毒治療對(duì)這類患兒有益處[19]。有相關(guān)研究對(duì)100名1個(gè)月以下確認(rèn)感染CMV并有中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累的各種表現(xiàn)的新生兒隨機(jī)靜脈注射為期6周的更昔洛韋或安慰劑治療。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示更昔洛韋治療組中，84%的患兒表現(xiàn)出聽(tīng)力改善或穩(wěn)定，而安慰劑治療組中只有59%的患兒表現(xiàn)為聽(tīng)力改善或穩(wěn)定，該結(jié)果肯定了早期抗病毒治療的作用。但更昔洛韋治療組的患兒更易發(fā)生與中性粒細(xì)胞減少相關(guān)的并發(fā)癥，這可能與更昔洛韋的短期毒性（骨髓抑制和肝毒性）和長(zhǎng)期致病風(fēng)險(xiǎn)（性腺毒性和致癌）相關(guān)，因此治療前應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[28]。更多高特異性低毒性抗病毒藥物的研發(fā)和應(yīng)用對(duì)防治巨細(xì)胞病毒感染具有重要意義。

7 總結(jié)

CMV是引起新生兒先天性感染的最常見(jiàn)病原體，常導(dǎo)致永久性后遺癥，其中以感音神經(jīng)性耳聾最為常見(jiàn)，其次是認(rèn)知障礙、視網(wǎng)膜炎、視力喪失、腦癱、認(rèn)知障礙和發(fā)育遲緩等。人工耳蝸植入是治療先天性CMV感染中重度至重度感音神經(jīng)性聾的有效手段，術(shù)后隨訪中應(yīng)包括眼科評(píng)估。出生后有嚴(yán)重局灶性器官疾病或中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累的新生兒可以使用更昔洛韋或伐昔洛韋進(jìn)行抗病毒治療，但應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

目前，在先天性CMV感染相關(guān)耳聾診斷及時(shí)性方面仍存在巨大挑戰(zhàn)。優(yōu)化新生兒CMV篩查程序或?qū)π律鷥郝?tīng)力篩查未通過(guò)者聯(lián)合CMV感染篩查可以更有效的進(jìn)行病因診斷。對(duì)于高度疑似的耳聾患兒，早期診斷和早期干預(yù)可以顯著改善患者的預(yù)后，避免先天性CMV感染相關(guān)耳聾所導(dǎo)致的兒童言語(yǔ)、語(yǔ)言發(fā)育遲緩和社交障礙。