-
水痘及其防治
内蒙古师范大学
院
系：生
班
级：
姓
名：于
学
号：
指
导
教
师：吕
桂
芳
命
科
学
与
技
术
学
11
级
生
物
技
术
（
2
）
海
2
院
班
水痘带状疙疹病毒简介
水痘带状疤疹病毒
(Var1Cella--ZosterVi
ruS,VZV)
是一种双链
DNA
病
毒
,
属
于疽
疹病毒科
,a
一疤疹病毒亚科
年
,Ruska
成功地通过电子显微镜观察到该
病毒
,
使<
/p>
VZV
成为人类最早观察到的病毒之一
<
/p>
主要由
4
部分组成
(
图
1.1):
中
< br>
央为圆杆状病毒的核心
,
主要
是双链病毒
DNA;
核心外为核衣壳
,
直径约
IO0nm,
由
162
个壳粒构成二十面体对称结构
;
核衣壳外有一层无定型的物质覆盖称之为皮层
, <
/p>
含有蛋白质和酶类
;
最外一层为囊膜
,
呈典型的脂质双层结构
,
上有很多突起
,
完整
病毒颗粒呈圆形或多角形
,
直径
120
一
300nm
基因组
全长
125kb,
由两个相互连
接的长片段
(L)
和短片段
(5)DNA
构成
在人体可引
发两种疾病
:
初次感染时
诱发水痘
,
当潜伏在体内的病毒再活化就导致带状
疤疹
图
1.1
水痘带状疤疹病毒模式图
Fig.1.1TheideographofVariee
lla
一
ZosterVirus
水痘带状疙疹病毒的糖蛋白
水痘带状
疤疹病毒
(VZV)
基因至少编码
9<
/p>
种糖蛋白
:gE!gB!gH!g
工
!gC!gL!
gK!gM
和
gN,
即
gpl
一
gpIX,
这些糖蛋白分别由
ORF68!O
RF31!ORF37!ORF67!ORF14!
ORF6O!ORFS!ORFS
O
和
ORFS(ORFgA)
编码
的糖蛋白主要存在于病毒囊膜和感染细胞的胞
膜中
,
与病毒的致病性和免疫原性有着密切关系
gE(
也称
gPI)
分子质量为
60kDa
一
98kDa,
具有典型的
I
型跨膜
蛋白结构
,
包括
个
5
魂
4:L
的亲水竹一胞外区
!17aa
的疏水性跨膜区和
62aa
富含电荷的胞内区
的
9
种糖蛋白中
,gE
在病毒囊膜和感染细胞表面表达量最高
,
它不仅是免
疫系统最先
识别的糖蛋白
,
可以诱导产生中和抗体和细胞介导免疫应答〔
.28,
< br>还是一种多功能蛋
白
,
对于病毒侵入细胞以及在细胞间的传播相当重要
7
川
,
而且会影响
vzv
的复制〔
1]
gEN
端保
守区的不同区域分别在病毒复制
!
病毒在细胞间传播以及再次形
成包膜中起
到重要作用〔月
同源性研究表明
,gE
与
g
工非共价结合形成的复合物具有与工
gG
< br>的氏
段结合的能力〔民
6
〕
gB(
也称
gPll)
共
868aa,
成熟型分子质量为
14OkDa,
在
< br>VZV
糖蛋白中的含量
仅次于
gE,
其氨基酸序列在
vzv
和
HSv
一之间高度保守
在
vzV
整个生命周期都
会表达
,
对病毒的复制
十分重要〔
7
〕
同时
,gB
能引起广泛的免疫应答
,
既能诱导产生
依赖补体或不依赖补体
的中和抗体〔
6],
又能诱导
T!B<
/p>
淋巴细胞增殖
此外
,gB
能促
进感染细胞融合
,
与病毒侵入细胞及在细胞间传播有关
,
是
VZV
感染早期及恢复期表
达的主要抗原
gH(
也称
gPm)
共
8
41aa,
分子质量为
118kDa,
含有两个疏水区
,
包括作为信
号肤的
N
端
17aa
疏水区和结合在膜上的
C
端疏水区
,
有
N
端糖基化位
点
,
其糖基化
及转运到细胞表面需要
gL
的参与〔创
是
vzv
的主要促溶剂
,
能促进病毒感染细胞
膜
的融合及促进病毒在细胞间的传播队
6
〕
,
它还具有较好的免疫原性
,
可诱导
不依赖
补体的中和抗体和促进淋巴细胞增殖
< br>,
通过淋巴细胞增殖实验发现
gH
免疫原性比
gE
强
78,
g
工
(
也称
gPW)
共
354aa,
分子质量为
6OkDa,
也具有典型的
I
型跨膜蛋白结构
,
包括
17aa
的信号肤
!278aa
< br>的亲水胞外区
!17aa
的跨膜疏水区和
59aa
的
C
端胞质区
虽然在病毒培养过程中
g
工不起作用
,
但在病毒感染机体时它能够影响病毒的毒力〔
g#
10]
工可与
< br>gE
结合成复合物作用于
FC
受
体
,
可促进病毒在神经元间的传播闭
<
/p>
工具
有一定的免疫原性
,
研究发现〔
.
〕感染
vzv
后几十年
,
仍
可在体外检测到相当高的由
CD4(+)T
< br>产生的
VZV91
特异性
Y
干扰素
(IFN
一
Y)
应答
gC(
也称
gPV)
共
560aa,
分子质量为
95kDa
一
loskDa,
含有一
N
端疏水信
号序
列
,
一
C
端疏水区及
N
端糖基化位点
与单纯疤疹病毒的
gC
及猪疤疹病毒
g
nl
具有高度的同源性
,
在不同
V
ZV
株间
gC
表达量的差异也很小
通过基因突变去掉
水痘带状疙疹病毒的糖蛋白
水痘带状
疤疹病毒
(VZV)
基因至少编码
9<
/p>
种糖蛋白
:gE!gB!gH!g
工
!gC!gL!
gK!gM
和
gN,
即
gpl
一
gpIX,
这些糖蛋白分别由
ORF68!O
RF31!ORF37!ORF67!ORF14!
ORF6O!ORFS!ORFS
O
和
ORFS(ORFgA)
编码
的糖蛋白主要存在于病毒囊膜和感
名
gC
后<
/p>
,VZV
在体外的生长速率与正常病毒相同
,
并且在相同浓度范围内都能被肝磷脂
抑制
,
这表明
vzv
在体外复制并不依赖于
gc
的表达
< br>-0
〕
,
但研究发现
gc
会影响病毒侵
入人
体皮肤〔
0,
gL(
也称
gpVI)
共
159aa!
分子质量为
18kDa
一
20kDa<
/p>
与其他疤疹病毒
gL
< br>的同源性差
,
可与未成熟的
gH
结合成复合物
,
促进
< br>gH
的翻译后加工和转运
-6
〕
,gL
与
gH
形成的
gH:gL
复合物能促进感染细胞的融合及多核细胞的
形成
还能影
响病毒在体外的复制能力〔
7,.:
幻
gK(
也称
gpV
工
I)
在疤疹病毒属具有保守性
,
与
vZV
感染活性及胞质内病毒粒的<
/p>
形成有关
,
同
时能促进感染细胞的融合〔
/
〕
较难诱导机体产生特异性抗体〔
.5,,
这可
能与其高度的疏水结构有关
,
也正因为这一点限制了对它的深入研究
脉冲标
记实验
显示
gK
较其它糖蛋白如
:gB!gE
和
g
H
的半衰期短
,
这表明在病毒粒形成及
病毒侵入
细胞时
VZV
对
gK
的依赖性比其它糖蛋白要小〔
-5
〕
gM
< br>及
gN
在疙疹病毒属具有高度保守性
,
但到目前为止
,
关于
VZVgM
及
gN
的研<
/p>
究很少
仅有文
献报道
gN
与
Vzv
< br>的体外培养无关〔闭
,
而
gM<
/p>
在
2008
年之前几乎无文
献可查
等首先对
vZVgM
的生物学特性及功能进行了研究〔
-
7
〕
,
他们发现
gM
具有复杂的
N
端糖基化位点
,
表达于成熟病毒粒囊膜中并聚集在感染
细胞的高尔基
体内
< br>体外培养时
,
尽管
gM
对于病毒的生长无关紧要
,
但它会严重影响病毒
在细胞
间传播的效率
.
水痘及带状疙疹
1892
年
,Bokay
首次提出水痘和带状疤疹是同一种
病原体所致的假说〔
ls1
在
1952
年
,Wel1er
和
< br>Stoddard
首次通过人胚成纤维细胞分离培养病毒获得成功
,
随后他们
的研究证实
,
分离自水痘和带状疤疹患者的病毒在形态学和血清学上均具有一致
性
〔
-91
此后的研究进一步证实
,
水痘与带状疤疹均由
< br>VZV
感染所致
水痘是由初次感
染
VZV
引起的一种疾病
,
主要见于儿童
,
感染水痘后多数儿童能
够自愈
,
但部分儿童会
出现包括细菌二次感染
!
肺炎
!
脑炎
!
肝炎等多种并发症侧
< br>
患过水痘的病人
,VZV
长期潜
伏在脊髓后神经节的神经细胞内或脑神经感觉神经节的
神经细
胞内
,
病毒可被多种因素激活
激活后病毒经感觉神经纤维下行到皮肤
,
在某<
/p>
感觉神经支配区增殖而产生疼痛的真皮疙疹
,
即带状疙疹
带状疤疹好发于老年
人及
免疫力低下者〔
2-,,
研究发现几乎近
50%
的老年人都患过带状疙
疹〔
22]
带状疙疹若处理不
当会一学
致严重的并发症如继发性疤疹后神经痛
!
眼盲
< br>!
肺炎
!
脑炎及败血项
l}_
等
,
个
别甚至出现死
!.-
病例
2
卜
水
痘潜伏期为去
:
刊司
,
起病较急
(;
粥一
39OC)
,
有发热
!
头痛
!
厌食
!
个身倦怠
< br>
等前驱症状
在发病别小时内出
现皮疹
,
迅即变为米粒至豌豆大的圆型紧张水疤
,
周围明显红晕
,
约经
2
一
3
及水疽十涸
结痴
,
痴脱而愈
,
不留疤痕
皮损呈问心性分布
, <
/p>
先自前颜部始
,
后见于躯
F!
四肢
,
不同部位发疹早晚
可有
4
一
sd
的差别
除皮肤出
现皮疹外
,
口腔
!
咽部
!
眼结膜
!
肛门等处均可发生茹膜疹
若患儿抵抗力低下
,
皮
损可进行全身性
播散
,
形成播散性水痘
带状疤疹临床表现以单侧疼痛为主
,
可轻可
重
,
可持续可间歇
,
皮疹成带状分布
,
从脊柱向腹部侧面延伸
,
绝少越过中线或波及
四肢
皮疹分批出现
,
其进展和消退如同水痘
,
但进展较慢
,
同时常伴有发热
!<
/p>
身体
不适及局部淋巴结肿大等症状
,
一般
2
一
5
周痊愈
水痘减毒活疫苗
!
带状疙疹疫苗及水痘灭活疫苗
目前
,
针对
水痘和带状疤疹仍无有效的治疗方法
,
但水痘疫苗和带状疤疹疫
苗分
别可以有效地预防水痘和带状疮疹汇
2,,2-,25
〕
年日本
Takahashi
使用低温传代方法
, <
/p>
将水痘病毒
oka
株在豚鼠成纤维细胞上
传代减毒
,
建立了
vzvoka
疫苗株〔
26]
此外
,1981
年美国学者报道了
KMcC
株候选水痘疫苗〔川
;1994
年我国也报道了北京株候选水
痘减毒
活疫苗的研制〔纵
29)
水痘减毒活疫苗自二十世纪九十年代
,
在美
国
!
日本等国家儿童
中实施普种以来
,
其安全性和有效性得到了时间的考验
〔
30,3-
〕
带状疤疹疫苗是由水痘
减毒活疫苗浓缩而成
,
主要接种于老年人
,
其免疫
剂量比水痘减毒活疫苗高出许多倍
[32]
WHO
公认的水痘减毒活疫苗为
oka
株减毒活疫苗
,
它于
1974
年由日本
Takahashi
博
士减毒获得
博士最
初从一名
3
岁儿童
Oka
的水痘水疤液中分离获得了一株
水痘病毒
,
即
oka
水痘病毒株
,
之后于
34e
在人胚肺成纤维细胞
(HELF)
内连续培养
n
代
,
又在豚鼠成纤维细胞
(GPFC)
内
37e
培养
12
代
< br>
用收获的病毒在儿童体内做适
宜性实验证实获得
Oka
减毒疫苗株
<
/p>
测试过的病毒再在人胚肺二倍体细胞
(vI
一
38)
中
传
3
代
,
获
得
26
代种子库
,
即适用于疫苗生产
,
生产时可再传
2
代以扩大病毒的量
株水痘减毒活疫苗
具有良好的免疫原性
,
能充分诱导机体产生持久的体液免疫和细
胞
介导免疫应答〔
33],
甚至在老年人及白血病等恶性肿瘤病人体内也能诱导产生特异性细
胞介导免疫应答〔
33.34],
具有良好
的保护效果
器官移植时感染水痘会导致很高的死亡率
,
研究发现水痘减毒活疫苗对肝脏和肠移植的病人是很安全的
,
并且可以有效诱导
机体
产生免疫应答
,
保护个体〔周
老年人及免疫力低下人群体内潜伏
VZV
病毒极
易活化发生带状疤疹
,
在美国带状
<
/p>
疤疹发病率每年达到百万例甚至更多网
美
国
Merk
公司于
2005
年开发出了带状疤疹
疫苗
,
该疫苗是由水痘减毒活疫苗疫苗浓缩而成
,
免疫剂量至少是水痘减毒活疫苗的
14
倍
,
主要接种对象为老年人〔
321
接种该疫苗后可以有效诱导机体产生抗
VZV
特异性
抗体和细胞介导免疫应答
,
能够有效预防带状疤疹和继发性疤疹后神经痛〔
2
5,36
〕
研究
还发现不管接种疫苗前
VZV
特异
性抗体滴度如何
,
带状疤疹疫苗在健康成人群
< br>(
大于
或等于
30
岁
)
中也能诱导产生特异
性免疫应答
,
可见该疫苗具有良好的免疫原性〔
37]
虽然水痘减毒活疫苗具有良好的免疫原性
,
但近年有文献报道健康儿童接种该疫
苗后
,
由于疫苗病毒的活化或突变导致发生带状疤疹〔
38.39,,
还有研究发现疫苗病毒从
接种者传染给了家里的易感染者〔
40],
可见
水痘减毒活疫苗也存在潜伏性
!
传染性及毒
力恢复等问题
而水痘灭活疫苗具
有安全性高
!
不良反应小等特点
,
同时它还能克服
水痘减毒活疫苗所存在的
上述问题
,
因此对于免疫功能较低或缺失的患者
,
接种水痘
灭活疫苗可能会
更安全
!
更有效
对大于或等于
55
岁的人分别接种水痘减毒活疫苗
和
56e
灭活
7
天的水痘灭活疫苗进行研究发现
:
水痘灭活疫苗与减毒活疫苗一样
,
可
以刺激机体产生细胞毒性
T
淋巴细胞应答〔
-.
〕
尽管与其它灭活疫苗一样
,
水痘灭活疫
苗所诱导产生的免疫应答类型和范围可能仍不足以提供充分的保护作用
但研究发
现
,
老年人分别免疫水痘减毒活疫苗及灭活疫苗后
3
及
12
个月
,
两种疫苗诱导产生
的抗体水平
!vzv
特异性
T
细胞增殖
!
体外工
FN
一丫的产生量均相似〔侧
,
这些结果表明
水痘灭活疫苗诱导产生抗体及
T
细胞免疫应答的能力与减毒活疫苗相当
可见
,
水痘
灭活疫苗也具
有良好的免疫原性
,
能够有效地保护机体
水痘疫苗免疫效果血清学方面的评价
随着接种水痘疫苗人数的增加
,
就迫切需要一种高灵敏度
!
高特异性
!
快速简
便
的检测抗
VZV
< br>工
gG
抗体的方法
,
以此来判断个体对
VZV
的敏感度以及接种疫苗后
的免
疫应答状况
目前已建立的检测抗
vZVIgG
抗体方法较多
,
敏感度及特异性较高的有
接免疫荧光抗体检测法
(indireetfluores
eent
一
antibodyteehnique,IFAT)
!
免疫吸附血凝反应
(immuneadherencehe
magglutinationaSSay,IAHA)!
放射免疫法
< br>(radioimmunoaSSay,RIA)!
膜抗原荧光抗体法
(fluoreseentantibodytomembrane
an
tigen,FAMA)!
酶联免疫吸附法
(enzymeli
nkedimmun
其中尤以
FAMA
和
EL
工
SA
较常使用
膜抗原荧光抗体法
(7AMA
)
VZV
至少表达
9
种糖蛋白
,
这些糖蛋白与
VZ
V
的致病性和免疫原性相关
感
染细胞后
,
糖蛋白主
要位于病毒囊膜和感染细胞膜上
膜抗原荧光抗体法
(
队
MA)
以
VZV
感染细胞为抗原
,
荧光标记的抗人工
gG
为二抗
,
检测人血清中抗
VZV
特异性工
gG
抗体
,
所形成的抗原抗体复合物主要位于感染细胞表面
,
荧
光显微镜下观察可见独特
的膜性环状荧光
WilliamS
等首先在
197
4
年报道了用
FAMA
法检测抗
VZV
工
gG
抗体<
/p>
随后
,FAMA
法被示为
VZV
血清学诊断的首选方法
,
只要是
FAMA
检测阴性者
,
就表明该个体是
VZV
< br>易感者
,
只要是
FAMA
检测阳性者就表明该个体具有免疫力
此外
,
当
FAMA
法检
测到
血清抗体滴度阳转时
,
就表明周围有水痘发生〔
43J
队
MA
法灵敏度高
!
特异性好
,
未发
现与
其他疙疹病毒产生交叉反应
,
被称为是抗
VZVIgG
抗体检测的
/
金标准<
/p>
0,
常被
用于
评价其它检测方法的优劣
〔
44.-
幻
,
尤其在检测接种水痘疫苗后机体产生的抗
vzv
工
gG
抗体水平时
,
灵敏度更是其他方法所不能比拟
但该方法也存在很多缺点
:
只能半定
量检测
,
对实验要求高<
/p>
,
并且其结果判断受主观影响大
,
要求实验操作人员具有一定
的经验
此外操作过程繁琐耗时
,
不能实现标准化和自动化
,
也不宜进行大批量检测
酶联免疫吸附法
(EL!SA)
由于
EL
工
SA
操
作简单
!
快速
,
并且可进行大批量检测
,
因此它是目前使用最为广
泛的方法
例如
:oashraath
等〔
-6,
利用
ELIsA
检测抗
vz
vIgG
抗体
,
以调查新加坡新
入伍军人水痘抗体阳性率以及自我报告水痘感染史的可靠性
;chang
等〔
47j
利用
EL
工
sA
< br>调查台湾不同地区儿童水痘抗体阳性率
,
以控制与水痘易
感性相关的潜在因素
使用
EL
工
SA
检测抗
VZVIgG
抗体时
,
包被的抗原可分为
3
种
:
基因工程表达的单种糖蛋白
[48]!
灭活的全病毒
〔
49]
以及通过病毒感染细胞后纯化得到的多种病毒糖蛋白
(gp
一<
/p>
ELIsA)
[46]
这三种检测方法
中
gp
一
ELIsA
< br>灵敏度和特异性最高
,
实验证明即一
ELIsA
灵敏度与
FAMA<
/p>
法相当
,
并且是普通
ELIsA
方法的
4
倍〔
s0],Merk
公司开发的即一
EL
工
sA
检测系统
cut
off
可达到小于或等于
lomlu/mL
〔
5.
〕
使用人类疙疹病毒家族的其它病毒抗原检测
特异性抗体时经常
会存在交叉反应
,
但使用
gp
一
EL
工
SA
检测抗
vZV
工
gG<
/p>
时不会与日
sv
一
1!
HSV
一
2
< br>及
CMV
等病毒的抗体发生交叉反应圈
< br>
gP
一
EL
工
SA
是将
VZV
接种于长成单层的人二倍体细胞上
,
待细胞病变达到一
定程
度后收获感染细胞
,
经超声破碎
!
高速离心取上清再经小扁豆凝集素亲
和层析纯化得
到病毒的糖蛋白
,
以这些病毒糖蛋白作为抗原包被酶标板检测血清中特异性抗体
{5<
/p>
习
该方法最初由
Merk
公司检测
,
但由于生产成本高
,
只能在部分实验室使用
,
没有形
成商业化〔伺
<
/p>
德国
Seri
公司首次生产出了
gP
一
ELISA
商业
试剂盒
,
该试剂盒在检测
自然感染
VZV
病人体内抗
vZVIgG
抗体水平时具有较好的灵敏度和特异性
,
但在检测
接种疫苗后机体产生抗
VzVIgG
抗体水平时由于灵敏度太低而极易出现假阴性结果
[45
〕
间接免疫荧光法
(!7AT)
工
FAT
原理及操作与
FAMA
法相似
,
但与
FAMA
法不同
,
工
FAT
使用的抗原并不仅仅
是感染细胞表面的病毒糖蛋白
,
而是包括病毒相关结
构蛋白和非结构蛋白在内的所有
抗原〔
541,
因此有实验证明检测
wHO
公认的英国
vzv
工
gG
标准品时
FAMA
法的最低检测
限是
250mIU/mL,
而<
/p>
IFAT
的最低检测限能达到
50mIU
/mL,
可见工
FAT
所能检测到的最
低抗体滴度是
FAMA
法的
0.2
倍〔川
尽管曾有文献报道过工
FAT
的特异性差〔司<
/p>
,
但
saue
rbrei
等〔
44]
将
vzvoka
感染的
A549
细胞用于工
FAT
后特异性得到了提高
,
检测结
果能与
< br>FAMA
法
100%
吻合
MaPle
等〔
5<
/p>
门建立的
/
时间限制型
< br>0
免疫荧光法
,
在检测自然感染
vZV
病人的抗体
< br>水平时也具有高度的特异性和灵敏度
:
灵敏度能达到
gp
一
ELISA
的
97.8%,
特异性能
达到
gp
一
ELISA<
/p>
的
93.5%
虽然与
FAMA
法相比
,IFAT
缩短了
操作时间
,
并且不需要操
作者具有太多经验
,
但其操作仍不如
gp
一
ELISA
方法简单
,
灵敏度和特异性也不及
gp
一
ELISA,
而且
在检测接种水痘疫苗后个体产生的抗体水平时
,
其灵敏度较差<
/p>
免疫吸附血凝反应
(IAHA)
免疫
吸附血凝反应
(
工
AHA)
也是抗
vzvIgG
抗体检测中使用较多的一种方
法〔
56],
但近几年关于
IAFA
的报道则较少
,
仅见乳胶凝集实验
(LA)
快速
!
操
作简单
,
与
FAMA
法有相当的灵敏度〔
54],
并且在检测低水平抗体时
,LA
比
ELISA
< br>具有更高的灵敏度
〔洲
实验检测
425
份阳性血清发现
,LA
与
FAMA
法的符合率达到
92%,
但在检测
免后血清中抗
vzvIgG
抗体时
LA
的灵敏度比
FAMA
法低〔
ss]
由于
LA
检测血清中抗体
时不能区分工药与工
gM
< br>〔训
,
以致检测过程中会出现假阳性结果
此外
,
使用
< br>LA
检测时
会与人类疤疹病毒
家族的其它病毒发生交叉反应
,
这就限制了
LA
的应用
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