兰晶 杨阳 齐瑞群 高兴华

单纯疱疹病毒的致病特点及人体抗单纯疱疹病毒免疫

兰晶 杨阳 齐瑞群 高兴华

单纯疱疹病毒属双链DNA病毒，主要引起皮肤和黏膜损伤，表现为口唇疱疹、疱疹性皮炎、生殖器疱疹等。潜伏感染、周期性复发是单纯疱疹病毒的致病特性。单纯疱疹病毒感染人体后能激发人体固有和获得性免疫应答，包括固有免疫细胞、细胞因子和T淋巴细胞都参与病毒的清除；宿主细胞还可通过启动凋亡机制抑制单纯疱疹病毒的复制及扩散。但是在某些情况下，该病毒能通过潜伏感染和某些机制逃逸免疫细胞的清除，这也是单纯疱疹病毒不能根除的重要原因。为了减少病毒复发频率，已研究出一些可以作为疫苗的单纯疱疹病毒蛋白，但尚未应用于临床。因此，明确单纯疱疹病毒所诱发的机体免疫反应及其免疫逃逸机制对疾病的预防、治疗及新药研发具有重要意义。

单纯疱疹；单纯疱疹病毒属；免疫；单纯疱疹病毒疫苗；免疫应答

单纯疱疹病毒（HSV）是人类常见的病原体，属于疱疹病毒科a病毒亚科，人是其唯一的自然宿主。HSV通过破损的皮肤或黏膜感染宿主，并能建立潜伏感染。一般情况下，HSV感染引起的皮损部位较局限；在免疫系统低下的人群中，HSV可致大范围的皮肤或黏膜受累，甚至可累及眼和胃肠。

1 概述

1.1 分型与流行病学：HSV是双链DNA病毒，基因长度为152 kb，共34个基因，能编码70多种多肽。临床上根据抗原性的差异将HSV分为1型和2型，二者DNA有50%的同源性。法国研究者在13例西方和中非人体内发现了HSV⁃2的变种HSV⁃2v，经基因测序发现HSV⁃2v的UL30基因序列发生了高度变异，原因可能是UL30与猩猩疱疹病毒发生了基因重组［1］。HSV常呈隐性感染，临床症状不明显，为临床诊断带来一定困难。

1.2 HSV感染所致疾病：HSV感染通常分为原发感染和复发感染。HSV感染人皮肤和黏膜后可引起疱疹性皮炎、口唇疱疹、生殖器疱疹和多形红斑等。HSV⁃1主要感染眼、口周、面部皮肤和黏膜及神经系统，偶可感染外生殖器，HSV⁃2主要引起生殖器和肛周皮损。与HSV⁃1相比，HSV⁃2感染人体后能产生更高的病毒载量，引起更严重的感觉神经和自主神经的急性炎症［2］。

1.2.1 HSV⁃1感染为主的疾病：疱疹性齿龈口腔炎是原发性单纯疱疹最常见的一型，大多为HSV⁃1感染，多发于儿童。眼部原发性HSV感染常导致单纯疱疹性角膜炎，常伴有晶状体浑浊、角膜溃疡、眼睑水肿，眼睑周围皮肤可出现小水疱。而绝大部分的致盲性单纯疱疹性角膜炎是由潜伏在角膜中的HSV⁃1复发而得。若HSV⁃1直接接种于指尖擦伤或正常皮肤内，则会出现深在性疼痛性水疱，并逐渐融合成蜂窝状，称为疱疹性瘭疽。有学者认为，特应性皮炎和多形红斑的发生与HSV⁃1有关［3⁃4］。疱疹性湿疹是一种严重的并发症，常见于特应性皮炎患者伴原发性或再发性HSV⁃1感染，也可见于毛囊角化病、湿疹⁃血小板减少⁃免疫缺陷综合征和脂溢性皮炎患者，表现为湿疹部位有疱疹急性发作，轻重程度不一［5］。播散性HSV⁃1多见于营养不良、淋巴肉瘤、使用免疫抑制剂等免疫功能低下的患者。初期临床表现为严重的疱疹性齿龈口腔炎或生殖器疱疹，继而全身皮肤发生水疱，治疗不当引起死亡。HSV⁃1复发感染可致神经系统疾病，如面神经麻痹、前庭神经炎、单纯疱疹病毒性脑炎等。在大脑中，HSV⁃1感染部位与阿尔兹海默病影响的中枢神经通常位于一个区域，越来越多的流行病学和实验数据表明，HSV⁃1参与阿尔兹海默病的发病［6］。在免疫系统低下的患者中（如营养不良、恶性肿瘤、烧伤、严重的肺部疾病）HSV⁃1能引发单纯疱疹病毒性肺炎［7］，甚至引发严重的呼吸系统疾病和并发感染［8］。

1.2.2 HSV⁃2感染为主的疾病：少数特应性皮炎和多形红斑的发生与 HSV⁃2有关［3⁃4］。多数情况下，HSV⁃2主要通过性接触而感染，进而引起生殖器疱疹。男性同性恋患者，感染HSV⁃2引起男性肛门直肠炎，部分患者肛周有水疱或溃疡。有报道，感染HSV⁃2的患者感染和传播HIV的概率均增加［9］。此外，HSV⁃2还能在分娩时通过产道感染新生儿，感染者出现高热、呼吸困难和中枢神经系统病变，甚至死亡。新生儿播散性HSV⁃2感染预后较HSV⁃1差，即使及时进行抗病毒治疗其死亡率依旧很高。研究发现，HSV⁃2是新生儿脑膜脑炎、成人脑膜炎的主要病原体［10］。

2 HSV与免疫

2.1 抗HSV免疫应答：固有免疫应答、细胞因子和获得性免疫应答均参与HSV的清除，但HSV⁃1和HSV⁃2在不同的组织中诱导免疫应答的能力各有不同。

2.1.1 固有免疫应答：自然杀伤细胞（NK细胞）、巨噬细胞、中性粒细胞及树突细胞（DC）等固有免疫细胞在抗HSV感染的第一防线中起重要作用。DC作为抗原提呈细胞将HSV抗原提呈给T淋巴细胞，激活T淋巴细胞的免疫应答，并能分泌吸引NK细胞和炎症单核细胞的趋化因子。固有免疫细胞的模式识别受体，包括细胞表面的Toll样受体、核酸Toll样受体及胞质核酸受体，能识别HSV的结构蛋白和核酸，激活免疫应答。NK细胞通过模式受体识别感染的细胞，将其裂解，也能通过分泌干扰素（IFN）γ而抑制HSV的复制。巨噬细胞可以直接吞噬HSV，亦能分泌一氧化氮、肿瘤坏死因子α、IFN⁃γ，从而抑制HSV的复制，还能分泌趋化因子促使固有免疫细胞的聚集，加强对HSV的清除。在阴道中，HSV⁃2诱导F4/80+Gr1+细胞活化的能力较HSV⁃1强，而诱导F4/80⁃Gr1+细胞和F4/80+Gr1⁃细胞活化的能力较HSV⁃1弱；感染HSV⁃2的脊髓产生的NK1.1+CD3⁃细胞和F4/80+Gr1+细胞明显多于感染HSV⁃1的脊髓；而在淋巴结中，HSV⁃2诱导NK1.1+CD3⁃细胞和B220+CD11c+细胞活化的能力强于HSV⁃1。

2.1.2 细胞因子：IFN是HSV急性感染期最重要的抗病毒细胞因子，Ⅰ型IFN能够抑制HSV的复制和扩散、诱导趋化因子的产生、提高固有免疫细胞活性。许多细胞都能分泌Ⅰ型IFN，如感染HSV的上皮细胞和与之相邻的未感染细胞［11］、DC、Th1细胞和γ/δT细胞等。在HSV潜伏期，Ⅰ型IFN能抑制病毒的激活，遏制复发感染。IFN⁃β能增强三叉神经的抗病毒作用［12］。巨噬细胞和小胶质细胞分泌的肿瘤坏死因子α通过激活T细胞、NK细胞等多种效应细胞参与清除HSV⁃1［13］。在被HSV感染的角膜、阴道、脑干和脊髓组织中，HSV⁃2诱导活化的CXCL1、CXCL10、CCL2和CCL5等趋化因子的能力明显高于HSV⁃1，提示HSV⁃2的预后好于HSV⁃1。

2.1.3 获得性免疫应答：除固有免疫应答和细胞因子之外，在抑制HSV的传播、潜伏感染及控制疾病方面，获得性免疫应答也发挥了很大作用。细胞毒T淋巴细胞能够识别感染三叉神经的HSV⁃1感染性细胞多肽（ICP）6，通过释放颗粒酶和IFN⁃γ抑制HSV⁃1的激活［14⁃15］，HSV⁃1特异性效应CD4+T细胞通过非裂解机制清除神经细胞和脊髓中的HSV⁃1。在宫颈HSV⁃2感染的皮损中，3%的CD3+T细胞具有HSV⁃2特异性，其中91.3%是CD4+T细胞，3.9%是CD8+T细胞［16］。但在某些组织中，HSV⁃1和HSV⁃2诱导获得性免疫应答的能力不同。在被HSV感染的脑干组织中，HSV⁃2诱导活化的总CD8+T淋巴细胞和HSV⁃2特异性CD8+T淋巴细胞的数量明显少于被HSV⁃1感染的脑干组织。在HSV的复发感染中，CD4+Th2细胞介导的免疫反应占主导作用［17］。

2.1.4 其他免疫应答：在HSV⁃1的潜伏感染中，由于HSV⁃1的裂解基因持续低水平表达，宿主细胞也会做出相应的抗HSV⁃1反应，包括激活抗病毒基因Mxl和表达凋亡激活基因Bcl2l11［18］。

2.2 HSV的潜伏感染：

2.2.1 潜伏相关转录体（LAT）：LAT基因区域是高度重复的基因区域，编码的有主要的2.0 kb、1.5 kb和1.45 kb LAT和非主要的8.3 kb LAT。当HSV潜伏在宿主细胞中时，LAT基因高表达，其他基因微量表达。LAT不但在HSV的潜伏与激活中起作用，还与HSV⁃1和HSV⁃2在不同神经元亚型中建立潜伏的能力相关。HSV⁃1主要潜伏于A5+神经细胞中，也可终身潜伏于脑干组织和角膜中［19⁃20］；而HSV⁃2主要潜伏于KH10+神经元中［21］。此外，美国研究者利用豚鼠模型得出了HSV⁃1和HSV⁃2均可在三叉神经和颈上神经节中建立潜伏感染，而睫状神经节中只有HSV⁃1能建立潜伏感染的结论［22］。

2.2.2 其他潜伏机制：除了启动LAT表达，宿主细胞的“监督作用”在抑制了HSV⁃1激活的同时，间接维持了HSV⁃1的潜伏状态。如人神经元特异性微小RNA⁃138通过抑制HSV⁃1裂解基因的反式作用因子ICP0的表达，维持了HSV⁃1的潜伏［23］。人体细胞中的转录因子3作用于LAT前体RNA启动子的反应元件，促进了HSV⁃1 LAT的表达［24］。受到病毒感染的细胞一般会启动凋亡或自噬程序来阻止病毒的复制和扩散，但是HSV能抑制宿主细胞的凋亡。德国科学家证实了被HSV⁃1感染的三叉神经细胞中的细胞凋亡蛋白酶caspase⁃3的含量明显低于未被HSV⁃1感染的三叉神经细胞［25］。HSV⁃1还能通过上调宿主细胞的疱疹病毒侵入介质而抑制细胞凋亡。疱疹病毒侵入介质是HSV进入细胞的介质，也是肿瘤坏死因子受体超家族的一员，参与调节细胞免疫应答、能提高细胞存活率。HSV⁃1 LAT基因中的两个微小RNA通过与疱疹病毒侵入介质的启动子序列结合，促进疱疹病毒侵入介质的表达，抑制细胞的凋亡［26］。HSV⁃1 ICP34.5通过与宿主细胞自噬基因Beclin⁃1相互作用阻止成纤维细胞及神经细胞的自噬。HSV⁃1的晚期蛋白US11通过抑制宿主细胞的蛋白激酶而抑制细胞自噬［27］。在40℃条件下，培养被HSV⁃2感染的人神经母细胞瘤细胞系32，发现HSV⁃2的晚期蛋白ICP5合成下降，这也许是HSV⁃2在人神经母细胞瘤细胞系32细胞中维持潜伏的一种机制［28］。

2.3 免疫逃逸机制：HSV⁃1通过诱导DC的凋亡和下调DC共刺激分子（CD40、CD80、CD86）、黏附分子（CD54）、趋化因子受体CCR7和Ⅰ型主要组织相容性复合体的表达，从而阻碍DC的成熟。HSV⁃1 US3蛋白通过抑制T细胞白细胞介素2的转录和表达，逃逸宿主的免疫应答［29］。HSV⁃2的即刻早期蛋白US1能够结合宿主细胞DNA中的IFN调节因子3的DNA结合域，抑制IFN调节因子3与IFN⁃β启动子的结合，抑制IFN⁃β的分泌，US1的第217⁃414氨基酸序列在此过程中起作用［30］。

3 HSV疫苗

目前有效的HSV疫苗尚未上市。研究发现，局部接种以人乳头瘤病毒为载体表达gB/gD蛋白抗原的疫苗能激活生殖器部位的记忆性CD8+T淋巴细胞，由此减少HSV⁃2的复发［31］。因T细胞对HSV⁃1 ICP6和病毒蛋白16非常敏感，二者可以作为HSV⁃1疫苗的重要组成部分［12］。注射HSV⁃2 UL24⁃β葡萄糖蛋白疫苗能激发机体的免疫保护反应，为HSV⁃2疫苗的研发提供一定的思路［32］。

4 结语

HSV的发病率很高，是人类最常见的感染性病毒，可终身潜伏在人体中，不仅可引起疱疹样皮疹，还能致神经功能障碍。HSV感染人体后，机体发生各种免疫反应进行清除。进一步了解其潜伏机制和机体对它的免疫应答有利于预防和控制HSV的感染及传播，亦可为新药及疫苗的开发提供新思路。

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Pathogenic features of herpes simplex virus and anti⁃herpes simplex virus immunity in human body

Lan Jing,Yang Yang,Qi Ruiqun,Gao Xinghua.Department of Dermatology,First Hospital of China Medical University,Shenyang 110001,China

Gao Xinghua,Email:gaobarry@hotmail.com

Herpes simplex virus（HSV）,a kind of double⁃stranded DNA virus,mainly causes cutaneous and mucosal infections which manifest as oral herpes,herpetic dermatitis,herpes genitals,and so on.Latent infection and periodical relapse are pathogenic characteristics of HSV,and repeated recurrence may lead to nerve dysfunction.After entering the human body,HSV can stimulate innate and acquired immune responses,with innate immune cells,cytokines and T lymphocytes all involved in viral clearance.In addition,host cells can also inhibit the replication and spread of virus by initiating cell apoptosis.However,in some cases,HSV can escape from the clearance of immune cells through latent infection and other mechanisms,which is an important reason why HSV cannot be completely cleared.In order to decrease the frequency of virus recurrence,some HSV proteins have been developed as vaccines,but have not been applied in clinic.Therefore,to clarify HSV⁃induced immune responses and mechanisms underlying its immune escape is of great significance for disease prevention,treatment and new drug development.

Herpes simplex;Simplexvirus;Immunity;Herpes simplex virus vaccines;Immune response

10.3760/cma.j.issn.1673⁃4173.2016.06.011

110001沈阳，中国医科大学附属第一医院皮肤科

高兴华，Email:gaobarry@hotmail.com

本文主要缩写：HSV：单纯疱疹病毒，NK细胞：自然杀伤细胞，DC：树突细胞,IFN：干扰素，LAT:潜伏相关转录体，ICP：感染性细胞多肽

2015⁃12⁃29）