韩永，郭晖（.解放军总医院第八医学中心全军器官移植研究所，北京市器官移植与免疫调节重点实验室，北京 0009；.华中科技大学同济医学院附属同济医院器官移植研究所，器官移植教育部重点实验室/卫健委器官移植重点实验室，中国医学科学院器官移植重点实验室，湖北 武汉 430030）

BK病毒 （BK virus，BKV） 是1971年Gardner等［1］在一位肾移植术后出现肾功能衰竭伴输尿管狭窄患者的尿液样本中首次分离得到的一种新型的病毒，并以该患者姓名首字母缩写命名。BKV是多瘤病毒家族的一种亚型，在健康人群中的隐性感染很普遍，一般无明显临床症状，通常情况下不会损害机体。肾移植术后，强效免疫抑制剂的使用，BKV感染已成为肾移植后功能丧失的重要原因之一［2］。本文总结了肾移植术后BKV相关肾病（BK virus associated nephropathy，BKVAN）的病理学诊断方面的最新进展，为今后临床上BKV感染的诊断及治疗方案的选择提供一定的参考。

1 背景介绍

BKV是双链DNA（dsDNA）病毒多瘤病毒科的一员。该家族的不同成员感染不同的物种，如双链哺乳动物、灵长类动物、啮齿动物和鸟类。感染人类的多瘤病毒家族有3个主要成员：BKV、JC病毒和Merkel细胞多瘤病毒［3］。肾移植后的大部分感染都归因于BKV，它是一种无处不在的dsDNA病原体，通常在儿童时期就会感染，BKV仍处于休眠状态，在健康个体中未造成显著发病率，超过80%的成人血清BKV阳性。原发性感染后在一些免疫抑制个体中，如人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染或移植后，潜伏BKV在临床显著活化［4］。肾移植受者 （renal transplant recipient，KTR）包括最常出现BKV再活化并发症的患者群体，其中19.5%的KTR在移植后出现BK病毒血症［5］，这些受者中的一部分将发展为BKVAN，病毒可以通过直接和间接机制进行不受控制的复制，导致细胞溶解和坏死，这个过程最终可能导致不可逆的组织损伤和功能的逐渐丧失，这与同种异体移植物的丢失具有显著相关性。在免疫缺陷个体中，免疫抑制被认为是移植后BKV感染最重要的危险因素，此外，出血性膀胱炎是造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation，HSCT）受者公认的BKV相关并发症。

2 肾移植受者BKV再活化的危险因素

在接受现代的免疫抑制方案的肾移植患者中，BKV再活化的现象可经常被检测到，也有报道称BKV再活化和BKVAN发生在非肾实体器官移植的受者中［6］。病毒血症或检测尿诱饵细胞是BKV再活化最敏感的标志物，发生在20% ～ 70%的肾移植患者中。BK病毒血症影响8% ～ 62%的KTR，高峰发生在移植后3 ～ 6个月，据报道移植后第一年BKVAN发生率为1% ～ 7%。报道中BKV再次激活的频率范围很广，这可能是由于不同移植中心使用的免疫抑制方案的广泛差异，以及监测的频率和分析敏感性的差异［7］。临床上，BKV再活化无症状，如果发生BKVAN，表现为同种异体移植物功能恶化。因此，现在大多数临床医生通过监测尿液中的诱饵细胞或对尿液或外周血进行定量PCR分析以检测BKV，对肾移植患者进行前瞻性BKV再活化筛查。BKVAN的最终诊断需要肾活检，肾活检通常在BKV尿病毒大于107拷贝/ml或血病毒拷贝持续超过103拷贝/ml，并伴有同种异体移植物功能障碍的证据时进行［8］。在组织学上，病毒性细胞病变影响小管上皮细胞是BKVAN的主要表现，其特征是出现细胞核增大和嗜碱性病毒包涵体。通常，肾小管细胞损伤明显，并伴有间质炎症也可能导致急性细胞排斥反应的误诊，尤其是在BKVAN的消退过程中，当病毒包涵体不那么明显时。持续性BKVAN最终导致肾实质瘢痕形成，并伴有进行性肾小管萎缩和间质纤维化。

免疫抑制的总体程度被认为是促进BKV再活化的最大单一因素，研究表明，供体BKV血清阳性和受体BKV血清阴性均增加了发生BKVAN和移植物排斥反应的风险，在供体血清阳性和受体血清阴性的情况下，KTR患BK病毒血症的风险是两种血清都是阴性情况下的10倍。最近，许多研究也表明，在KTR中，不仅受体血清阴性，而且BKV特异性抗体的不同滴度也与病毒血症和病毒尿相关。供者的抗BKV IgG滴度越高，受者的抗BKV IgG滴度越低，早期BK病毒血症的风险就越大。这些报告表明，提高对供者的BKV警惕性，可能会发现移植肾受体在移植后BKV再活化的风险更高。此外，Verghese等［9］最近研究表明，来自活动性BKV病毒血症供体的移植增加了受体BK病毒血症的风险。

同种异体肾移植受者通常同时接受诱导免疫抑制和维持免疫抑制。诱导剂是一种有效的免疫抑制药物，在移植后早期使用，此时急性排斥反应的风险最高。移植后需要无限期地进行维持免疫抑制，以防止急、慢性排斥反应和促进同种异体移植物的长期生存。诱导治疗通常是一种单克隆或多克隆抗体，它会耗尽宿主淋巴细胞（胸腺球蛋白/ATG或阿仑妥珠单抗）或者针对CD25分子（巴利昔单抗和达利珠单抗），即高亲和力IL-2受体α链。使用抗胸腺细胞球蛋白进行诱导与抗CD25单克隆抗体诱导或未诱导相比，会使得BK病毒血症持续时间更长以及BKVAN发生率更高。这与BKV再活化的主要驱动因素是免疫抑制的观点一致，因为淋巴细胞耗竭治疗明显比CD25阻断更具免疫抑制作用，这反映在淋巴细胞耗竭治疗使得急性排斥反应的发生率低得多［10］。

大多数肾移植患者维持免疫抑制包括3种免疫抑制药物，典型的是钙调神经磷酸酶抑制剂（他克莫司或环孢素）、抗增殖剂（霉酚酸或氮唑嘌呤）和皮质类固醇。他克莫司的急性排斥反应率低于环孢素，因此被认为是一种更有效的免疫抑制剂。与此一致，几项研究表明他克莫司引起BK病毒血症的风险比环孢霉素高。与其他治疗方案相比，他克莫司、霉酚酸盐和皮质类固醇的联合治疗似乎具有特别高的BK病毒血症风险，而且在很大程度上显示了皮质类固醇和BK病毒血症之间也存在正相关。相比之下，在接受mTOR抑制剂（西罗莫司或依维莫司）治疗方案的患者中，BK病毒血症和BKVAN似乎不太常见，这些药物被认为弱于钙神经磷酸酶抑制剂的免疫抑制效果［11］。综上所述，现有数据表明，BKV再活化的风险与免疫抑制的净程度有关，而不是特定免疫抑制剂对BKV复制的特异性影响。

3 BKV感染的病理诊断方法

目前，针对BKV感染的病理诊断方法主要有以下3种，包括尿液细胞学、组织病理学及电子显微镜，各种诊断方法有着其自身的特点。

3.1 尿液细胞学检测：BKV感染的重要特征之一就是尿液中出现Decoy细胞。该细胞来源于被病毒侵犯后发生病变效应脱落的肾小管或尿道上皮细胞，其胞核内可见病毒包涵体。有研究报道，尿沉渣脱落细胞学巴氏染色检测Decoy细胞检测的敏感性及阴性预测值均大于99%，但其阳性预测值仅为25%～30%［12］。这表明Decoy细胞检测阴性者基本可以排除BKV感染，但阳性结果并不能作为BKV感染的诊断依据。因此，尿液Decoy细胞的常规监测可以作为器官移植后筛查BKV感染的一个经济实用的方法。但由于尿液脱落细胞存在数量和形态的变异，制片、染色的质量和阳性标本的识别尚依赖于个人经验，在临床的实际应用中受到了一定的限制，通常作为BK 病毒感染的筛查手段。

3.2 肾组织活检：移植肾组织活检是诊断BKVAN的金标准，其病理特征是肾小管上皮细胞核内出现嗜碱性病毒包涵体。BKVAN的组织学特征包括肾小管上皮细胞核内病毒包涵体、肾小管上皮细胞灶性坏死大量炎性细胞浸润，常含有大量浆细胞。病毒包涵体有4 种类型: ① 无定形，嗜碱性毛玻璃样，最常见； ② 嗜酸性颗粒，周围围绕着晕环，大多数是不完整的晕环，与巨细胞病毒感染的病毒包涵体有点相似； ③ 没有晕环的细小颗粒；④ 含有明显肿大细胞核和成簇不规则染色质的囊泡型［13］。这4 种类型通常在远曲小管和集合管中最易观察到。除了通过这些特征性病理变化来诊断BKVAN外，肾组织中BKV的存在可以通过免疫组化的方法确定，该方法使用的抗体对SV40的大T抗原产生反应，SV40可与BKV发生交叉反应。这有助于区分与BKVAN相关的间质炎性改变与急性细胞排斥反应，也是肾内BKV复制的病理特征。

Hirsch等［14］将BKVAN的病理过程划分为3期：A期（早期表现，一般不出现明显的肾功能损害）：① 病毒在皮质或髓质激活，病毒包涵体阳性，有免疫组织化学或原位杂交信号。② 无或极少出现小管上皮细胞坏死松解。③ 无小管基底膜剥脱。④ 无或极少出现小管萎缩及间质纤维化（≤10%）。B期（广泛、多灶性变化）：① 肾皮质及肾髓质标志性病毒激活。② 病毒导致的小管上皮坏死松解及小管基底膜剥脱。③ 肾间质炎细胞浸润，浸润的炎症细胞包括多形核细胞、单核细胞和浆细胞。④ 间质纤维化的初步征象及小管萎缩：B1期：活检标本病变≤25%； B2 期：活检标本病变为26% ～50%。B3期：活检标本病变≥50%。C期（硬化性变化）： ① 皮髓质病毒激活。② 活检中间质纤维化及小管萎缩＞50%。③ 小管上皮坏死松解及小管基底膜剥脱。④ 肾间质炎细胞浸润。此时BKV感染的细胞较前一期少见。一项大型序贯活检报告显示，80%的BKVAN患者可从A期进展至B /C期，30%以上的患者可从B期进展至C期。不到10%的B 期患者可体内清除BKV，但30%以上的A期患者可以清除BKV。

3.3 电镜负染技术检测：与光镜下细胞核内的包涵体相对应，电镜下表现为细胞核内稠密的、呈晶体状排列的病毒颗粒，表明病毒处于复制期。Singh等［15］在电镜下通过负染技术观察到一种三维管状病毒聚合物，目前该聚合物被认为是BKV感染的特异性标志物。临床单中心研究表明，经病理组织活检，在21例肾移植者中被确诊患有BKVAN的患者与其尿液中Haufen的存在高度相关（k = 0.98），其阳性预测值及阴性预测值均大于90%［16］，但该结果还需经大规模多中心研究进一步证实。Haufen为诊断BKVAN的非侵入性方案的实现提供可能。

4 BKV感染的实验室诊断

BKV主要导致免疫缺陷患者发病。在肾移植受者中主要临床表现为BKVAN或输尿管狭窄，出血性膀胱炎通常仅在HSCT受者中可见。与BKV感染有关的其他不太常见的临床表现包括间质性肺炎和脑膜炎。BKV相关中枢神经系统感染主要见于潜在免疫缺陷或伴随疾病如HSCT或HIV感染的患者。这些患者的临床表现包括头痛、神志不清、共济失调、头晕、截瘫和癫痫发作。

目前，针对BKV感染的实验室检测、诊断方法较多，包括PCR、尿样中VP1 mRNA检测等。各种检测和诊断方法依据其自身的特点在临床上有着不同的应用。

4.1 定量PCR检测：BKVAN患者早期会出现不同程度的病毒尿症及病毒血症，其尿液及血液中BKV定量PCR检测成为临床监测的首选。定量PCR具有高敏感性及高特异性，其敏感性可达到100%，特异性尿液检测可达78%，血清检测可达88%［17］。KDIGO（the Kidney Disease：Improving Global Outcomes，）指南推荐：肾移植患者均应采用定量PCR测定血清中BKV载量，检测时间为自移植日起到移植后3～6个月，每月检测1次，随后每3个月检测1次直到第1年末［18］。此外，当患者出现不明原因的血清肌酸、肌酐升高或急性排斥反应治疗后均应使用PCR检查BKV载量。

基于PCR的血浆、尿液或脑脊液中病毒载量定量（用于中枢神经系统感染）是监测BKV再活化的标准化临床工具。几份报告显示，肾移植患者血浆中持续的病毒血症与BKVAN的发展具有较高的相关性。虽然定量PCR对检测活性病毒复制高度敏感，但对BKVAN的阳性预测值较低。关于BKV定量PCR结果的研究表明，较高的病毒载量与BKVAN发病几率增加呈正相关。

当前该方法最大的问题在于不同实验室设定的临界载量范围不同，导致来自不同实验室检测的BKV载量不具备可比性，因此确定一个标准化的PCR检测方法及病毒载量范围成为当前的首要工作。然而，世界卫生组织生物标准化专家委员会最近发布了一项基于BKV PCR检测的国际标准，有望使不同实验室间BKV载量统一化。

4.2 VP1 mRNA检测：2002年，Ding等［19］首次于尿液样本中检测到BKV衣壳蛋白VP1的mRNA。该检测方法是确定BKV感染的特异性诊断方法，其敏感性和特异性均达到90%以上。但Astegiano等［20］在后续研究中发现，尿液中VP1 mRNA的检测对BKVAN的诊断效果并不优于血清中BKV DNA定量检测。此外，该检测方法成本较高、操作难度较大，并且样本预处理方法对检测结果影响较大，虽然这种基于mRNA的方法去检测BKV复制的方法是有前途的，但是作为一种工具来预测哪些患者将出现更严重的BKV感染特征，其在临床上的广泛应用具有局限性，但目前来说仍被视为监测体内BKV复制程度的一种辅助手段。

5 BKV肾病的治疗

目前很少有对照研究可以指导肾移植受者的BK病毒血症和BKVAN的治疗。在PCR的连续监测BK病毒血症的指导下，鉴别BK病毒血症或BKVAN，治疗常用的临床方法是逐步减少免疫抑制剂的用量。用组织学检查去区分消退中的BK病毒肾病是困难的，因为往往是持久的间质炎症，而病毒包涵体和SV40免疫组织化学可能会变成阴性。目前，还没有强有力的证据表明抗病毒药物对BKV有临床疗效。尽管如此，许多报告已经描述了在BK病毒相关肾病患者中使用具有潜在抗BKV活性的药物。在大多数情况下，这些药物都是与免疫抑制结合使用的，并且药物治疗效果都是来自非对照回顾性观察研究的报道，因此很难对它们的治疗效果做出确切的结论。有单中心病例报告和病例分析表明西多福韦在降低免疫抑制的同时具有潜在的临床益处，但迄今尚无随机试验报道。

莱氟米特是一种免疫抑制剂，在体外对BKV也有抗病毒作用，在几个病例中被用作取代霉酚酸酯的替代剂。这些研究表明，来氟米特与BKV病毒载量下降有关，但是还不清楚是整体免疫抑制的减少或还是直接抗病毒效果。来氟米特与许多显著的不良反应有关，包括肝炎、血栓性微血管病、溶血和骨髓抑制。可以测量来氟米特的活性代谢物，并建议对其进行治疗性监测以尽量减少毒性，来协助确定来氟米特的有效剂量。需要对来氟米特进行进一步的前瞻性对照研究，以确认该药物对BKV及相关疾病的疗效和安全性。

静脉注射的免疫球蛋白（intravenous immunoglobin，IVIG） 已被证明含有对抗BK病毒的中和抗体。一些病例报告和病例分析描述了IVIG作为BKVAN的辅助治疗［21］。然而，还没有对照研究被报道。IVIG治疗对低丙种球蛋白血症的患者可能特别有益，其目的不仅是促进被动抗BKV免疫，还因为IVIG具有免疫调节作用，可能有助于在降低免疫抑制的情况下预防同种异体排斥反应。

体外研究表明氟喹诺酮类抗菌药物可以抑制BKV或SV40多瘤病毒的体外复制，因此氟喹诺酮类药物被认为是控制BKV复制的潜在药物。在体外，氟喹诺酮类药物的抑制作用似乎是通过降低大T抗原表达和抑制大T抗原解旋酶活性来介导的。对一项在肾移植时使用氟喹诺酮作为抗菌药物预防的试验进行回顾性分析发现，接受氟喹诺酮治疗的肾移植受者中出现BK病毒血症的人数较少，这进一步表明这些抗菌药物可能有助于预防BKV复制。在一项单中心非随机研究中，环丙沙星和来氟米特联合用药在控制BKV复制方面取得成功也被报道。然而，随后的两项前瞻性随机对照研究表明，左氧氟沙星在肾移植受者中对降低BK病毒血症的发生率或水平无益处［22］。总的来说，目前这些数据并不能表明氟喹诺酮类药物在BKV相关疾病的治疗中具有重要的临床作用。

潜在的BKV的再活化会由于免疫抑制而加剧，可能是在BKV反应性的T细胞无法控制病毒复制之后。因此，致敏的BKV反应性T细胞的过继转移可能是控制BKV相关疾病的有效途径。在过去的20年里，已经完善了利用过继T细胞去治疗各种与慢性病毒相关疾病的过程。为了成功地产生病毒特异性T细胞，有必要鉴定出病毒的免疫原性抗原。疱疹病毒如巨细胞病毒和EBV 的免疫优势表位，已经被很好地定义，通过使用合成病毒肽的方法使研究人员能够去扩展巨细胞病毒或EB的特异性T细胞。最近，技术已经开发利用主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）多聚体或γ-干扰素捕捉技术去快速选择和浓缩病毒特异性T细胞。治疗BKV相关疾病的免疫疗法仍处于早期阶段。关于使T细胞致敏的BKV免疫优势表位的研究资料非常有限。针对BKV抗原的免疫原性T细胞表位的综合测定和T细胞扩增方案的优化的进一步研究，应有助于针对BKV相关疾病的增强的免疫治疗方法的开发。