病毒感染的診斷和防治

1、第三章第三章 病毒感染的診斷與防治病毒感染的診斷與防治常用的病毒學(xué)診斷方法包括：病毒的分離鑒定病毒的血清學(xué)檢查病毒蛋白和核酸的檢測(cè)第一節(jié) 病毒感染的診斷一、標(biāo)本的采取與送檢 應(yīng)注意下列原則： 1.對(duì)本身帶有雜菌 (如咽拭子、糞便) 或易受污染的標(biāo)本，要進(jìn)行病毒分離培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)使用抗生素。 2.因病毒在室溫中易失去活性，標(biāo)本應(yīng)低溫保存并盡快送檢。 3.血清學(xué)診斷標(biāo)本的采取應(yīng)在發(fā)病初期和病后23w內(nèi)各取1份血清，以便對(duì)比雙份血清抗體效價(jià)的動(dòng)態(tài)變化。二、病毒的分離與鑒定 (一) 病毒的分離 1.動(dòng)物接種 是最原始的病毒培養(yǎng)方法，根據(jù)病毒種類不同，選擇敏感動(dòng)物及適宜接種部位，如嗜 神經(jīng)性病毒（狂犬病毒）

2、可接種于小鼠腦內(nèi)，痘病毒可接種于家兔角膜或皮內(nèi)。 2.雞胚培養(yǎng) 雞胚對(duì)多種病毒敏感。一般采用孵化914天的雞胚，根據(jù)病毒種類不同，將病毒標(biāo)本 接種于雞胚的不同部位，最常用的雞胚接種部位有：羊膜腔、尿囊腔、絨毛尿囊膜和卵黃囊等。 3.組織培養(yǎng)法 (tissueculture) 或細(xì)胞培養(yǎng) (cellculture)法 是將離體活組織塊或分散的組織細(xì)胞加以培養(yǎng)的技術(shù)總稱，為病毒分離鑒定中的最常用的基本方法。1. 細(xì)胞的變化 有些病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖時(shí)可引起特有的細(xì)胞病變，稱為細(xì)胞病變效應(yīng) (CPE)。常見的變化有細(xì)胞變圓、聚集、壞死、溶解或脫落等。 有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等 作用于細(xì)胞膜，

3、可使鄰近的細(xì)胞相互融合，形成多核巨細(xì)胞或稱融合細(xì)胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培養(yǎng)細(xì)胞中形成胞漿或核內(nèi)的包涵體。 病毒在培養(yǎng)細(xì)胞中增殖的指標(biāo)病毒培養(yǎng)時(shí)出現(xiàn)的CPE 2.紅細(xì)胞吸附 (hemadsorption,HAd) 流感或副流感病毒等感染細(xì)胞后，由于細(xì)胞膜上出現(xiàn)了血凝素(haemagglutinin,HA)，具有吸附脊椎動(dòng)物 (豚鼠、雞、猴等) 紅細(xì)胞的能力，這一現(xiàn)象稱紅細(xì)胞吸附，常用來測(cè)定具有HA的粘病毒與副粘病毒的增殖。若有相應(yīng)的抗血清，則能中和細(xì)胞膜上的HA，HAd不再發(fā)生，稱紅細(xì)胞吸附抑制試驗(yàn)。 3.干擾現(xiàn)象(interference) 某些病毒感染細(xì)胞時(shí)不出現(xiàn)

4、CPE或其他易于測(cè)出的變化(如HAd)，但能干擾在其后感染的另一病毒的增殖。如風(fēng)疹病毒感染Vero細(xì)胞時(shí)CPE不明顯，但它能干擾后感染的?？刹《?(ECHOV) 的增殖，從而阻抑后者所特有的CPE。 4.細(xì)胞代謝的改變 病毒感染細(xì)胞的結(jié)果可使培養(yǎng)液的pH值改變，說明細(xì)胞的代謝在病毒感染后發(fā)生了變化。這種培養(yǎng)環(huán)境的生化改變也可作為判斷病毒增殖的指標(biāo)。(二) 病毒的數(shù)量與感染性測(cè)定 1.蝕斑測(cè)定 是一種檢查和準(zhǔn)確滴定病毒感染性的方法。將稀釋的病毒懸液加入單層細(xì)胞培養(yǎng)瓶中。病毒吸附后，再覆蓋一層融化的半固體營養(yǎng)瓊脂，使病毒在單層細(xì)胞培養(yǎng)中有限擴(kuò)散。結(jié)果是每一個(gè)有感染性的病毒在單層細(xì)胞中可產(chǎn)生一個(gè)局限

5、性的感染灶。用活性染料 (如中性紅) 染色，則活細(xì)胞著色，受病毒感染而破壞的細(xì)胞不著色，形成肉眼可見的蝕斑(plaque)。每個(gè)蝕斑是由一個(gè)感染性病毒顆粒形成的，稱作蝕斑形成單位 (plaque forming unit,PFU)。病毒懸液中的感染性病毒量的滴度可用PFUml表示。 2.50%組織細(xì)胞感染量 (TCID50)測(cè)定法 該方法是測(cè)定病毒能使50%的組織培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生感染的最小量。一般是將病毒懸液作10倍的系列稀釋，分別接種細(xì)胞，經(jīng)一定時(shí)間后觀察CPE、血細(xì)胞吸附等指標(biāo)，以最高稀釋度能感染50%細(xì)胞的量為終點(diǎn)。最后用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出50%組織細(xì)胞感染量（ 50%tissue cultur

6、e infectious dose,TCID50)。三、病毒感染的血清學(xué)診斷 原理是用已知病毒抗原來檢測(cè)病人血清中有無相應(yīng)抗體，故須待病人感染后體內(nèi)產(chǎn)生抗體時(shí)才能檢出。 另外，在采取臨床標(biāo)本及病人血清應(yīng)注意病程，必須采取患者急性期血清與恢復(fù)期血清 (雙份血清) 進(jìn)行血清學(xué)試驗(yàn)。若第2次血清抗體滴度比第1次高出4倍以上時(shí)，才有診斷意義。1.中和試驗(yàn)(neutralizing test,NT test) 是病毒在活體內(nèi)或細(xì)胞培養(yǎng)中被特異性抗體中和而失去感染性的一種試驗(yàn)。 中和抗體(netralizing antibodies,NTAb)是作用于病毒表面抗原 (衣殼或包膜) 的抗體，同種不同型病毒間

7、一般無交叉，特異性高，而且抗體在體內(nèi)維持時(shí)間長。中和抗體陽性不一定表示正在感染中，也可能因以前有過隱性感染所致。因此，中和試驗(yàn)適用于人群免疫情況的調(diào)查，在臨床診斷上較少使用。2.補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn) (complement fixation test,CF test) 用已知病毒可溶性(CF)抗原來檢測(cè)病人血清中相應(yīng)(CF)抗體。CF抗原是病毒的內(nèi)部抗原，同種異型間常有交叉，故特異性較中和試驗(yàn)低。但CF抗體出現(xiàn)較早，消失較快，故CF陽性可作為近期感染的指標(biāo)。3.血凝抑制試驗(yàn)(hemagglutinatia inhibition test, HI test) 具有HA的病毒能凝集雞、豚鼠、人等的紅細(xì)胞，

8、稱血凝現(xiàn)象。這種現(xiàn)象能被相應(yīng)抗體抑制，稱HI試驗(yàn)。其原理是相應(yīng)抗體與病毒結(jié)合后，阻抑了病毒表面的HA與紅細(xì)胞的結(jié)合。本試驗(yàn)簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)，特異性高，常用于粘病毒及乙型腦炎病毒感染的輔助診斷及流行病學(xué)調(diào)查，也可鑒定病毒的型與亞型。 病毒 +雞RBC = 凝集（血凝試驗(yàn)） 病毒 +特異性抗體 +雞RBC=不凝集 （血凝抑制試驗(yàn)）四、病毒感染的快速診斷 快速診斷主要是指從含有病毒標(biāo)本及感染機(jī)體的血清中檢測(cè)病毒顆粒、蛋白抗原、IgM抗體和核酸等，往往在數(shù)小時(shí)內(nèi)即可得出結(jié)果。 (一) 形態(tài)學(xué)檢查 1.電鏡和免疫電鏡檢查 2.普通光學(xué)顯微鏡檢查 有些病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖后，在細(xì)胞的一定部位(胞核、胞漿或兩者兼

9、有) 出現(xiàn)一個(gè)或數(shù)個(gè)、圓形或橢圓形、嗜酸性或嗜堿性的結(jié)構(gòu)，即包涵體。包涵體對(duì)病毒感染的診斷有一定價(jià)值。 (二)病毒蛋白抗原檢查 用熒光素、放射性同位素、過氧化物酶等標(biāo)記抗體，采用免疫學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)，檢測(cè)標(biāo)本中的病毒蛋白抗原，具有敏感、特異、快速等優(yōu)點(diǎn)。 1.免疫熒光技術(shù) (immunofluorescence,IF) 2.固相放射免疫測(cè)定 (solid-phase radioimmunoassay,SPRIA) 3.酶免疫技術(shù) (enzyme immunoassay,EIA)此法可檢測(cè)多種病毒及其抗體，主要是酶免疫組化法和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法(ELISA)。 (三)特異性IgM抗體的檢測(cè) 檢

10、測(cè)病毒特異性IgM抗體可診斷急性感染，特別是對(duì)證實(shí)孕婦感染風(fēng)疹病毒尤為重要，但應(yīng)注意類風(fēng)濕因子 (IgM) 的干擾。另外，檢測(cè)早期抗原的抗體是快速診斷的另一途徑。如檢測(cè)針對(duì)EBV的早期抗原(EA)、核心抗原 (EANA) 和衣殼抗原 (VCA) 等的抗體，可以區(qū)別急性或慢性EBV感染。此外，分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)、氣相色譜技術(shù)等，均可用來分析和鑒定病毒感染。(四) 檢測(cè)病毒核酸 1.核酸雜交技術(shù) 用于病毒檢測(cè)的有斑點(diǎn)雜交、細(xì)胞內(nèi)原位雜交 、DNA印跡雜交、RNA印跡雜交等。 2.核酸擴(kuò)增法 目前多數(shù)病毒基因已通過分子克隆技術(shù)被明確了核苷酸序列，使得DNA擴(kuò)增技術(shù)逐步發(fā)展為常規(guī)診斷技術(shù)之一。 3.基

11、因芯片技術(shù) 基因芯片基因芯片 又稱DNA芯片、生物芯片（biochip）。 其原理是：將已知的生物分子探針或基因探針，大規(guī)模或有序排布于小塊硅片等載體上，與待測(cè)樣品中的生物分子或基因序列相互作用和并行反應(yīng)，在激光的激發(fā)下，產(chǎn)生的熒光譜信號(hào)被接受器收集，計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析處理數(shù)據(jù)并報(bào)告結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)是：可以一次性完成大量樣品DNA序列的檢測(cè)和分析，解決了傳統(tǒng)核酸雜交技術(shù)的許多不足。芯片技術(shù)在病毒等微生物學(xué)診斷和流行病學(xué)調(diào)查方面有著廣闊的應(yīng)用前景。第二節(jié) 病毒感染的預(yù)防 一、人工自動(dòng)免疫 (一)活疫苗(attenuated vaccine,or living vaccine) 1.常規(guī)活疫苗即減毒活疫苗

12、(attenuated vaccine)，通常是用自然或人工選擇法(如溫度敏感株) 篩選的對(duì)人低毒或無毒的變異株制成的疫苗，如脊髓灰質(zhì)炎、流感、麻疹的減毒活疫苗等。 2.新型活疫苗 應(yīng)用基因工程技術(shù)，控制病毒變異，或利用DNA重組技術(shù)，插入和定向缺失病毒基因，將保護(hù)性病毒蛋白的編碼基因插入活載體中或選擇性地去除病毒的某一個(gè)或幾個(gè)致病基因而達(dá)到減毒作用制備的可在機(jī)體內(nèi)增殖，誘發(fā)抗病毒免疫應(yīng)答的疫苗。(二)死疫苗(killed vaccine) 1.滅活全病毒疫苗 應(yīng)用物理或化學(xué)方法使病毒完全滅活而制成的疫苗。常用的有乙型腦炎、狂犬病、流感等滅活疫苗。 2.亞單位疫苗(subunit vaccin

13、e)制備不含有病毒核酸、僅含有能誘發(fā)中和抗體的病毒衣殼蛋白或包膜表面抗原，是最理想的疫苗。 3.合成肽病毒疫苗(synthesized peptide viral vaccine)人工合成與病毒保護(hù)性抗原決定簇的氨基酸序列相同的肽段，制備成免疫原后免疫動(dòng)物或人體，使機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性抗體 4.基因工程疫苗(geneenginering vaccine)利用基因工程技術(shù)，分離、重組、轉(zhuǎn)化和表達(dá)基因，制備出的能引起人體保護(hù)性免疫應(yīng)答疫苗。 5. DNA疫苗 又稱基因疫苗或核酸疫苗，這種核酸分子是一種細(xì)菌的質(zhì)粒，在克隆了特異性的基因以后，能在真核細(xì)胞中表達(dá)蛋白質(zhì)抗原，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性體液和細(xì)胞免疫 。

14、 6.新型多價(jià)聯(lián)合疫苗、口服疫苗的研究 減毒活疫苗與死疫苗優(yōu)缺點(diǎn)比較特點(diǎn)減毒活疫苗死疫苗制備方法通過非正常培養(yǎng)減毒株通過化學(xué)物理方法使感染失活免疫接種一般為一次性多次免疫疫苗的穩(wěn)定性相對(duì)不穩(wěn)定相對(duì)穩(wěn)定免疫的類型體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫毒力回升有可能不可能安全性對(duì)免疫缺陷者有危險(xiǎn)安全性好生產(chǎn)和成本生產(chǎn)較復(fù)雜、成本高生產(chǎn)簡(jiǎn)單、成本低二、人工被動(dòng)免疫 人工被動(dòng)免疫的制劑有免疫血清和丙種球蛋白，或與細(xì)胞免疫有關(guān)的因子等。大多數(shù)人均受過不同種類的病毒感染，從正常血清中提取免疫球蛋白可用于緊急預(yù)防。常注射人免疫球蛋白預(yù)防甲型肝炎、麻疹、脊髓灰質(zhì)炎等?？墒菇佑|病原者不出現(xiàn)癥狀或僅出現(xiàn)輕微癥狀。近年來有人應(yīng)

15、用含有高滴度抗HBs的乙肝免疫球蛋白Ig) 預(yù)防乙型肝炎有一定效果。在使用免疫球蛋白時(shí)因其半衰期短，故應(yīng)注意有效期。第三節(jié) 病毒感染的治療一、抗病化學(xué)制劑一、抗病化學(xué)制劑 （一）核苷類藥物 核苷類藥物的作用機(jī)制有主要是抑制病毒基因復(fù)制模擬核苷成分摻入病毒基因組：合成的異常嘧啶取代病毒DNA前體的胸腺嘧啶，病毒在復(fù)制過程中，這種異常的嘧啶分子摻入子代DNA中使子代病毒結(jié)構(gòu)基因的合成和表達(dá)無法進(jìn)行，從而抑制病毒的復(fù)制，或復(fù)制出的病毒為缺陷病毒。 競(jìng)爭(zhēng)病毒復(fù)制酶 1.無環(huán)鳥苷 (acyclovir,ACV，阿昔洛韋)和丙氧鳥苷（ganciclovir GCV，庚昔洛韋）為鳥嘌呤或脫氧鳥嘌呤核苷類似物

16、。 該藥細(xì)胞毒性很小，是目前最有效的抗皰疹病毒藥物之一。廣泛用于皰疹病毒感染引起的單純皰疹、生殖器皰疹及帶狀皰疹。 2.疊氮胸苷 (azidothymidine,AZT) 胸腺嘧啶核苷類似物，通過阻斷前病毒DNA的合成而抑制HIV的復(fù)制，AZT對(duì)病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的抑制比對(duì)細(xì)胞DNA多聚酶敏感100倍以上?？梢杂行У亟档虯IDS的發(fā)病率與病死率。耐藥株的出現(xiàn)系由基因突變導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)錄酶具有耐藥性。因有抑制骨髓作用和形成病毒的耐藥而面臨被淘汰。3.病毒唑 對(duì)多種RNA和DNA病毒的復(fù)制都有抑制作用，但主要用于RNA病毒感染的治療，對(duì)細(xì)胞的核酸也有抑制作用。目前臨床主要用于流感病毒和呼吸道合胞病毒的治療。（

17、二）病毒基因轉(zhuǎn)錄抑制劑 這類核苷衍生物模擬天然二脫氧核苷底物，經(jīng)一系列磷酸化成為5-三磷酸后，作為相似的底物競(jìng)爭(zhēng)性抑制病毒逆轉(zhuǎn)錄酶活性。被磷酸化的藥物分子與核苷酸分子相似，在RNA模板合成DNA過程中被嵌入DNA中。此DNA再轉(zhuǎn)錄時(shí)，由于其中的藥物分子不是正常的核苷酸，因而轉(zhuǎn)錄酶不能識(shí)別，從而使轉(zhuǎn)錄受阻。（三） 非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑 nevirapine 第1個(gè)新合成的非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。1996年獲準(zhǔn)用于治療HIV，耐藥株已出現(xiàn)，故建議與其它藥聯(lián)合使用；pyridone 作用類似nevirapine.（四）蛋白酶抑制劑 1賽科納瓦(saquinavir) 1995年批準(zhǔn)的第1個(gè)蛋白酶抑

18、制劑。 2英迪納瓦（indinavir）、瑞托納瓦（ritonavir）是1996年批準(zhǔn)的新一代蛋白酶抑制劑，用于HIV。 （五）其他抗病毒藥物 1.金剛烷胺和甲基金剛烷胺 金剛烷胺為合成胺類，甲基金剛烷胺是其衍生物，兩者有相同的抗病毒譜和副作用，能阻止脫殼，主要用于治療甲型流感。 2.甲酸磷霉素 無機(jī)焦磷酸鹽的有機(jī)類似物，抑制多種皰疹病毒，包括CMV、HSV、VZV、EBV、HHV6，可能還對(duì)HBV和逆轉(zhuǎn)錄病毒有作用。選擇性抑制病毒DNA多聚酶和逆轉(zhuǎn)錄酶，而對(duì)宿主細(xì)胞無影響。 二、干擾素和干擾素誘生劑的應(yīng)用 1. 干擾素(IFN) 具有廣譜抗病毒作用，毒性小，使用同種IFN無抗原性，主要用于

19、甲、乙、丙型肝炎，HSV，乳頭瘤病毒和鼻病毒等感染的治療。反復(fù)應(yīng)用也會(huì)引起耐藥性。 2. IFN誘生劑 如： poly IC、甘草甜素、蕓芝多糖 。 三、中草藥防治病毒感染 中草藥如黃芪、板藍(lán)根、大青葉、貫眾、螃蜞菊以及甘草和大蒜提取物等均有抑制病毒的作用，對(duì)腸道病毒、呼吸道病毒、蟲媒病毒、肝炎病毒感染有一定防治作用，其作用機(jī)理尚在研究中。四、基因治療 1.反義寡核苷酸（antisense oligonucleotide, asON）根據(jù)病毒基因組的已知序列，設(shè)計(jì)能與病毒基因的某段序列互補(bǔ)的寡核苷酸，稱為反義寡核苷酸，或反義核酸。 2.干擾RNA （short interfering RNA，

20、siRNA）用雙股短小RNA，導(dǎo)致相同序列病毒基因的靜止，同源m RNA降解，通常雙鏈RNA的長度要小于26個(gè)核苷酸。 3.核酶（ribozyme） 是既能與靶基因序列結(jié)合又具有酶活性的一類RNA分子。核酶一方面能識(shí)別特異的靶RNA序列，并與之互補(bǔ)結(jié)合。另一方面具有酶活性，能通過特異性位點(diǎn)切割降解靶RNA。五、免疫治療 免疫治療病毒感染可應(yīng)用特異性抗體、非特異性免疫調(diào)節(jié)劑和治療性疫苗等。根據(jù)不同的病程，早期應(yīng)用中和抗體，可阻斷病毒在體內(nèi)血液中的擴(kuò)散，控制病情的發(fā)展。我國已用針對(duì)乙腦病毒包膜抗原的單克隆抗體，治療乙腦患者有效。鼠源性單克隆抗體在體內(nèi)存留的時(shí)間不長，并可引起超敏反應(yīng)，現(xiàn)國外均致力于

21、研制人源單克隆抗體，或研制重組表達(dá)人源抗病毒單克隆抗體。THE END2.補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn) (complement fixation test,CF test) 用已知病毒可溶性(CF)抗原來檢測(cè)病人血清中相應(yīng)(CF)抗體。CF抗原是病毒的內(nèi)部抗原，同種異型間常有交叉，故特異性較中和試驗(yàn)低。但CF抗體出現(xiàn)較早，消失較快，故CF陽性可作為近期感染的指標(biāo)。四、病毒感染的快速診斷 快速診斷主要是指從含有病毒標(biāo)本及感染機(jī)體的血清中檢測(cè)病毒顆粒、蛋白抗原、IgM抗體和核酸等，往往在數(shù)小時(shí)內(nèi)即可得出結(jié)果。 基因芯片基因芯片 又稱DNA芯片、生物芯片（biochip）。 其原理是：將已知的生物分子探針或基因探針

22、，大規(guī)?；蛴行蚺挪加谛K硅片等載體上，與待測(cè)樣品中的生物分子或基因序列相互作用和并行反應(yīng)，在激光的激發(fā)下，產(chǎn)生的熒光譜信號(hào)被接受器收集，計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析處理數(shù)據(jù)并報(bào)告結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)是：可以一次性完成大量樣品DNA序列的檢測(cè)和分析，解決了傳統(tǒng)核酸雜交技術(shù)的許多不足。芯片技術(shù)在病毒等微生物學(xué)診斷和流行病學(xué)調(diào)查方面有著廣闊的應(yīng)用前景。第三節(jié) 病毒感染的治療一、抗病化學(xué)制劑一、抗病化學(xué)制劑 （一）核苷類藥物 核苷類藥物的作用機(jī)制有主要是抑制病毒基因復(fù)制模擬核苷成分摻入病毒基因組：合成的異常嘧啶取代病毒DNA前體的胸腺嘧啶，病毒在復(fù)制過程中，這種異常的嘧啶分子摻入子代DNA中使子代病毒結(jié)構(gòu)基因的合成和表達(dá)無法進(jìn)行，從而