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编号:10502727
输血传播病毒的研究进展
http://www.100md.com 国外医学输血及血液学分册 2000年第23卷第3期
     输血传播病毒的研究进展

    成都市血液中心(610041) 杨 英(综述) 孙启凤 刘衡川(审校)

     摘 要 输血传播病毒(TTV)是日本首次发现的与转氨酶异常升高相关的病毒,是一种可能引起输血后肝炎的新的DNA病毒,从而引起了世界各国学者的关注,分别对其DNA的基因结构、基因分型、传播途径、流行病学调查及其致病机理进行了广泛的研究,但尚存很多争议。本文就TTV的基因结构、传播途径及致病性等方面的最新研究成果作一综述。

     关键词:输血传染病 输血传播病毒 基因型 聚合酶链反应

    可导致人类肝炎的嗜肝性病毒在1995年以前已被认识到有甲、乙、丙、丁、戊等五种,除由非甲-戊肝炎及已知的其它致病因素外,仍有3.5%~20%的肝炎病人病因不明。1995年美国学者报道发现了庚型肝炎病毒(HGV/GBV-C)。新近研究表明,HGV不是非甲-戊型肝炎病人的主要致病因素。临床资料及流行病学研究提示,存在甲-庚型肝炎以外的病原因子,1997年12月Nishizawa等[1]首次从1例不明原因的输血后肝炎病人血清中分离到一种非甲-戊和庚型肝炎病毒并与转氨酶异常升高相关的肝炎病毒,暂命名为输血传播病毒(transfusion-transmitted virus,TTV),Nishizawa等用巢式PCR技术进行DNA扩增,引物来自克隆N22(500个碱基)。初步研究表明,TTV为一单链DNA病毒,无包膜,约由3739个碱基组成,其在蔗糖中的浮密度为1.26g/cm3,在氯化铯中的浮密度为1.31~1.32g/cm3,均高于HBV的浮密度。并对DNase I酶敏感,抗RNase A。作为一种新的DNA病毒,其基因型、病因学机理及传播途径尚不完全清楚。
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    1 TTV DNA的基因结构及其类型分布

    各国学者对不同TTV病毒株的DNA序列进行了分析,发现有不同的基因类型,并对其基因结构进行了广泛的探讨。

    1.1 TTV的基因结构

    TTV是一种单链DNA病毒,其序列测定数据表明,该病毒基因没有细小病毒的典型终端结构,为进一步阐明其基因组的全部结构特征,Miyata等[8]采用倒置巢式长距离PCR,引物设计采用nt3025-3739和nt1~216两个片段中的序列,对4例TTV携带者进行DNA扩增,获得1.0-kb的核酸产物,新序列比原来(931nt)长~100nt。将从样株TA278中获得的基因序列与基因库中已注册的序列相比较发现,完整的环状TTV基因组中介于已知的3′-和5′-末端包含一段新的约113个核苷酸的序列(nt3740~3852),形成了一个富含GC(GC含量为90.6%)且具有117个核苷酸(nt3736~3852)的延伸段。还发现其中有一个包含36个核苷酸的延伸段(nt3816~3851)与鸡贫血病毒(CAV)的同源性可达80.6%,而与富含GC段相关的有争议的SP-1位点(nt3834~3839)、TATA盒(nt85~90)、启动子VP2(nt107~109)、终止密码子VP1(nt2899~2901)及PolyA(nt3073~3078)信号的结构排列均与CAV相似,其AP-2及ATF/CREB的联系位点和NF-κB位点也与CAV一样,位于富含GC的区域,可以认为TTV是人类第一个环状病毒。
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    Mushahwar等[11]对一名西非人的TTV核酸全部的序列进行了分析,他采用PCR技术对病毒基因组的重叠区进行扩增发现,其对mung bean核酸酶敏感,认为病毒基因是环状、单链,并由3852个核苷酸组成,比日本的分离株序列还长113个核苷酸,用过滤法分析病毒颗粒大小为30~50nm,表明其与已知的环状病毒属(Circoviridae)(感染植物和脊椎动物)类似,但已有数据表明其序列与其他病毒并不相同。可将其暂时命名为Circinoveridae。

    Erker等[10]采用反转PCR技术将9株散在的TTV序列扩展到全长或近全长,用种系发育分析法将其分为三种基因型和两种亚型,同时还发现有三个保守的开放读码框(ORFs),在所有的分离株中均可发现ORF1和ORF3,ORF1中有一段Kozak[20]序列和唯一的加A信号,其对蛋白质的功能和形成均很重要,而ORF2则并非存在于每一个分离株中,没有Kozak序列,ORF3位于ORF1的下游,是读码框中变异最小的,也没有Kozak序列。若要了解其功能还需对病毒蛋白质进一步分离分析。
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    1.2 TTV的基因类型及地区性分布

    Okamoto等[2]通过序列分析将TTV DNA的基因分为G1和G2两种型,下分四个亚型,即1a,1b,2a,2b。Ukita等[7]通过进一步的分析,在胆汁和血清中发现了另外两种新的TTV的基因型和三种亚型,暂时将其命名为3型和4型。而Takayama等[6]则对感染TTV的血友病患者的基因序列进行了分析,并将其测定的DNA的类型分成G1-G6型,将另外一种新发现的基因型暂时命名为G7,提示在日本的血友病患者中存在多种TTV基因型的持续性感染,为进一步了解TTV的持续性感染情况提供了有价值的信息。德国学者Hohne等[9]将在德国病人中发现的TTV DNA与日本株比较后,也分为G1和G2两型,但在其亚型中增加了一种新的2c亚型。各国学者对TTV基因的分型均有差异,Prescott等[22]对不同地区的TTV基因型进行了系统的分析后认为其分布具有一定的地区性,不同地区存在不同的变异株,同时又有交叉重叠的现象。如1b型序列在除了巴基斯坦和沙特阿拉伯以外的地区均可找到,日本则主要是1a和2b型。Viazov等[23]认为在很多地区均可发现1型株。
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    Wanatabe等[15]对两个不同地区(HCV高发区和低发区)的TTV DNA基因型的测定表明其地区性分布的差异具显著性。Mushahwar等[11]采用种系发育分析法对全球性分布的151个TTV分离株中的一段含有260个nt的区域进行了分析,他认为只存在三种基因型,一些通过非肠道途径传播的高危个体则可同时具有不只一种基因型。但他认为,基因型的分布与地理性区域无相关性。

    1.3 引物的影响

    引物的设计是影响TTV基因型检测的重要因素,目前TTV的测定只能采用PCR技术。Desai等[14]采用两套引物对TTV基因进行了分析,同时采用Southern杂交技术进行了辅助检测,结果发现引物1(Nishzawa[1]采用)和引物2(Simmonds[5]采用)单独使用和同时使用检测的基因型均不一样,单独使用时会降低基因型的分辨率,而且引物2的灵敏度相对要高一些,但不能检测到血清中所有的TTV,为正确分析人群中TTV的感染率,在保守区设计一条可检测到多种基因型的多态性引物是非常必要的。
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    Leary等[21]也对PCR的检测方法进行了改进,在病毒基因组中三个独立的区域设计了三对套式引物,且处于病毒基因的非编码区,检测结果发现比原先报道的方法要灵敏的多,大大地提高了TTV的检出率。如捐血者中为34.1%,非甲-庚型肝炎中为59.6%,毒品吸食者为81.7%,血友病患者为95.9%,均比以前报道的比率高。

    2 TTV的传播途径及其在体内的分布

    2.1 TTV与输血的关系

    TTV是从一输血后肝炎患者体内分离出来的,被认为是一种经输血传播的病毒[1],但对于其是否经血传播尚有许多争议,很多学者做了这方面的研究。Kobayashi等[16]对55例在肝细胞癌切除术前后接受过输血(全血和成份血)治疗的患者进行了TTV DNA的检测,结果发现受试者中TTV的感染率很高(12.7%),输血后感染TTV的比率也很高(14.6%),虽然TTV在其中一些病人体内可持续存在达6个月之久,但并未发现有临床肝疾病的症状。Desai等[14]也对美国的捐血人群及静脉吸毒(IVDAs)等高危人群进行了TTV的检测,他除了采用巢式PCR技术,还采用了Southern斑点杂交技术进行双重检测,结果发现,受试人群中TTV的感染率也比较高(捐血者为10%;卖血者为13%;IVDAs为17%),表明血液传播可提高TTV的感染率。
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    而Macdonald等[18]对涉及性及非肠道传播的高危人群(包括52个妓女,81个同性恋者,65个静脉吸毒者)进行了TTV的检测,阳性率约为4.5%~13%,与对照组的4.5%之间无显著性差异,但与艾滋病毒的感染无相关性。表明性接触或静脉吸毒不是引起TTV广泛传播的主要途径。

    2.2 粪-口传播

    Okamoto等[13]发现TTV除了可经输血传播外,还可经粪-口途径传播,Ukita等[7]采用半巢式PCR检测了5名TTV病毒血症患者的胆汁,这5名患者均接受了胆汁排出术或胆囊切除术,结果均检测到TTV DNA,且胆汁中TTV DNA的效价比血清中高10~100倍,且其中一名测试病人胆汁中TTV的浮密度与其粪便中的相同(1.33~1.35g/cm3),提示TTV可能通过从肝脏分泌到胆汁中,再分泌到粪便中的方式进行传播,然后通过粪-口传播途径进一步扩展到一般人群。
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    南非、中非及巴比亚新几内亚等属TTV高发地区[17],Davidson等[17]对刚果共和国农村的初生婴儿进行了调查,其中产前就诊的妇女中有58%(61/105)TTV阳性,初生婴儿中54%(36/68)TTV阳性,多数婴儿是分娩后3个月内感染,奇怪的是,大多感染TTV的婴儿的母亲TTV却呈阴性,且婴儿的TTV的基因型也与母亲中的不同,提示TTV的感染可能与甲肝及其他肠道传播疾病的途径相同。

    2.3 其它途径

    Leary等[21]采用PCR技术对家禽中TTV的感染进行了检测,在19%的鸡、20%的猪、25%的牛及30%的绵羊中发现有TTV的感染,序列测定及种系发育分析表明与人类的TTV基因序列无遗传性差异。据此,Leary对TTV可能引起未知性肝炎的看法提出质疑,并认为家禽可能成为人类感染TTV的主要途径。

    2.4 TTV在人体组织中的分布
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    已有报道表明TTV DNA在肝组织中效价最高,比血清中的高10~100倍,胆汁、粪便中也很高[7],血清则低于以上部位。Okamura等[12]还在外周血单核细胞中第一次发现有TTV的感染,感染率为5%,提示TTV可以不经输血传播而广泛存在于一般人群,并不显示症状。

    3 TTV致病性的研究

    对于TT V的致病性机理目前尚不清楚,已有很多学者做了这方面的研究,但尚有争议。

    3.1 TTV感染与HCV、ALT的关系

    Watanabe等[15]采用半套式PCR分别在HCV高发区和HCV低发区进行了TTV DNA的测定,结果发现TTV在两个地区的感染率无显著性差异(感染率分别为16.1%和17.5%),为了解TTV和HCV是否会发现交叉感染的情况,Watanabe对比了抗-HCV阴性和阳性的人群,发现TTV的感染无显著性差异,表明TTV感染可独立于HCV之外且广泛存在。他测得正常人群TTV的感染率为15%,与Nishizawa等[1]的观点相反,Watanabe等[15]认为,TTV的感染与输血史无关,且与肝功的异常(ALT升高)相关的因素是HCV而不是TTV。
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    3.2 TTV与肝细胞癌患者、急性肝炎的关系。

    Yamamoto等[4]对肝细胞癌患者中TTV基因在肝组织中的感染率做了分析,结果表明3/8的非乙非丙肝细胞癌患者和5/12的与HBV和HCV相关的肝细胞癌患者的TTV阳性。而TTV对于非乙非丙肝细胞癌患者的感染无特异性,并且采用Southern斑点杂交技术没有发现TTV DNA整合入宿主肝细胞基因组中,提示尽管TTV可能与肝细胞致癌作用有关,但其与HBV DNA整合入宿主DNA的致病机理完全不同。

    Fukuda等[19]对TTV的致病性分析发现,TTV的阳性率分别为:急性甲肝患者4.9%(4/81),急性乙肝患者16.7%(5/30),急性丙肝患者25%(1/4),巨细胞病毒和EB病毒为9.1%(1/9),未知性肝炎患者为13.6%(8/59),以上各项之间的差异均无显著性,而且其感染率与健康志愿者12%(12/100)相近,同时对TTV阴性和阳性患者中的谷丙转氨酶、天冬氨酸、转氨酶、总胆红素、肝网质试验和凝血酶原时间等各项指标进行了对比实验,没有发现有显著性差异,Fukuda等[19]认为TTV既不是未知的急性散在性肝炎的致病因素,也不影响已知急性肝炎的临床症状。
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    Mushahwar等[11]将人类的TTV阳性的血清通过静脉注入黑猩猩,发现可以将TTV传播给灵长类动物,但生化和组织学实验没有发现有肝部感染的症状。

    TTV的发现引起了世界各国学者的关注,但对于其基因型的分类、传播途径及致病性尚存争议,TTV的研究还处于探索阶段,对其传播途径、流行病学调查、免疫学致病机理还需进行更深一步的探讨。

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