先天性巨细胞病毒感染母婴传播及诊断
先天性巨细胞病毒感染(congenit~cytomegalovirus,cCMV)是人类最常见的先天性病毒感染,指由CMV感染的母亲所生的子女于出生2~3周内证实有CMV感染,是宫内感染所致,发病率占活产婴儿的0、18%一6、2%。在美国每年大约27000多血清学阴性的孕妇原发感染CMV,每年有3~4万婴儿被感染⋯。最近一个Meta分析显示在不发达国家先天性CMV感染的发生率为1、2%(0、9%一1、3%),而在中等程度发达国家发病率为0、39%(0、3%~0、5%)。先天性CMV感染只有10%是有症状性感染,如小头畸形、脑水肿、颅内或腹腔内钙化等,病死率是30%~40%。其余90%出生时虽无临床症状,但10%一15%将会产生后遗症,包括听力障碍、智力发育迟缓等,在听神经性耳聋患儿中20%一30%是由CMV感染所致。
一、巨细胞病毒的母婴传播
(一)孕母发病情况
CMV人群感染率较高,育龄妇女的CMV血清学阳性率与社会经济地位有关,在发达国家育龄妇女CMV55%,而经济不发达国家为85%。英国有半数妇女产前检查时CMV血清学阳性。我国育龄妇女感染率为60%,在我国武汉、沈阳、上海三地区的一项流行病学调查显示孕妇CMV感染率达79%一97%,活动性感染率为11、23%J、孕母感染后大多无症状,但是可以排毒,可在其血液、泪液、唾液、尿液、羊水、生殖道分泌物中检测到病毒。孕母感染可能为原发、继发或不同的CMV病毒株再次感染。有人认为妊娠本身可能增加妇女对CMV的易感性或导致潜伏感染的激活。孕期母体活动性感染(包括原发感染、外源性再次感染或内源性潜伏感染的重新激活)均可导致胎儿、新生儿先天性感染。母亲HIV感染、早产儿、在NICU住院都是先天性CMV感染的高危因素。
(二)母婴传播的途径
CMV病毒可以在宫内通过胎盘感染,分娩时接触产道分泌物和血液感染、出生后经母乳、唾液传播。在宫内主要是通过胎盘传播,动物实验显示,母亲感染后首先胎盘感染,大量的WBC积聚在绒毛间腔CMV感染的细胞内显示特征性的包涵体。紧接着,病毒通过胎盘屏障到胎儿体内。另一种途径是感染的WBC通过脐血管进入胎儿循环造成血源性病毒传播。
邓东锐等动物实验显示,病毒接种可导致100%孕鼠感染和94、57%的子代感染,感染的病毒主要位于子宫内膜基质细胞、血管内皮细胞及白细胞等细胞质内,中性粒细胞可将病毒携带到子宫毛细血管内皮细胞,进一步感染固定绒毛的血管内皮细胞滋养层,导致胎盘感染和绒毛退行性变,这可能是进而引发子代生长发育异常的原因之一。隐性感染的孕妇在妊娠后期,CMV可从泌尿道或宫颈排出,故分娩时婴儿经过产道时接触产道分泌物或者血液可被感染;由于产妇唾液、乳汁等分泌物中存在CMV,所以生后感染主要是通过与母亲密切接触和通过母乳传播病毒给新生儿。
(三)母婴传播影响因素
CMV通过母婴垂直传播的方式对子代造成的不良影响,取决于病毒的种类、毒性、组织亲和力、胎儿的发育阶段、母儿的免疫状态等。胎儿CMV感染率与感染严重程度均与母亲孕期感染时间有关。早中孕期感染者,其胎儿感染率高,危害严重。影响母婴传播的因素有如下。
1、孕妇原发感染(primaryinfection)或再发感染(recurrentinfection):孕妇妊娠期CMV感染包括原发性感染和再发性感染。原发感染指初次感染。再发感染,指内源性潜伏病毒激活(reactivation),或再次感染(reinfection)外源性不同病毒株,或更大量的同种病毒株。原发感染和再发感染均可引起先天性CMV感染,原发感染比再发感染更容易传播给胎儿。
Kenneson等在一项Meat分析中显示,孕妇原发感染母婴传播率是32%,而复发感染的传播率是1、4%。怀孕前血清学阴性的妇女在妊娠时有1―4%发生原发感染,病毒传播给胎儿的危险性是30%一40%;怀孕前血清学阳性的孕妇孕期10%一30%被再次感染,病毒传播的危险性是1%一3%。原发感染尿中排毒l0倍于再发感染,婴儿出现症状和远期后遗症的比例也高于再发感染,原发感染还增加流产、死胎的危险。有严重后遗症患儿的母亲孕期复发感染者少于10%,复发感染孕妇所生新生儿,有0、2%一1、5%发生后遗症。
早在80年代Stagno等研究就显示CMV先天性感染的致畸作用(听力和中枢神经系统的损害)主要源于妊娠期内的原发性CMV感染,现在的研究显示原发性和再发感染均有致畸作用,再发感染也可以导致神经发育异常和听神经性耳聋等后遗症的发生。先天性CMV感染中大多数由再发感染引起,占先天感染的30-50%。再发感染的母亲对CMV有免疫力,故胎儿感染时毒力降低,但不能完全避免胎儿感染。在一项研究中64名婴儿因孕妇再发感染而患获得性先天性CMV感染,出生时无一例出现症状,仅8%出现远期后遗症。孕妇患艾滋病时,即使再发感染也易将CMV传染给胎儿。
2、孕妇病毒负荷量:黄绮梨等用定量PCR的方法检测孕母病毒负荷量,可预测发生母婴传播的可能性,当孕母血清CMVDNA含量小于或等于1O,可排除宫内感染的可能,当血清CMVDNA含量≥l0级,胎儿宫内感染率100%。认为其敏感度和特异度分别为82、3%和100%。但李萍等的研究与此有些差异,在他们的研究中孕妇CMVDNA拷贝数<10,未有宫内感染发生,DNA拷贝数在lO、l0、1O、10时宫内感染率分别为18、75%、28、57%、33、33%和60%。孕妇血中CMVDNA含量标志着其病毒传染性的强弱。当血中CMVDNA量达到2、62X10拷贝/ml以上时,应考虑有宫内感染的可能。
3、孕期感染时间:感染胎儿的时间不同对胎儿所造成的损害有很大差异。母孕早期感染CMV时,因胎儿处于胚胎发育期,入侵胚胎细胞的CMV在细胞内复制,干扰了胚胎细胞的正常分裂及发育,使胚胎发育受阻、染色体变异,可使其以后组织器官分化发育障碍而引起先天畸形、流产、死胎,但因此期白细胞发育不成熟,故虽受感染细胞却无白细胞聚集、炎症渗出等反应;孕中期以后感染;组织器官分化已完成,CMV经胎儿血液到达靶器官,使受感染细胞变性坏死、组织器官发育受阻,从而引起宫内发育迟缓、中枢系统损害、死胎、死产;孕晚期CMV感染主要是对胎儿靶器官造成损害,胎儿受CMV攻击的靶器官甚多,但最易受损的是肝、肺、肾脏。孕中晚期时,由于胎儿体内白细胞的发育已成熟,故除受CMV攻击的器官组织变性坏死外,还有中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞、单核细胞的浸润等;感染细胞受CMV大量复制的影响,形成巨细胞样改变,同时出现CMV复制形成的细胞内包涵体。
孕晚期感染则胎儿出生时发育正常,但是胎盘有严重病变。Revello等研究结果显示,妊娠前3个月原发CMV感染的孕妇中,11例胎儿中1例(9、1%)出现亚临床感染。20例妊娠早期(指末次月经后1个月内)原发CMV感染的孕妇,8例孕23周内终止妊娠,3例新生儿为先天性CMV感染。孕早期原发CMV感染宫内传播率为30、8%(4/13)。因此,孕妇妊娠早期CMV感染比妊娠前原发CMV感染对胎儿的危险性更大。
CMV感染时可在多个方面抑制机体细胞免疫功能,因而可以逃避机体的免疫攻击而长期潜伏。
4、社会经济状况和母乳喂养:家庭经济条件对孕妇CMV感染也会产生影响,Stagno等通过对16218个孕妇的研究发现,在高收入组孕妇中有64、5%血清CMV抗体阴性(为易感人群),其中1、6%孕期发生原发感染;在低收入组孕妇中23、4%血清CMV抗体阴性,3、7%发生原发感染。两组宫内传播率接近(分别为39%和31%)。在先天性CMV感染中,低收入组25%由原发感染引起,在高收入组中63%由原发感染引起。所以高收入组由于易感人群比例高,原发感染的发生率也更高,对胎儿的影响更大。对这些人群怀孕后应该更加关注其CMV感染的发生。
巨细胞病毒通常可随乳汁排出,且巨细胞病毒血清阳性的妇女可通过母乳喂养将病毒传染给婴儿。对于足月儿来说生后通过乳汁感染CMV大多数无症状,引起神经和耳聋后遗症的几率也低。因此母乳喂养的益处对足月婴儿而言远远超过传播感染的最低风险,也就是说利大于弊,因此足月儿可以不停母乳。
但对低出生体质量的早产婴儿应十分小心,因为其感染巨细胞病毒病的风险增加。在巴西的一项研究中,名胎龄<34周,出生体质量<1500g的早产儿,其母虽然CMV血清学阳性,但新生儿出生时证实无CMV感染。这些新生儿出生后母乳喂养,结果21例(22、1%)被感染,其中1O例生后60d之内排出病毒,11例在60d后开始排毒。相关因素分析显示,在这些婴儿中,其感染与血行传播、出生体质量和阴道分娩无关,而与生后最初30d母乳喂养(OR=4、5,P=0、02)或者母乳喂养超过30d(OR=7、9,P<0、01)有关。
其中只有1例新生儿是有症状的感染。从以上研究可以看出,对母亲CMV血清阳性的早产儿早期和长时间的母乳喂养增加了其CMV感染的风险。在国外另一项包括151名母亲及其176名早产儿(孕龄<37周或出生体质量<1500g)的研究中,母乳的巨细胞病毒可通过血清学、病毒培养和PCR进行检查。PCR评估显示,在76例CMV血清阳性的哺乳期妇女中,73名(93%)的乳汁中的病毒被激活,37%传染给婴儿,73名母亲中的27名的乳汁中的再活化人巨细胞病毒传染给33例婴儿,平均感染时间为42d。
在几大洲开展的多项研究已证实,对低出生体重儿和极低低出生体重早产儿而言,接受CMV血清反应阳性母亲的母乳喂养可导致CMV感染的风险。用巴氏灭茵法可有效地去除母乳中的巨细胞病毒的传染性;冷冻(一20oC)解冻法能够降低体外母乳样品中的巨细胞病毒的传染性,可降低母乳传播cMV的风险,但似乎并不能完全根除风险,因而有必要进一步研究以检验冷冻解冻法与巴氏灭菌法相比对预防高危婴儿感染巨细胞病毒的相对作用效果⋯。因此对于母乳有排毒而新生儿未发生宫内感染者是否喂母乳还没有统一的认识,本人认为对于早产儿和免疫功能低下的新生儿最好不喂含有CMV的母乳,因其更容易发生生后感染,而且感染后不易清除病毒。
二、CMV感染的诊断
(一)孕妇CMV感染的诊断
孕妇CMV感染时一般无明显临床症状,只有不到5%有症状,极少数表现为单核细胞增多综合征。有症状者可表现为持续发热、肌痛、淋巴结肿大等,因此妊娠妇女很难意识到自己被感染且已传给胎儿,故首先要确定孕妇是否有CMV感染。孕妇最好在妊娠前进行CMV血清学检查,以确定是否曾经感染过CMV,如果特异性抗体阴性,代表没有感染过CMV,则为易感人群。如果妊娠后特异性抗体由阴性转为阳性,有助于最近原发感染的诊断。
但是很多孕妇产前未做过CMV特异性抗体检测,所以当血中有特异性抗体存在时,应该进一步证实是否为原发感染,这有助于判断对胎儿的风险。CMV、IgM可以做为急性或近期感染的指标,可出现在原发感染时,也常见于外源性再次感染或内源性潜伏感染的重新激活,IgM可持续存在达18个月,而且原发感染急性期过后6~9个月仍可检测到,由于使用不同试剂盒结果会有不同,因此故其诊断原发感染的敏感度仅有70%。
而且在其他感染例如B19、EB病毒感染时可以有假阳性。大多数孕妇原发感染血清学特点是CMV-IgM阳性而IgG阴性,或者IgM阳性和/或IgG由阴转阳或相隔3周效价明显升高。大多数妇女妊娠前已感染了CMV,血清CMV-IgG阳性,如果孕期潜伏于体内的CMV被激活或再感染外源性CMV时,仍可使胎儿经胎盘感染,此时IgM阳性。
CMV―IgG亲和力(IgGavidity)是目前确定原发感染的最可靠的指标,抗体亲和力代表多价抗体与多价抗原结合的能力。原发感染时产生的抗体对抗原的亲和力比再发感染低很多,随着免疫反应的成熟,亲和力缓慢增加,因此低亲和力代表急性或近期CMV感染。在孕16~18周测定孕妇血IgG抗体亲和力有助于找出所有可引起胎儿和新生儿感染的孕妇,其敏感度100%。但是孕20周后敏感性明显降低,仅为62、5%121。Revello等到认为在CMV感染的前3个月内IgG亲和力指数(avidityindex,AI)由低变高代表近期感染,如AI≤50%,且IgM阳性提示近期原发感染;AI>65%则可代表既往感染,在孕18周内阴性预测值为100%,但是在妊娠2l一23周其阴性预测值为90、9%。
所以此项检查应该在妊娠前3个月进行。目前我国尚未见测定IgG亲和力的报道,多数产科只检测CMV、IgM而忽略了IgG的检测,因此主张对孕妇应该同时测CMV-IgM和IgG抗体,以判断原发感染和再发感染。如果在孕早期发生了原发感染,由于胎儿感染的可能性很大,鉴于我国每个家庭只生一个孩子的现状,可以建议孕妇终止妊娠,避免先天性感染儿的出生。
(二)胎儿CMV感染的诊断
1、羊水穿刺:不管通过何种感染途径,肾小管上皮似乎都是病毒复制的主要场所。被感染胎儿通过排尿将病毒排至羊膜腔,所以羊水是检测胎儿感染的良好途径。羊水CMV分离和PCR检测CMVDNA可以有效区分感染胎儿与未感染的胎儿。如果怀疑孕妇近期有感染可能,尤其在妊娠前3个月时怀疑感染了、CMV应行羊膜腔穿刺做产前诊断。最好在妊娠21周或怀疑受感染的6周后行羊膜腔穿刺取羊水培养CMV及PCR定性定量试验。病毒分离的敏感度和特异度都很高(特异度100%),PCR技术检测CMV、DNA的敏感度为79、6%。
病毒分离结合PCR检查可能是最好的产前诊断的方法,两者联合使用敏感度可达80%一100%。但羊水中分离出病毒和(或)PCR阳性,并不能预测胎儿出生时是否有症状或是否会遗留下后遗症。生后临床症状与HCMV的量有关。Guerra等¨研究发现,妊娠21~22周羊水CMV定量阴性。100%胎儿或新生儿不出现感染;CMVDNA定量<10拷贝/ml,81%胎儿或新生儿不出现感染,≥10拷$/ml,100%胎儿或新生儿出现先天性感染;CMVDNA<10/ml,92%胎儿或新生儿不出现临床感染症状,≥10拷贝/ml,100%胎儿或新生儿出现感染临床症状。
2、脐血检测:脐带穿刺可以检测脐血CMV特异度IgM抗体和病毒负荷定量。因为特异度IgM抗体在妊娠21周后可以测出,其敏感度低,只有20%~75%¨,但是其特异度高达100%,它虽不能作为排除病毒传播的唯一方法,但对诊断胎儿先天性感染仍有帮助。因为脐血病毒培养阳性率较低,抗原血症的敏感度57、9%,病毒血症的敏感度为55、5%,特异度为100%。
最近有报道将CMV定量检测用于产前诊断,Revello和Gerna¨抽取脐血,测CMV病毒量进行产前诊断,在36例原发感染孕妇中发现19例引起宫内传播,荧光一PCR方法的敏感度为82、3%,B超发现大体畸形组、脐血生化/血常规异常组的病毒量显著高于亚临床感染组。脐血诊断的敏感度低于羊水,而且是一个创伤性检查,增加自发性流产的危险,目前在我国还很少用于CMV的诊断。
3、连续B超:可监测胎儿大体发育情况,可发现大体畸形,如脑室增大、生长迟缓、胎儿腹部异常回声等。无异常发现并不能排除功能性损害,有报道B超只能检测出5%的CMV感染儿。
(三)生后CMV感染的诊断
1、血清学检测:在先天性CMV感染的诊断中,血清学检查敏感度和特异度都较病毒检测差,因此不推荐使用。新生儿CMV―IgG的检测是母亲抗体经胎盘进入的标志。由于IgM抗体不能通过胎盘进入到胎儿体内,因此新生儿生后2―3周内CMV―IgM抗体阳性则表示有先天性CMV感染。但是CMV、IgM抗体可能会有假阳性和假阴性结果。CMV感染产生IgM抗体在不同个体之间不一致,约27%的人不能产生IgM抗体。
提示检测不到IgM抗体并不能完全排除CMV感染的可能。虽然新生儿CMV、IgM阳性提示先天感染。但诊断必须经病毒分离证实,而CMV―IgM阴性也不能排除先天感染。在单若冰等¨的研究中,血定量PCR阳性新生儿中仅24、阳性,而李易娟等的研究中,48例诊断先天性CMV感染的婴儿中,症状性感染7例,无症状性感染41例,无一例CMV、IgM阳性。对于那些血清学阳性的感觉神经性耳聋的儿童,只能诊断过去有感染但是不能肯定感染是何时发生(先天性或者后天性)。除非发现IgG的亲和力低则代表近期感染。
IgG亲和力(IgGavidity)在诊断成人急性感染很有用,但是还没有关于新生儿IgG亲和力的资料。
2、快速培养技术:这种方法可以在24―48h检测出CMV。在单层细胞中加入诊断样品后,加入用免疫荧光或者免疫过氧化酶标记的抗体,以检测CMV感染细胞产生的早期抗原¨引。
3、病毒分离和PcR技术:取血液、尿液、唾液等标本接种于成纤维细胞,培养后分离病毒。是诊断CMV病毒感染的金标准。但因操作较繁琐,未得到广泛临床应用。PCR广泛用于CMV基因组的检测,其敏感度和特异度取决于所用探针的CMV基因范围和所用方法。巢式PCR虽然更加敏感,但是也增加了假阳性的危险。此法敏感度高,但不能区分原发与继发感染。有人认为血浆CMV、DNA阳性代表活动性感染。由于尿液中某些成分可能抑制PCR混合物中的一些酶而影响测定结果,因此应做好内部质控以避免假阴性结果。
干血片法(driedbloodspot):用于回顾性诊断先天性CMV感染。由于先天性CMV感染需要在生后2―3周取血或者尿进行病毒检测,而很多可疑先天性CMV感染婴儿是在生后2―3周后甚至更久才出现症状,因此难以判断是否为先天性CMV感染。由于绝大多数在医院分娩的新生儿都会在生后2周内用干纸片取血进行遗传和代谢病的筛查,因此这些纸片中的血液可用PCR方法进行CMV、DNA检测。可以在生后很多年后回顾性的诊断先天性CMV感染。由于纸片中血量少,仅50―100‘Ll,检测受限,因此阴性结果也不能除外先天性CMV感染。
4、cMv抗原血症的检测:使用酶标抗体法检测CMV抗原血症,采用的是小鼠单克隆抗体CIO/C11的间接酶标抗体法(C10/C11法),以及人的单克隆抗体C7直接免疫过氧化酶法(C7一HRP法)。即通过对白细胞中的CMVpp65抗原施以免疫染色并将其检测出来的方法。由于CMV抗原血症同CMV感染的发病时期相一致,或者说可领先一步做出诊断,因而诊断CMV抗原血症将有助于CMV感染的早期诊断或可用于预测发病。目前正被广泛应用于肾、心、肺、肝、骨髓等器官移植以及HIV感染患者所发生的CMV视网膜炎、间质性肺炎等严重CMV感染中,用来做发病预测及进行疗效判定。
在抗原血症阳性的情况下,完全能够确立宫内CMV感染性疾病的诊断。然而,其敏感度仅有45、5%。说明抗原血症即使阴性也并不能排除宫内CMV感染的可能。
总之,在将抗原血症单独用作宫内CMV感染性疾病的诊断检测手段时,该方法尚不能胜任。
李易娟等¨副对98例患儿之母在孕期血CMV―IgM阳性的高危新生儿出生后14d内检查血CMV―IgM、外周血白细胞CMV抗原和唾液PCRCMV―DNA,结果发现,48例诊断先天性CMV感染患儿中无一例CMVIgM阳性,抗原检测法、PCR检测法的诊断敏感度分别为75%、54%。cMV抗原检测法具有早期、敏感、量化的特点,PCR法能发现潜伏性感染,两者联合应用能提高诊断阳性率,CMV―IgM法对先天性CMV感染的早期诊断的敏感度低。
5、超声波检查:超声检查还可对CMV感染的预后做出判断。Ancora等对57例先天性CMV感染患儿用颅脑超声检查预测神经发育异常,对颅脑超声正常者随访至3个月,异常者随访6个月,结果12(21%)超声异常,主要包括脑室周围和脑室钙化、脑室扩大、有囊形成、小脑损伤。而且有CMV实验室和临床征象的患儿更容易出现脑超声异常。头颅CT与B超相比并不能发现更多异常。而MRI虽然漏掉了2例钙化(2/11),但是有6例比B超发现更多的异常,如神经迁移障碍脑白质营养不良、髓鞘化延迟、发现l例B超漏掉的囊肿。
这些患儿随访1年以上,在l2例超声异常患儿中,l例新生儿期死于大动脉栓塞,1例有脑室扩大和囊腔形成,其余10例预后良好。所以对有症状的先天性CMV感染,超声检查可以做为一个过筛手段以估计预后,与其他影像学方法比更经济和方便,可以在床边完成。
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