? ? ? ?今天介紹的是最常見的沙粒病毒(嵌沙病毒)——淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒(Lymphocytic choriomeningitis virus/Lymphocytic choriomeningitis mammarenavirus/LCMV)。

簡介

? ? ? ?淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒(Lymphocytic choriomeningitis virus，以下簡稱LCMV)是一種球形包膜病毒，直徑在60~300nm之間。螺旋核衣殼包含一個由兩個反義RNA片段組成的RNA基因組。反義RNA與正義mRNA鏈互補，表明它必須首先被轉(zhuǎn)錄成正義mRNA鏈，然后才能翻譯成所需的蛋白質(zhì)。

? ? ? ? 病毒有兩個反義RNA鏈： L鏈和S鏈。L鏈是雙義RNA，編碼相反方向的多種蛋白質(zhì)，被一個基因間區(qū)域隔開。它的大小約為7.2kb，編碼一個RNA依賴的RNA聚合酶（L; 200kDa）和一個11kDa的基質(zhì)蛋白Z，基質(zhì)蛋白Z功能未知，并含有無名指基序。病毒RNA依賴的RNA聚合酶由L編碼在所有依賴RNA的RNA聚合酶中均包含保守特征基序的蛋白質(zhì)。 S鏈也是雙義RNA，約3.4 kb，編碼兩種主要結(jié)構(gòu)蛋白：核蛋白N（63 kDa）和糖蛋白GPC（75kDa），后者經(jīng)過翻譯后切割并合成兩種成熟的病毒體糖蛋白， GP1（40至46 kDa）和GP1（35 kDa）。病毒粒子包膜上的棘突由GP1和GP2的四聚體形成決定。

? ? ? ?病毒的核蛋白N與RNA聚合酶L結(jié)合之后，會形成3'-5'外切酶。在RNA的轉(zhuǎn)錄與復制中提供校正作用，以降低錯配率。(冠狀病毒的RNA聚合酶1ab也擁有3'-5'外切酶nsp14)

? ? ? ? 當LCMV攻擊細胞時，復制過程開始于病毒通過其表面糖蛋白附著于宿主受體，然后被內(nèi)吞到宿主細胞內(nèi)的囊泡中，并形成病毒和囊膜的融合體。然后核糖衣殼在細胞質(zhì)中釋放。隨病毒攜帶的RNA依賴性RNA聚合酶最初與L和S區(qū)段的啟動子結(jié)合，并開始從負鏈轉(zhuǎn)錄成正鏈mRNA。在每個基因的末端形成強大的發(fā)夾序列會終止轉(zhuǎn)錄.mRNA鏈在細胞質(zhì)中被RNA依賴性RNA聚合酶封蓋，然后被翻譯成LCMV組裝所必需的四種蛋白質(zhì)。核糖衣殼與Z基質(zhì)蛋白相互作用并在細胞膜上發(fā)芽，從而使病毒體從被感染的細胞中釋放出來

? ? ? ? 淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒是第一種沙粒病毒，全稱淋巴細胞性脈絡膜腦膜炎哺乳動物沙粒病毒（Lymphocytic choriomeningitis mammarenavirus，LCMV），于1933年由查爾斯·阿姆斯特朗（Charles Armstrong）在圣路易斯進行的一次流行病研究中分離出。盡管不是流行性腦膜炎的爆發(fā)原因，但已證明LCMV是非細菌性或無菌性腦膜炎的原因。

? ? ? ?1996年，彼得·多爾蒂（Peter Doherty）和羅爾夫·辛克納格爾（Rolf Zinkernagel）因合作研究LCMV，因而共同獲得了諾貝爾醫(yī)學和生理學獎，這使人們對適應性免疫應答MHC限制有了基本了解。在1970年代，關(guān)于MHC基因座重要性的研究僅在移植和腫瘤排斥中進行?？紤]到這一點，Doherty和Zinkernagel正在研究小鼠對病毒感染的反應。他們觀察到，T細胞受體必須識別外源抗原和MHC抗原的復合物才能破壞感染的細胞。他們的關(guān)鍵實驗涉及從受感染的小鼠品系A(chǔ)中收獲含有LCMV特異性細胞毒性T淋巴細胞（CTL）的脾細胞。然后將它們與來自病毒感染的成纖維細胞或來自兩種不同小鼠品系A(chǔ)和B的巨噬細胞進行體外混合。 鉻釋放細胞毒性試驗，從而用鉻51（Cr-51，一種鉻的放射性同位素）標記CTL，通過鉻51的釋放來量化感染細胞的CTL破壞。結(jié)果表明，CTL僅殺死了菌株A的感染細胞，而沒有裂解未感染的細胞或菌株B的感染細胞。他們得出的結(jié)論是，這些病毒特異性CTL只能裂解攜帶相同主要組織相容性位點（MHC）分子的細胞。作為CTL本身。因此，病毒特異性CTL受MHC限制。這一發(fā)現(xiàn)使人們對免疫系統(tǒng)的重要方面有了更深入的了解。

分布

? ? ? ? LCMV由普通家鼠小家鼠自然傳播，一旦感染，這些小鼠可通過維持血液中的病毒或持續(xù)尿液中的病毒而被慢性感染。慢性感染的雌性小鼠通常將感染傳播給其后代（垂直傳播），后者繼而成為慢性感染。老鼠到老鼠的其他傳播方式包括鼻分泌物，受感染水壩的牛奶，鼠類咬傷以及老鼠社區(qū)內(nèi)的社交期間?？諝鈧鞑ヒ矔l(fā)生。 該病毒似乎對干燥具有相對的抵抗力，因此，通過吸入嚙齒動物尿液，糞便或唾液的感染性霧化顆粒，攝入被病毒污染的食物，感染的體液污染粘膜或直接暴露，人可能被感染。傷口或其他開放性傷口以感染病毒的血液。僅有的從動物傳播的案例是在人與小鼠或倉鼠之間發(fā)生的。 在北美洲和南美洲，歐洲，澳大利亞和日本，特別是在1900年代，都報告了淋巴細胞脈絡膜腦膜炎的病例。但是，只要有被感染的嚙齒動物宿主存在，就可能發(fā)生感染。 LCMV遍布全球，其自然宿主嚙齒動物在南極洲以外的所有大洲都已建立。 LCMV血清陽性率約為美國人口的5％（0.7-4.7％）。它在社會經(jīng)濟地位較低的人群中更常見，可能反映了與小鼠的更頻繁和直接的接觸。但是，由于漏報，很難按地理區(qū)域獲得準確的流行區(qū)域。

先天性感染

? ? ? ? 淋巴細胞性脈絡膜腦膜炎是產(chǎn)科特別關(guān)注的問題，因為已知會發(fā)生垂直傳播。對于具有免疫能力的母親，沒有明顯的威脅，但是這種病毒對胎兒具有破壞性作用。如果在早孕期發(fā)生感染，LCMV會導致自然流產(chǎn)的風險增加;先天性感染可能導致畸形，例如顱內(nèi)鈣化，腦積水，小頭畸形或大頭畸形，智力障礙和癲癇發(fā)作;其他發(fā)現(xiàn)包括脈絡膜視網(wǎng)膜疤痕和視神經(jīng)萎縮。脈絡膜視網(wǎng)膜炎繼之以脈絡膜視網(wǎng)膜瘢痕化是最常見的眼部病變，嬰兒的死亡率約為30％。在幸存者中，三分之二具有持久的神經(jīng)系統(tǒng)異常。

? ? ? ?還可以看到其他眼缺陷，包括視神經(jīng)萎縮，小眼癥，玻璃體炎，白細胞減少和白內(nèi)障。一個病例系列中的大多數(shù)嬰兒體重正常，盡管30％體重不足。吸入性肺炎可能是致命的并發(fā)癥。存活的嬰兒可能患有嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)缺陷，包括癲癇病，協(xié)調(diào)能力受損，視力喪失或失明，痙攣性雙癱或四肢癱瘓/四肢癱瘓，發(fā)育遲緩和智力障礙。也有少數(shù)病例有脈絡膜視網(wǎng)膜炎的證據(jù)，但沒有神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。體征似乎很少見，但在少數(shù)情況下已有肝脾腫大，血小板減少和高膽紅素血癥的報道，并且在一名嬰兒中出現(xiàn)了皮膚水泡。

? ? ? ?如果婦女在懷孕期間接觸過嚙齒動物并且表現(xiàn)出淋巴細胞脈絡叢腦膜炎(LCM)癥狀，則可以進行血液檢查以確定以前或當前的感染。感染史不會對未來懷孕構(gòu)成風險。

器官捐獻

? ? ? ? 實體器官移植感染的患者在移植后數(shù)周內(nèi)開始出現(xiàn)嚴重的致命疾病，在所有報告的病例中，最初的癥狀包括發(fā)燒，嗜睡，厭食和白細胞減少癥，并迅速發(fā)展為多系統(tǒng)器官衰竭，肝功能不全或嚴重肝炎，移植器官功能障礙，凝血功能障礙，缺氧，多種菌血癥和休克。某些患者還出現(xiàn)局部皮疹和腹瀉。幾乎所有病例都是致命的。 2005年5月，四名實體器官移植受者感染了一種疾病，后來被診斷為淋巴細胞性脈絡膜腦膜炎。所有的器官都是從一個共同的捐獻者那里獲得的，并且在移植的一個月之內(nèi)，四個接受者中的三個是由于病毒感染而死亡的。流行病學調(diào)查表明該器官的來源是最近從羅德島購買的一只寵物倉鼠。2008年在馬薩諸塞州和2013年在澳大利亞發(fā)生了類似病例。美國食品藥品監(jiān)督管理局沒有批準LCMV感染測試用于器官供體篩查。 《發(fā)病率和死亡率周報》建議醫(yī)療保健提供者“考慮對無菌性腦膜炎和腦炎患者以及患有無法解釋的發(fā)熱，肝炎或多系統(tǒng)器官衰竭的器官移植患者進行LCMV感染?！?/p>

預防

? ? ? ?LCMV易被大多數(shù)洗滌劑和消毒劑殺死，包括1％的次氯酸鈉，70％的乙醇，2％的戊二醛和甲醛。在pH=5.5以下和pH=8.5以上，感染的有效性迅速下降。此外，LCMV還可以通過加熱，紫外線或伽馬射線輻照滅活。 研究表明，人類對該病毒的感染主要發(fā)生在秋季和冬季，可能是由于小鼠在室內(nèi)移動所致?？梢圆扇追N措施來防止家中的野鼠傳播LCMV。疾病控制與預防中心提供了一份預防措施清單，其中提供了一些技巧，以密封房屋以防止嚙齒動物進入，使用陷阱消除現(xiàn)有的嚙齒動物，并保持整潔，健康的房屋。新技術(shù)反映出一種越來越人性化的消除嚙齒動物的趨勢。產(chǎn)品包括發(fā)出超聲波的設備，據(jù)稱會刺激小鼠并將其趕走。但是，傳統(tǒng)的捕捉器仍然是一種經(jīng)濟且受歡迎的選擇。

治療

? ? ? ? LCMV無特效藥，主要治療方式是對癥治療和支持性治療。腦積水患兒經(jīng)常需要進行腦室-腹膜分流。在某些情況下使用核苷類似物利巴韋林，因為該藥物在體外對沙粒病毒具有抑制作用。但是，沒有足夠的證據(jù)證明對人類的功效可支持常規(guī)使用。移植相關(guān)LCMV感染的唯一幸存者接受了利巴韋林治療，同時逐漸減少了免疫抑制藥物。為了使療效最大化，需要早期和靜脈注射利巴韋林治療，并且會產(chǎn)生相當大的副作用。利巴韋林尚未在對照臨床試驗中進行評估。 通常不建議在懷孕期間使用病毒唑（利巴韋林，Ribavirin），因為一些研究表明病毒唑有致畸作用的可能性。如果LCMV導致無菌性腦膜炎，腦炎或腦膜腦炎發(fā)展，則可能需要住院和支持治療。在某些情況下，也可以考慮使用抗炎藥。通常，死亡率不到百分之一。

罕見的RNA病毒整合

? ? ? ? 最近一項研究的作者發(fā)現(xiàn)，淋巴細胞脈絡膜腦膜炎病毒（LCMV，一種經(jīng)常研究的沙粒病毒）RNA基因組的DNA副本已整合到宿主細胞DNA中。 這個不尋常的故事始于1979年，據(jù)報道，在10^3至10^4個感染細胞中，大約有1個可以檢測到與LCMV RNA基因組互補的DNA。 作者推測逆轉(zhuǎn)錄酶參與其中，但沒有提供機理證據(jù)。 18年后，作者將這些細胞亞克隆以產(chǎn)生含有LCMV DNA的細胞系。 然后，他們使用聚合酶鏈反應從克隆的細胞中分離出LCMV DNA，包括病毒基因組兩側(cè)的細胞序列。 核苷酸序列分析表明，兩種細胞系均含有病毒棘突蛋白（GPC）基因的一個副本，該基因與編碼IAP（腦池內(nèi)A型）反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的細胞序列相連。 作者確定了LCMV在培養(yǎng)細胞和感染小鼠中的整合。 根據(jù)他們的實驗結(jié)果，作者提出在感染了LCMV的細胞中發(fā)生以下事件：在通過逆轉(zhuǎn)錄酶將逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子RNA復制為cDNA副本的過程中，該酶轉(zhuǎn)換了模板并開始復制LCMV的GPC RNA。 這種雜合的DNA與LCMV序列連接的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子結(jié)合，然后整合到宿主基因組中。 本文報道的結(jié)果對進化和人類基因治療具有重大意義。?

? ? ? ? 由于逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在胸腺和高玩中轉(zhuǎn)座效率最高，因此所述重組事件可能導致RNA病毒基因在種系中傳播。 因此，非逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒對哺乳動物基因組進化的貢獻可能比以前認為的要大。 此外，用于基因治療的非逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒載體有可能通過本研究中描述的機制整合到人類基因組中。 這種整合可能導致不希望的突變，例如原癌基因的激活。 因此，在批準將載體用于人類之前，應仔細測試RNA病毒載體整合到人類基因組中的能力。

附帶一提

? ? ? ? LCMV與拉沙病毒(LASV)均為沙粒病毒，但是LCMV分布比拉沙病毒廣[LCMV全球分布，拉沙病毒(LASV)分布于非洲]，而LCMV危險性比拉沙病毒弱得多[拉沙病毒(LASV)為生物安全等級4(BSL-4)，LCMV-普通型為生物安全等級2(BSL-2)，LCMV-神經(jīng)親和型為生物安全等級3(BSL-3)，但是神經(jīng)親和型很少見。生物安全等級越高越危險，常見的非致死性病原體生物安全等級為1(BSL-1)，常見的低中致死性病原體生物安全等級為2(BSL-2)(冠狀病毒四大天王——229E、OC43、NL63、HKU1)，常見的中高致死性病原體生物安全等級為3(BSL-3)(狂犬病毒)，常見的高致死性病原體生物安全等級為4(BSL-4)(埃博拉病毒、馬爾堡病毒、拉沙病毒、天花病毒與皰疹B病毒)]