人類免疫缺陷病毒感染由二個相關(guān)的逆轉(zhuǎn)錄病毒(HIV-1和HIV-2)之一感染所導(dǎo)致的廣泛的臨床表現(xiàn),感染者可因細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能缺陷而表現(xiàn)為無癥狀攜帶者至嚴(yán)重功能衰竭和致死性疾病。
有些逆轉(zhuǎn)錄病毒是致瘤性的,而其他逆轉(zhuǎn)錄病毒可產(chǎn)生改變正常細(xì)胞功能或引起細(xì)胞死亡等病理改變。已知能感染人體的逆轉(zhuǎn)錄病毒---人類嗜T淋巴細(xì)胞病毒(HTLV)Ⅰ型和Ⅱ型---與淋巴組織新生物,神經(jīng)疾病和較少見的嚴(yán)重免疫缺陷有關(guān)。相反,HIV能引起免疫缺陷,但不直接導(dǎo)致新生物的產(chǎn)生。
HTLV-Ⅰ和HTLV-Ⅱ既有嗜淋巴性,又有致瘤性,稱為C型逆轉(zhuǎn)錄病毒,可導(dǎo)致<5%的感染者出現(xiàn)成人T細(xì)胞白血病或淋巴瘤。含有病毒的CD4+T淋巴細(xì)胞(輔助T細(xì)胞)在組織和外周血循環(huán)中的增生,可導(dǎo)致白血病,彌漫性淋巴結(jié)病變,肝脾腫大和皮損。許多患者表現(xiàn)為免疫抑制,有些可出現(xiàn)同嚴(yán)重HIV感染者一樣的機(jī)會性感染。HTLV-1還有嗜神經(jīng)性,可在<1%的攜帶者中引起進(jìn)行性脊髓病變[熱帶強(qiáng)直性下肢輕癱或HTLV相關(guān)性脊髓病變(HAM)]。HTLV-Ⅱ型攜帶者較少發(fā)生脊髓病變。臨床上,HAM為進(jìn)行性強(qiáng)直性下肢輕癱,表現(xiàn)為感染后的前十年內(nèi)出現(xiàn)下肢無力,強(qiáng)直,麻木,感覺遲鈍和尿頻,尿失禁(參見162節(jié)熱帶強(qiáng)直性下肢輕癱/HTLV-Ⅰ相關(guān)性脊髓病變)。
HTLV-Ⅰ經(jīng)性和血液傳播,但大多數(shù)感染是由母親經(jīng)母乳喂養(yǎng)直接傳給嬰兒。HTLV-Ⅰ的疾病和血清流行模式表明這是一個廣泛而不是同源分布的病毒。譬如,在南日本,加勒比海地區(qū)和某些美國城市的靜脈吸毒者和妓女中的HTLV-Ⅰ病毒呈現(xiàn)高滴度。
人類逆轉(zhuǎn)錄病毒中已經(jīng)造成最大的社會和醫(yī)學(xué)影響的是HIV-1,這種病毒在1984年被認(rèn)定是造成嚴(yán)重免疫缺陷廣泛流行的原因,這種疾病被稱為獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)。
AIDS是一種細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能異常,特異性地表現(xiàn)為機(jī)會性感染,惡性腫瘤,神經(jīng)系統(tǒng)功能異常和其他各種綜合征。AIDS是HIV相關(guān)條件范圍內(nèi)最嚴(yán)重的表現(xiàn)(見下文癥狀和體征)。未經(jīng)治療的感染者在感染后的最初幾年中發(fā)展成AIDS的危險性估計(jì)每年1%~2%,此后為每年5%左右。最初10年的累計(jì)危險性為50%。幾乎所有未經(jīng)治療的HIV感染者最終都會發(fā)展為AIDS。HIV感染的長期后遺癥(如其他惡性腫瘤和慢性神經(jīng)疾病)可能尚未被闡明。
AIDS最初是由嚴(yán)重機(jī)會性感染和/或一些繼發(fā)性腫瘤的出現(xiàn)所定義,如卡波西肉瘤和非霍奇金淋巴瘤,這些病變已知是與細(xì)胞介導(dǎo)的免疫功能低下有關(guān)。美國疾病控制與預(yù)防中心1993年的定義將成人和青少年分為無癥狀(A),HIV相關(guān)癥狀(B),和真性AIDS(C)(表163-1和表163-2)。HIV患者同樣以CD4+ 淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)分類:>500/μl(1),200~499/μl(2),<200/μl(3)。許多患者最初覺察到他們的HIV感染是在診斷患有危及生命的機(jī)會性感染或惡性腫瘤的時候,而在此之前不伴有慢性癥狀。
傳播
HIV的傳染需與含有感染細(xì)胞或血漿的體液接觸。HIV可存在于含血漿或淋巴細(xì)胞的液體或滲出液中,尤其是血液,精液,陰道分泌液,母乳,唾液或傷口滲出液中。通過咳嗽或噴嚏產(chǎn)生的唾液或飛沫的傳播極其罕見,這只是一種理論上的可能性。在工作場所,學(xué);蚣依锏呐既换蛎芮械姆切越佑|不會傳播HIV。大多數(shù)情況下是通過共用注射器或性關(guān)系等體液的直接交流而傳播的。
性生活 不接觸體液的性生活方式是安全的。其他如口yin或舐陰等性方式相對但不是絕對安全。最危險的是生殖器接觸,尤其是肛交的被動方。在性交前或性交中有粘膜破損會增加危險性。使用乳膠避孕套或子宮帽可降低危險性,但不會杜絕傳播的可能性。潤滑油會降低避孕套的保護(hù)作用,因?yàn)闈櫥蜁芙馊槟z。
感染細(xì)胞或游離病毒通過輸血,意外注射或粘膜暴露可到達(dá)新宿主的靶細(xì)胞。粘膜炎癥作用可通過其他性傳播疾病(STD)對HIV感染的易感性增加得到解釋。HIV傳播肯定因軟下疳的存在而增加,其他如單純皰疹,梅毒,滴蟲病和其他STD的感染更可能發(fā)生HIV的性傳播。
由意外針刺發(fā)生的HIV傳播率估計(jì)為300次中有1次,遠(yuǎn)低于乙型肝炎的傳播率,可能是由于大多數(shù)感染者的血液中HIV病毒顆粒相對較少的原故。刺入較深或注入血液,如含有血液的中空針頭刺入皮膚,可增高HIV傳播的危險性。
HIV從具備良好技術(shù)的已感染醫(yī)技人員傳播到未感染患者身上的危險性非常小,而且也很少了解。由一個牙醫(yī)造成至少6個他的病人被感染的情況已有報(bào)道。但廣泛的調(diào)查表明,在HIV感染的內(nèi)外科醫(yī)生經(jīng)治的患者中沒有發(fā)現(xiàn)其他病例。這意味著由牙科醫(yī)生傳播給他的病人這一現(xiàn)象仍不明了,仍存有疑問,顯然只是唯一的一個插曲。已被HIV感染的醫(yī)技人員是否應(yīng)被取消行醫(yī)資格仍未能下定論。在醫(yī)療過程中因輸血未被篩檢或醫(yī)療器械未經(jīng)嚴(yán)格消毒而造成的HIV傳播仍是一個潛在的問題。
用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)(見下文)方法對供血者進(jìn)行篩檢,可有效降低因輸血引起的HIV感染。但如果是HIV感染早期的供血者,尚未產(chǎn)生抗體應(yīng)答,這時的ELISA和Westernblot結(jié)果均為陰性,而血漿中的HIVp24抗原可表現(xiàn)為陽性結(jié)果。這些供血者可能造成非常低,但依然存在的輸血相關(guān)性HIV感染(估計(jì)危險性介于1/1萬~1/10萬)。近來采用同時檢測抗體和p24抗原的篩檢方法可能進(jìn)一步降低危險性。
發(fā)病機(jī)制
兩種密切相關(guān)的逆轉(zhuǎn)錄病毒,HIV-1和HIV-2已被證明可在不同的地區(qū)引起AIDS。HIV-1在西半球,歐洲,亞洲和中亞,南亞和東亞引起絕大部分的AIDS病例;HIV-2是西非地區(qū)引起AIDS的主要原因,且毒力低于HIV-1。在西非的某些地區(qū),這兩種病毒可同時被發(fā)現(xiàn)。
所有逆轉(zhuǎn)錄病毒都含有逆轉(zhuǎn)錄酶,可將病毒RNA轉(zhuǎn)錄為前病毒DNA,后者能整合到宿主細(xì)胞DNA中。這些整合了的前病毒在每個細(xì)胞分裂期間隨著正常細(xì)胞基因一起復(fù)制。這樣,已感染細(xì)胞的所有子代均含有逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA。HIV的前病毒DNA既可轉(zhuǎn)錄成RNA,又可翻譯成蛋白質(zhì);以制造出成百上千個感染病毒。HIV生活周期最后階段的關(guān)鍵是另一種酶:蛋白酶。這種酶可以把從人感染細(xì)胞中芽生出來未成熟的無感染性的HIV病毒,通過裂解蛋白決定簇而轉(zhuǎn)變?yōu)橛懈腥拘缘男问健?/P>
HIV感染T淋巴細(xì)胞中的一個主要亞群,這種亞群因其T4或CD4轉(zhuǎn)膜糖蛋白而被命名,功能上為輔助/誘導(dǎo)細(xì)胞。HIV也可感染非淋巴細(xì)胞,如巨噬細(xì)胞,小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,各種內(nèi)皮和上皮細(xì)胞。HIV可粘附在淋巴結(jié)中的樹突狀細(xì)胞表面但不能侵入細(xì)胞。HIV感染的結(jié)果,是造成T細(xì)胞,B細(xì)胞,自然殺傷細(xì)胞,單核細(xì)胞,巨噬細(xì)胞的數(shù)量和功能均受到影響。不論除CD4+淋巴細(xì)胞以外的其他細(xì)胞功能是否異常,AIDS中的許多免疫功能異常似乎均可用CD4+淋巴細(xì)胞的輔助功能喪失而得到解釋,也就是細(xì)胞介導(dǎo)免疫功能出現(xiàn)了危機(jī)(參見第146節(jié))。
血循環(huán)中CD4+淋巴細(xì)胞數(shù)(CD4計(jì)數(shù))和血漿中HIVRNA水平(病毒載量)是確認(rèn)AIDS嚴(yán)重機(jī)會性感染(表163-2)發(fā)病的最佳預(yù)測指標(biāo)。CD4計(jì)數(shù)是白細(xì)胞數(shù),白細(xì)胞中淋巴細(xì)胞百分比和帶有CD4標(biāo)志淋巴細(xì)胞百分比三者相乘的結(jié)果。正常值為750+250/μl左右,但在HIV感染早期通常會降低40%~50%。當(dāng)CD4淋巴細(xì)胞<200/μl時,機(jī)會性感染的易感性明顯增加。細(xì)胞介導(dǎo)免疫性降低的其他證明是對皮下注射抗原遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)喪失,例如對結(jié)核的PPD皮膚試驗(yàn)。病毒載量(每1ml血漿中的HIV-1RNA拷貝數(shù))是臨床演進(jìn)的預(yù)測指標(biāo),也是了解抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療效果的重要指標(biāo)。隨著免疫缺陷加重,HIV-1 RNA水平上升,而病毒水平高也意味著CD4計(jì)數(shù)將會下降,即使此時患者沒有嚴(yán)重免疫缺陷的癥狀或依據(jù)(CD4>500/μl)。血漿病毒水平每增加3倍,發(fā)展為AIDS或造成死亡的危險性就會增加50%。
HIV感染者中抑制性/細(xì)胞毒淋巴細(xì)胞,即CD8+淋巴細(xì)胞表現(xiàn)為功能正;驍(shù)量增加,這可能促成進(jìn)一步的免疫缺陷,并導(dǎo)致CD4:CD8比例<1(正!2:1)。由于其他病毒感染(如巨細(xì)胞病毒,Epstein-Barr病毒,流感病毒,乙型肝炎)可能造成CD4:CD8比例的暫時降低,所以這個比例的降低沒有特異性。
HIV如何干擾免疫系統(tǒng)的概念由于HIV的高速復(fù)制和遷移的發(fā)現(xiàn)而完全改變,如同有效的抗逆轉(zhuǎn)錄酶治療期間血漿HIV RNA的快速下降所揭示的一樣。血漿HIV RNA的半更新時間(即一半HIV病毒被替換所需的時間)估計(jì)不到1天,相當(dāng)于嚴(yán)重HIV感染者每日有108~109個病毒被更新。這種快速的病毒復(fù)制會造成很多的突變機(jī)會,并進(jìn)而引起因病毒突變而產(chǎn)生的耐抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物。已被感染的CD4細(xì)胞半衰期非常低(2天左右)。這表明新感染的CD4細(xì)胞能產(chǎn)生>99%的血漿RNA;經(jīng)過2天左右病毒復(fù)制以后,這些細(xì)胞死亡。這意味著即便是無癥狀患者體內(nèi)的CD4細(xì)胞也在被恒定地破壞,其破壞速度取決于血漿RNA的水平。在有效的藥物治療期間,血漿HIVRNA水平在數(shù)日內(nèi)下降至一個較低的水平,或在數(shù)周或數(shù)月內(nèi)降至檢測線以下。這些發(fā)現(xiàn)和許多新的有效的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物已經(jīng)從根本上改變了抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療的原則(見下文)。
血漿HIV RNA水平與淋巴結(jié)和腦中RNA水平間的關(guān)系正在積極地加以研究,因?yàn)閷ι眢w中這些靜止貯存型HIV的治療效果仍不明了。即使經(jīng)聯(lián)合治療血漿HIVRNA降至檢測線以下后,淋巴結(jié)中的HIV仍可在數(shù)年以后被檢測到;颊呓(jīng)過有效藥物如逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑核苷擬似物(如疊氮胸苷或stavudine)治療后?墒鼓X脊液中的HIVRNA水平降至檢測線以下,這可能反映腦中的水平,但這尚未被證明。對這些貯存狀態(tài)的HIV的攻擊可能是清除患者體內(nèi)HIV感染的關(guān)鍵步驟。
CD4+淋巴細(xì)胞丟失的模式有三個階段,但其速度在不同的患者之間有很大差異。在感染第一個月內(nèi),循環(huán)CD4+細(xì)胞數(shù)很快下降。然后是一個長期而又緩慢的下降過程,最后是一個更快速的下降期,1~2年內(nèi)可發(fā)展為AIDS。淋巴細(xì)胞的丟失速度在時間和個體間的變化與血漿HIV RNA的水平有關(guān)聯(lián)。但細(xì)胞破壞的根本機(jī)制尚未完全明了。
體液免疫也同樣受到影響。淋巴結(jié)中B淋巴細(xì)胞(可產(chǎn)生抗體)增生可引起淋巴結(jié)病變和抗體產(chǎn)生增多,造成高球蛋白血癥。對以前接觸過的抗原所產(chǎn)生的抗體仍可繼續(xù)制造,但對新抗原的應(yīng)答能力減弱甚至消失。因此,總抗體水平(尤其IgG和IgA)可能升高,對一些特殊病原體(如巨細(xì)胞病毒)的抗體值通常較高,但對免疫接種的應(yīng)答隨著CD4計(jì)數(shù)的下降而日益降低。
AIDS中的可計(jì)量免疫異常包括無應(yīng)答(對常見抗原的皮下注射缺少遲發(fā)性超敏反應(yīng)可證明之,如破傷風(fēng),流行性腮腺炎,白色念珠菌),對分裂素和抗原的T細(xì)胞應(yīng)答增生低下,多克隆高γ球蛋白血癥,血漿免疫復(fù)合物水平升高,抗體的回憶反應(yīng)和對新抗原的反應(yīng)降低,免疫活動標(biāo)志物水平升高,如α1-胸腺素,不耐酸干擾素,新蝶呤和β2-微球蛋白。
機(jī)會性感染 特異性機(jī)會性感染的模式隨地理區(qū)域,危險因素的不同而改變,或者是醫(yī)療干預(yù)后的結(jié)果。在美國和歐洲,AIDS患者中90%以上的卡波西肉瘤為同性戀或雙性戀者,可能因?yàn)樗麄兺瑫r感染了人類單純皰疹病毒8,這是新近確定引起卡波西肉瘤的輔助因素(同HIV一起)。弓形蟲病和結(jié)核病在熱帶地區(qū)很常見,因?yàn)闊釒У貐^(qū)普通人群中的剛地弓形蟲和結(jié)核分枝桿菌慢性感染人數(shù)較高。而在發(fā)達(dá)國家結(jié)核病的感染率較低,但HIV已經(jīng)使其發(fā)病率升高,并且有不典型的臨床表現(xiàn)。對卡氏肺孢子蟲和鳥型分枝桿菌大范圍的有效預(yù)防已在發(fā)達(dá)國家降低了它們的感染危險性。
自1981年首次發(fā)現(xiàn)AIDS以來,當(dāng)時報(bào)道在加利福尼亞和紐約的男性同性戀中發(fā)現(xiàn)卡氏肺孢子蟲肺炎和卡波西肉瘤,美國到1996年12月已報(bào)道了581000以上的病例,并已有357000例死亡。全世界估計(jì)有超過3000萬的HIV感染者和1000萬的AIDS病例。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)有兩種HIV流行病學(xué)傳播形式。在美國和歐洲(Ⅰ型),主要的傳播方式是同性戀或經(jīng)血傳播。大多數(shù)患者是20~49歲的高危人群(如男性同性戀或雙性戀,共用注射器的靜脈藥癮者和接受輸血和成份輸血者,并有時可經(jīng)異性性行為傳播給女性)。在美國,女性占所有AIDS病例的比例正在升高(20%左右)。
在血友病和其他出血性疾病患者中,AIDS已成為引起死亡的首要原因。1985年以前,美國血友病患者中HIV感染的危險性與大量應(yīng)用Ⅷ因子濃縮物和血漿制品的來源有關(guān)。來源于美國的市售血漿制品的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致了HIV感染的高發(fā)病率,即使從最初未受影響的地區(qū)得到的血漿制品也有危險性。在歐洲大部分地區(qū),凝血因子采集于HIV感染低危地區(qū),所以較少血友病患者被感染。以后常規(guī)篩檢和對血的熱處理或生物工程處理后,血友病患者的感染危險性已基本消除。
在非洲,南美洲和南亞(Ⅱ型),傳播方式主要是異性戀。在這些地區(qū),男性和女性比例相近。在巴西和泰國已發(fā)現(xiàn)兩種類型的混合型。疾病主要集中在交通和商業(yè)發(fā)達(dá)的城市,其次才是農(nóng)村地區(qū)。
發(fā)展中國家由于資源貧乏,不足以處理流行的發(fā)展,已造成HIV持續(xù)流行。HIV-1的兩種血清型在泰國的流行已被闡明。在1990年左右,同時流行的異性戀方式傳播(A基因型)和注射器傳播(B基因型)的HIV快速感染妓女和嫖客,以及共用注射器的靜脈吸毒者。
育齡期婦女的大量感染已經(jīng)導(dǎo)致相當(dāng)數(shù)量的兒童AIDS病例(參見第265節(jié)病毒感染中的兒童人類免疫缺陷病毒感染)。HIV可以經(jīng)胎盤或生產(chǎn)過程中感染。母乳中已發(fā)現(xiàn)有HIV,因此哺乳也可傳播HIV。另外,新生兒和兒童因反復(fù)使用未經(jīng)嚴(yán)格消毒的注射器也會感染HIV。