肾移植术后BK病毒相关性肾病
名古屋大学医学部附属病院泌尿器科舟橋康人(YasuhitoFunahashi)
摘要：免疫抑制疗法的最新进展降低了急性排斥反应的发生率，改善了肾移植的结局。同时，由BK病毒引起的肾病已成为急性或慢性移植物功能障碍的重要原因。通常的感染进展是从BK病毒尿开始，发展到BK病毒血症，导致BK病毒相关性肾病。为了在肾病进展之前发现BK病毒增殖的早期迹象，采用了几种筛查方法，包括尿液细胞学和尿液及血浆PCR。BK病毒相关性肾病的明确诊断只能通过组织学来实现，通常是通过检测肾小管和/或鲍曼囊壁层上皮细胞中与嗜碱性核内包涵体有关的肾小管间质炎症，此外还有抗SV40病毒大T抗原的免疫染色。人们提出了几种病理分类方法，对疾病的严重程度进行分类，以便确定治疗策略和预测治疗成功率。由于没有直接抑制BKV增殖的特异性药物，主要的治疗方法是减少免疫抑制剂的使用。但对随后的急性排斥反应的诊断、缓解的定义、恢复免疫抑制剂的方案以及长期随访仍有争议。
Keywords:BKvirus;BKvirus-associatednephropathy;renaltransplantation
关键词：BK病毒；BK病毒相关性肾病；肾移植
1.介绍
随着新型免疫抑制疗法的发展，肾脏移植物的存活率有所提高。然而，在人类感染的几种多瘤病毒中，自年Purighalla等人首次报道以来[1]，BK病毒(BKV)越来越被认为是肾移植后的主要致病病毒，它可以导致BKV相关性肾病(BKVAN)。BKV的双链DNA基因组由三个功能区组成：早期病毒基因区，编码调节性大T和小T抗原；晚期病毒基因区，编码病毒衣壳蛋白VP1、Vp2、Vp3、非结构性蛋白，以及产生miRNA-5p和miRNA-3p的前微RNA；非编码控制区，包含病毒基因组复制起源和调控序列的非编码控制区[2,3]。大多数人在大约4岁时血清转为阳性，70～90%的成年人有BKV抗体[4,5]。通过呼吸途径的初次感染后，BKV仍潜伏在泌尿道、B细胞、大脑和脾脏中[6]。
在肾移植术后强烈的免疫抑制下，潜伏的多瘤病毒在肾脏中重新被激活，引起肾小管上皮细胞的裂解破坏，导致肾小管间质积液，并以炎症性间质性肾病为特征，与肾小管纤维化和萎缩引起的功能损害有关[7]。最近，通过定量PCR对BKV复制进行定期筛查，并在病毒携带者中预先减少免疫抑制剂，这在肾移植中心中已很普遍，从而使活检证实的BKVAN的发病率下降[8]。然而，相当比例的肾移植受者经历了临床意义上的BKVAN；30～60%的病毒尿，10～30%的病毒血症，以及高达10%的BKVAN[6,9-16]。对于BKVAN的治疗，临床医生主要是减少免疫抑制剂，因为对BKV的特异性抗病毒治疗还没有出现。然而，减少免疫抑制剂会导致排斥反应，这些治疗失败会导致移植的肾脏失功。本综述总结了近期肾移植后BKVAN的管理。
2.风险因素
许多临床研究报告了BKVAN的风险因素。有代表性的危险因素是来自已故供体的肾移植，急性排斥反应的发作，以及他克莫司和/或基于MMF的维持性免疫抑制治疗[17,18]。此外，与供体、受体和其他相关的几个因素也被认为是促进BKVAN发展的高风险因素(表1)。另一方面，据报道，使用mTOR抑制剂的联合免疫抑制可促进其有利的结果[19,20]。
3.筛查
要明确诊断BKVAN需要进行异体穿刺活检[41]，但由于其侵入性，不宜轻易进行。已经开发了一些筛查方法，以在BKVAN发展之前确定病毒的激活和肾组织的损伤。这样的筛查可以在移植肾脏出现不可逆的功能损害之前进行早期诊断并减少免疫抑制剂。目前的指南建议，应通过定期筛查尿液或血浆中的细胞学或病毒DNA来监测BKV的再激活[14]。
3.1.血浆PCR
许多研究报道，通过实时聚合酶链反应(PCR)检测技术的定期筛查血浆病毒载量有助于识别早期的病毒复制，允许进行干预，并防止进展为BKVAN或移植物失功[10,13,20,42]。筛查BK病毒血症可以在肾脏移植发生明显功能损害之前，识别至少90%的有BKVAN风险的患者[43]。尽管最佳频率和筛查方法仍不清楚，但美国移植学会(AST)传染病指南建议定期进行血浆BKV监测，术后第9个月前每月一次，然后每三个月一次，直到术后两年，然后每年减少到一次，直到第五年[14]。由于儿科患者BKVAN的高发率，应考虑在移植后2年后对其进行频繁的BKV监测[44]。
许多研究考察了尿液或血浆BKV水平与BKVAN诊断之间的关系[6,45,46]。Viscount等报道，血浆BKVDNA水平1.6～4log10拷贝/mL和尿液BKVDNA水平2.5～7log10拷贝/mL与BKVAN密切相关[46]。Hirsch等报道，建议血浆BKVDNA水平4log10拷贝/mL可推定诊断为BKVAN，而受影响患者的尿液病毒量＞7log10拷贝/mL[6]。改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)临床实践指南也建议，当血浆中BKV负荷持续4log10拷贝/mL时，应减少免疫抑制剂，以防止疾病发展到不可逆转的阶段[47]。这些研究认为，可以根据血浆病毒复制的代用标志物来推定诊断BKVAN。目前的指南提到，当三周内两次测量发现血浆BKV载量3log10拷贝/mL(可能的BKVAN)，或两次测量中至少有一次载量增加到4log10拷贝/mL(推定的BKVAN)时，就可以假定BKV的显著病毒复制[18]。对于这些基线肾功能正常的病例，临床医生应开始减少免疫抑制剂，而不需要进行移植物的活检。
在临床实践中，对美国42个医疗中心的筛查方法的调查报告显示，42%的人只筛查血液，37%的人筛查尿液和血液，17%的人只筛查尿液，2%的人筛查尿液细胞学[48]。对27个欧洲国家的90名儿科医生的调查报告显示，37%的人只筛查血液，37%的人筛查尿液和血液，26%的人只筛查尿液[49]。
3.2.尿液PCR
约有一半的高病毒血症患者在2～6周后出现BK病毒血症，再过2～6周，又有约一半的后者被诊断为活检证实的BKVAN[50]。因此，肾脏中病毒增殖的早期迹象可以通过量化尿液中的BKV负荷来评估。用PCR技术确定病毒载量解决了尿液细胞学的弱点；即缺乏特异性和敏感性，并可对疾病的严重程度进行量化[46]。监测尿液中的BKV以早期诊断BK病毒的再激活，对识别BKVAN风险增加的患者很有价值[51]。
不同的研究对尿液中BKV的检出率有差异[9-12]。Hsieh等人调查了名肾移植受者尿液中的病毒DNA，报告了20.4%的患病率[10]。Saundh等人在术后第5天和1、3、6和12个月时检查了30名肾移植患者的尿液。他们报告说，27%的人对BKV呈阳性，BK病毒尿主要在肾移植后3～6个月被检测到[12]。我们也报道了在肾移植术后前6个月尿液中BKV的检测率很高，以后逐渐下降[11]。
活动性BKVAN患者的尿样中BKVDNA负荷7～8log10拷贝/ml[6,46,52,53]。然而，BKV潜伏在尿路上皮细胞中，甚至在正常人群中也存在；因此，在尿液中检测到BKVDNA并不总是支持存在肾小管间质疾病。一般认为，单纯的BK病毒尿，特别是在尿液中BKV负荷较低的情况下，没有什么临床意义。对健康成人的筛查报告，无症状BK病毒尿的阳性率为7%[54]。移植前在8～16%的供体和受体中可观察到BK病毒尿[55-57]。肾移植术后检测到尿液中BKVDNA5log10拷贝/mL而无任何临床问题者约为10%[54]。
在BKVAN筛查中，尿液病毒载量的量化在几个方面优于血浆病毒载量的量化。在BKVAN的发展过程中，BKV先于血浆出现在尿液中；在病毒血症和BKVAN发生前的较长时间内，检测尿液BKVDNA的阴性预测值很高。因此，尿液病毒载量的定量更适合于在早期阶段评估BKVAN的风险。然而，临床医生应谨慎解释尿液中的低BKV载量；较低的特异性和治疗后尿液中病毒清除的延迟或缺乏可能导致免疫抑制的过度减少和随后急性排斥的风险。
尿液PCR检测对BKVAN的诊断是敏感的，但不是特异性的，因此，它可能有助于在患者出现病毒血症或BKVAN之前识别有风险的患者。
3.3.尿液细胞学
对于检测移植肾脏中BKV复制的早期迹象，尿液细胞学对于筛查高危患者很有用[58]。被病毒感染的尿路上皮细胞被称为"Decoy细胞(诱饵细胞)"，通过Papanicolaou法染色的细胞涂片上典型的磨玻璃核内包涵体来识别，在大多数BKVAN患者中可以观察到。大多数Decoy细胞被认为起源于肾小管[59-61]。Ariyasu等用SP和猴空泡病毒40(SV40)大T-抗原抗体同时对尿液标本进行免疫染色，以确定Decoy细胞的来源；97%的BKV感染细胞起源于肾小管[61]。Decoy细胞的脱落以及病毒尿在病毒血症或BKVAN的发生之前[25]。当尿液中的BKV增加到大约4～5log10拷贝/mL时可以观察到[62]，此时BKV在很多情况下在血浆中没有扩增。然而，Decoy细胞对尿液中BKV的存在没有特异性，在JC病毒和腺病毒感染中也可被发现[62-65]。
Decoy细胞数量与肾脏损伤的严重程度之间的相关性仍有争议。Koh等报道，尿中Decoy胞数量与持续的细胞脱落、尿液PCR阳性结果和BKVAN的发生有关[66]。另一方面，Singh等人发现BKVAN的严重程度与Decoy细胞数量或血浆或尿液中BKVDNA水平之间没有相关性[67]。尽管如此，尿液中Decoy细胞的细胞学评价在日常工作中还是很有用的，因为其成本低且无创。许多临床医生最初进行尿液细胞学检测，如果持续发现Decoy细胞，再进行PCR。
3.4.潜在的诊断标志物
为了克服尿液细胞学和尿液/血浆PCR检测BKVDNA的局限性，人们提出了很多生物标志物作为诊断肾移植受者BKVAN的非侵入性试验。Singh等通过阴性染色电镜发现，在固定排尿的样本中存在致密的、铸型的多瘤病毒聚集物，称为"HaufenBKV"，并与临床过程相关[68]。此外，其数量的量化与BKVAN的严重程度相关[67]。质谱检测来自Vp1的肽，使BKV亚型Ⅰ和Ⅳ得以区分[69]。Konietzny等报道了较高的Decoy细胞数与Vp1亚型Ib-2的存在之间的关联[70]。此外，热休克蛋白90-α[71]、CXCL9和CXCL10[72]、中性粒细胞明胶酶相关脂联素[73]、BKV基因分型[74]、BKV特异性CD4+T细胞[75]和尿液外泌体BKVmicroRNA[76]也被报道其有用性。这些都没有被引入到临床应用中。
4.组织学
4.1.组织学发现
对于诊断所有主要的肾移植疾病，如急性排斥反应、慢性移植肾肾病和急性肾小管坏死，肾移植活检是"金标准"。在BKVAN中，移植肾活检可以提供关于肾脏损害的程度、免疫反应的类型和程度以及是否存在并发病变等的有用信息[77]。
由于BKV在移植肾的局部复制，移植肾组织活检有时可能会错过BKVAN的特征性组织学发现，特别是在疾病的早期阶段进行穿刺活检或缺乏髓质组织时[78]。在BK病毒阳性患者同时采集多条活检组织时，并非所有的活检组织都能显示BKVAN的病理结果；这见于约30%的病例[79]。因此，建议收集两条肾脏组织样本，其中至少一条应包含髓质[78]。肾功能稳定的患者可以跳过移植肾组织活检，因为有可能出现假阴性的结果；主要应考虑对那些肾功能恶化或表明免疫风险增加的标志物，如具有群体反应性抗体的高敏状态、存在供体特异性抗体(DSA)、血型不相容、因BKVAN导致移植物丢失后再次移植，或有急性排斥反应的历史。当血浆BKV负荷较高而未观察到典型的组织学发现时，应考虑在移植肾的不同部位进行重复诊断性活检。
BKVAN的特征性组织学发现是富含淋巴细胞和浆细胞的间质性炎症、肾小管上皮细胞中的核内包涵体、核染色质模糊、细胞不典型性和肾小管上皮细胞变性，同时伴有变圆、脱落和凋亡[7,25,80]。髓质小管更容易观察到细胞病变。最重要的是，通过SV40大T抗原的免疫组化染色检测病毒感染的小管上皮细胞是至关重要的。
Nankivell等人揭示，BKVAN表型的主要驱动因素是病毒引起的直接肾小管损伤，早期的急性抗病毒反应会扩大这种损伤，随后是慢性活动性肾小管间质炎症[80]。须注意有时很难区分BKVAN和急性T细胞介导的排斥反应(TCMR)的组织学发现[81]，尽管它们在细胞类型[79,82,83]、蛋白质[79]、蛋白质组学[84]和基因表达谱[85,86]方面有所不同。
4.2.分类系统
为了根据疾病的严重程度确定最合适的治疗方法，以及预测临床结果，已经提出了几个分类系统。由于没有单一的组织学发现能可靠地预测临床结果，因此将它们结合起来。美国移植学会(AST)分类系统和Banff分类系统被广泛认可。
AST感染性疾病实践社区公布了一个基于病毒性细胞病变、间质炎症、肾小管萎缩和间质纤维化的BKVAN分期的综合系统(表2)[14]。AST分类法将组织学发现半量化为A-C模式，分别对应急性肾小管损伤、间质性肾炎和严重的间质性纤维化。该系统特别
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