获得性免疫缺陷综合征
一、教学目标
1.掌握:获得性免疫缺陷综合征的免疫学发病机制。
2.熟悉:获得性免疫缺陷综合征的临床表现和诊断依据。
3.了解:获得性免疫缺陷综合征的治疗原则和方法。
二、典型案例
(一)患者,男,42岁,已婚。自述有静脉注射毒品史3年。因气短3个月,加重伴间断发热20天于2013年5月9日入院急诊。病人于2013年2月26日始无明显诱因出现上3层楼后气短、喘息,休息后可缓解。不伴发热、胸痛、咳嗽、咳痰及其它不适。X线胸片和心电图检查未见异常,先后注入抗生素并服用中药治疗(具体不详),症状稍缓解。4月14日患者无明显诱因再次出现气短、喘息,伴乏力,活动后明显。此后症状逐渐加重,不能平卧,夜间呼吸困难明显。无咳嗽咳痰、头痛、肌痛、腹泻等。4月30日出现低热,体温为37.4℃,当地卫生院胸片示“双肺絮状阴影”,血象“白细胞不高”,血沉52mm/h,予头孢曲松、激素等治疗(计量不详)并隔离1天后体温降至正常,但气短无明显缓解,5月8日呼吸困难加重,由当地卫生院转至我院。发病以来出现明显乏力、纳差和消瘦,体重下降约5kg。实验室检查入院当日(5月9日)血常规WBC 9.6×109/L,流式细胞仪行淋巴细胞亚群检测,CD3+T细胞比例为77.7%,计数584/µl;T细胞亚群检测示CD4+T细胞比例为6.3%,计数47/µl:CD8+T细胞比例为67.4%,计数507/µl。
(二)病例摘要:男性,30岁,司机,因发热、乏力、消瘦半年来诊。患者于半年前无明显诱因发热,多呈低热,一般不超过38℃,伴乏力、全身不适和厌食,大便每天2~3次,正常稀便,无脓血,无腹痛和恶心、呕吐,逐渐消瘦,不咳嗽。病初曾到医院看过,摄胸片及化验血、尿、粪便常规未见异常,遂服中药治疗,不见好转。半年来体重下降约8kg,睡眠尚可。既往5年前因阑尾炎化脓穿孔手术并输过血,无肝肾疾病和结核病史,无药物过敏史。吸烟10年,每天1盒,不饮酒。有冶游史。查体:T 37.5℃,P 84 次/分,R 18次/分,BP 120/80mmHg。略消瘦,皮肤未见皮疹和出血点,右颈部和左腋窝各触及1个50px×50px大小淋巴结,活动无压痛。巩膜无黄染,咽(一),甲状腺不大。双肺叩清音,未闻及啰音,心界叩诊不大,心率84次/分,律齐,无杂音。腹软无压痛,肝肋下50px,软无压痛,脾侧位肋下刚触及,移动性浊音(一),肠鸣音4 次/分。下肢不肿。实验室检查:Hb 120g/L,WBC 3.5×109/L,N 70%,L 30%,PLT 78×10g/L;血清抗HIV(+)。
三、教学内容
(一)免疫发病机制
获得性免疫缺陷综合征(acquiredimmunodeficiency syndrome,AIDS),又称艾滋病,是由人类免疫缺陷病毒(HumanImmunodeficiency Virus,HIV)感染后引起的具有传染性的疾病。AIDS特征性的病理生理改变是重度的细胞免疫严重缺陷。
1. HIV侵入CD4+靶细胞的机制:CD4+T细胞做为HIV感染的主要靶细胞。HIV能够通过外膜蛋白gp120的第4恒定区与CD4+T细胞的MHCⅡ类分子结合,从而引起gp120的构型发生改变,并在其第3可变区发生蛋白分解,并通过细胞表面融合受体与跨膜蛋白gp41融合,使gp41暴露出来。由于gp41具有较强的疏水性,其一端能够插入靶细胞膜中,使病毒包膜与靶细胞膜发生融合,从而使病毒核心进入靶细胞中。
2. HIV损伤CD4+T细胞的机制:
(1)HIV在胞内复制损伤CD4+T细胞:①大量HIV在CD4+T细胞内进行复制,发育成熟的病毒颗粒以芽生的方式从细胞释放,引起细胞膜损伤及通透性增加,引起细胞渗透性裂解而导致细胞死亡;②大量的非整合性病毒DNA、分散不均匀mRNA和病毒核心抗原积聚于感染细胞的胞质内,干扰细胞的正常代谢,抑制细胞的蛋白合成与表达,从而影响细胞功能与生存;③感染HIV的CD4+T细胞的表面表达gp120分子能够与周围未感染的CD4分子结合,导致细胞发生融合,形成多核巨细胞,加速细胞死亡。
(2)间接杀伤靶细胞:①HIV诱导感染细胞产生细胞毒性细胞因子,会抑制正常的细胞生长因子的作用;②HIV抑制细胞膜磷脂合成,从而影响细胞膜功能;③HIV诱生特异性CTL或抗体,通过ADCC作用或特异性细胞毒作用杀伤表达病毒抗原的靶细胞。
(3)HIV诱导T细胞凋亡:①可溶性gp120或被HIV感染的DC表面gp120可与T细胞表面CD4交联,通过激活钙通道而使胞内Ca2+浓度增高,导致细胞凋亡;②gp120可与未感染HIV的T细胞表面CD4结合,会介导旁邻CD4+T细胞凋亡;③HIVgp120蛋白与CD4交联,会促进感染细胞表达Fas抗原,诱导靶细胞凋亡;④HIV基因编码的tat蛋白等可提高HIV感染细胞对Fas途径导致细胞凋亡的敏感性;⑤HIV感染增强细胞因子IL-4及IL-10的分泌,促进活化的Th1细胞凋亡。
(4)HIV感染导致机体免疫功能紊乱:①gp120干扰T细胞识别抗原和激活:HIVgp120与CD4结合,可阻断CD4的供受体作用,从而干扰HIV抗原特异性CD4+T细胞应答;②gp120诱导自身免疫应答:1):HIVgp120和MHCII类分子均可与CD4分子结合,提示二者可能存在共同表位,故抗HIVgp120抗体可能与MHCII类分子发生交叉反应;2)HIVgp120与IL-2有同源性,故抗HIVgp120抗体也可能与IL-2发生交叉反应;上述针对宿主自身抗原的交叉反应均可抑制免疫功能,并破坏免疫细胞。③HIV超抗原(SAg)组分的致病作用:HIV基因编码产物具有SAg样作用,其致病机制为,1)作为T细胞的强活化剂,使表达某些型别TCR Vβ链的CD4+T细胞过度激活,最终导致细胞无反应性或细胞死亡,也可增强T细胞对HIV感染的易感性;2)SAg可激活多克隆B细胞,由于B细胞功能紊乱和缺乏Th细胞辅助,使体液免疫功能降低;④HIV的Vif因子抑制人T细胞信号转导通路:APOBEC3G(即CEM-15)属胞嘧啶脱氨酶家族成员,可催化病毒cDNA复制中间体的脱氧胞嘧啶脱氨基转变为脱氧尿苷,具有胞内抗病毒作用。HIV的Vif因子(属病毒感染因子)可与胞内APOBEC3G结合,使之快速降解和清除,从而抑制T细胞信号转导通路,导致HIV感染持续存在;⑤HIV诱导免疫抑制:HIV感染可致机体免疫系统持续活化,从而加速免疫系统“老化”,导致免疫耗竭并发展为免疫缺陷,其表现为:1)HIV感染患者体内CD4+和CD8+T细胞寿命仅为正常T细胞的1/3;2)HIV感染者体内CD8+T细胞的端粒长度显著降低,从而降低CD8+T细胞的增值能力;3)HIV感染者体内终末期分化细胞比例增加;⑥HIV感染的继发损害:HIV可损伤其他免疫细胞,1)HIV感染损伤骨髓造血干细胞,导致外周CD4+T细胞极度降低;2)MΦ被HIV感染而又不易被HIV杀死,使其成为HIV的庇护所,HIV可随MΦ游走至全身许多组织细胞,造成多脏器损害;3)HIV可诱导巨噬细胞分泌大量IL-1和TNF-α,导致患者长期低热,并引起恶病质;4)淋巴结和脾脏的DC通过FcR结合病毒-抗体复合物,成为HIV的储存场所,并持续感染MΦ和CD4+T细胞。
3. HIV的免疫逃逸机制:①DC的作用:DC表面DC-SIGN为HIV受体,能特异性、高亲和力与gp120结合,完整地包裹病毒颗粒,使之免于失活和被吞噬,并通过直接或间接途径将HIV颗粒传递给CD4+T细胞,从而提高病毒感染率并有效保持病毒的传染性;②潜伏感染:1)HIV感染细胞后可进入潜伏状态,宿主细胞表面不表达HIV蛋白,有利于逃避机体免疫系统识别和攻击;2)HIV的Nef蛋白可下调细胞表面CD4和MHC分子表达,干扰CTL对感染细胞的识别;3)HIV包膜蛋白能通过糖基化和特殊构象而逃避特异性抗体与之结合。
(二)临床表现
HIV感染的整个临床过程分为急性期、潜伏期、症状期及AIDS发病期。
1.感染急性期:多数患者无明显症状或仅表现为流感样症状。
2.潜伏期:免疫系统逐渐衰竭,淋巴细胞数量降低。
3.症状期:出现发热、盗汗、消瘦、腹泻和全身淋巴结肿大,免疫功能极度衰竭。
4.典型AIDS发病期:出现包括白色念珠菌、EB病毒在内的多种病原体的感染,同时会出现恶性淋巴瘤及一些神经系统疾病。
(三)辅助检查
HIV感染的免疫学诊断方法主要包括检测病毒抗原、抗病毒抗体、检测病毒核酸、检测免疫细胞数目和功能等。
(四)诊断与鉴别诊断
1.主要诊断依据:HIV抗体阳性,同时具有下列任何一项者,可确诊为艾滋病患者:①近期内(3~6个月)体重减轻10%以上,且持续发热达38℃超过1个月以上;②近期内(3~6个月)体重减轻10%以上,且持续腹泻(每天3~5次)超过1个月以上;③卡氏肺囊虫肺炎;④卡波西肉瘤;⑤明显的真菌或其他条件致病菌感染。
2. 鉴别诊断:T、B细胞联合免疫缺陷、普通缺陷型免疫缺陷病等。
(五)内科治疗
目前尚无特效治疗,一般治疗原则是:抗病毒治疗;免疫重建;治疗并发症;对症支持治疗和心理治疗。抗HIV治疗常用反转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂等联合的“鸡尾酒”疗法。
(六)预防
AIDS的主要预防措施为宣传教育;控制并切断传播途径,如禁毒、控制性行为传播、对血液和血制品进行严格检验和管理;防止医院交叉感染。迄今尚未研制出成功有效的HIV疫苗,主要原因是HIV病毒株的多样性和高度变异性,使得特定疫苗的效果难以持久。
四、思考题
1.目前针对HIV的疫苗研究有哪些?
2.请思考免疫缺陷病都分为哪几类?其共同特点是什么?
3.AIDS的诊断思路?

