陳露燕 李偉 陶然 李華美 尚世強（通訊作者）

（浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院實驗檢驗中心 浙江 杭州 310051）

HCMV表現(xiàn)出廣泛的細胞嗜性，可感染多種組織和器官，導致腦、肝、肺、眼、耳、血液、腸道等各個器官損害。近幾年來，越來越多的研究表明，部分糖蛋白基因多態(tài)性與HCMV疾病的分布、臨床表現(xiàn)及嚴重程度有一定相關性。HCMV可以通過改變其gH/gL復合物的組成方式感染不同類型的細胞。本綜述將對于HCMV糖蛋白復合物、基因多態(tài)性及細胞嗜性研究情況進行總結。

1.病毒包膜糖蛋白復合物和受體

HCMV的基因為線性雙股DNA分子，長約240kb，由長單一序列（long unique sequence，UL）和短單一序列（short unique sequence，US）組成。整個基因組有208個開放閱讀框（open reading frame，ORF），編碼約178種多肽，分為衣殼蛋白、被膜蛋白和包膜糖蛋白。其中包膜糖蛋白是病毒最外層的雙層脂質包膜的主要成分，在病毒進入細胞及細胞與細胞間擴散都起著重要作用。1990年，Chee,M.S.[1]首次發(fā)表了完整的HCMV基因組序列，在此之前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了三種由二硫鍵連接的病毒包膜糖蛋白復合物（glycoprotein complex，gC），這些復合物最初被命名為gC-I、gC-Ⅱ和gC-Ⅲ[2]，它們在HCMV進入細胞的過程中發(fā)揮了關鍵作用。病毒基因編碼每個復合體的組成部分，如gB三聚體、gM/gN二聚體、gH/gL/gO三聚體復合物、gH/gL/UL128/UL130/UL131五聚體復合物（pentamer complex，PC）、gH/UL116（新發(fā)現(xiàn)的具有UL116的gH復合物）。

1.1 gB三聚體

gB是由UL55編碼，合成為160kD的前體，在高爾基體中裂解，產(chǎn)生116 kD和55 kD片段，這些片段之間仍然由二硫鍵相互連接。三個gB組成的三聚體復合物被命名為gC-I，是一種廣泛存在于皰疹病毒科的保守糖蛋白，在病毒與細胞膜融合過程中起重要介導作用。目前已發(fā)現(xiàn)許多細胞表面蛋白可能是gB受體，包括表皮生長因子受體（EGFR），血小板源生長因子受體α（PDGFRα）和整合素。近年來，gB是疫苗開發(fā)最重要的抗原靶點，gB/MF59已結束二期臨床試驗[3]。

目前確定的gB基因型有4種，此外，在一個中國造血干細胞移植受者中發(fā)現(xiàn)了一個新的gB基因型并命名為gB5[4]。李梨平等研究發(fā)現(xiàn)[5]gB1型是導致嬰幼兒肝臟、腦部疾病的主要基因型。易思思等[6]研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒肝病綜合征患者中gB基因型主要以gB1型為主占56.9%；血小板減少癥患者中gB基因型分布較均衡；而在神經(jīng)性耳聾患者中gB4型占40.5%，其次為gB1型占24.3%，數(shù)據(jù)表明嬰兒肝病綜合征和神經(jīng)性耳聾與HCMV的gB分型密切相關。

1.2 gM/gN二聚體

gM/gN由糖蛋白M（gM）和N（gN）通過二硫鍵組成異二聚體，又稱為gC-Ⅱ。gM為N端糖基化的Ⅲ型跨膜糖蛋白（transmembrane，TM），分子量為48Kd，具有7個TM螺旋，gN為單通道型廣泛O端糖基化的I型TM，分子量約為18kd。gM/gN復合物在宿主細胞附著過程中起關鍵作用，主要通過結合細胞表面肝素吸附到細胞上；gM/gN在病毒傳播過程中也參與病毒粒子組裝和二次包膜；gM/gN也是體液免疫應答的重要靶點[7]。

gM目前未發(fā)現(xiàn)基因多態(tài)性。而gN編碼序列在HCMV株間差異顯著，有gN1、gN2、gN3、gN4四個主要基因型，gN3、gN4各分2個和4個亞型，分別為gN3a、gN3b、gN4a、gN4b、gN4c和gN4d。Pignatelli S等[8]的研究顯示，先天性HCMV感染gN基因分布與總體一致。gN1和gN3a是毒力最溫和的基因型，以無癥狀感染為主；而gN4基因型則毒力較強，大多出現(xiàn)癥狀性感染，容易導致神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良。Paradowska等[9]研究顯示，gN3b，gN4b，gN4c在波蘭人群中最為流行；gN4基因型與神經(jīng)系統(tǒng)異常相關；且gN2與gN4 基因型早期容易出現(xiàn)嚴重HCMV感染相關臨床表現(xiàn)，而gN1 和gN3b 基因型的致病性較弱。國內(nèi)研究顯示，gN3a基因型在中國造血干細胞移植（HSCT）接受者中最普遍，但gN基因分型與HSCT患者的臨床特征無明顯相關[10]。

1.3 gH/gL/GO三聚體復合物

gH/gL/gO是一種異三聚體復合物，又名gC-Ⅲ，gH（UL75）和gL（UL115）的異質二聚體與gO以二硫相連。gO是一種由UL74編碼的N端糖基化多肽。所有的皰疹病毒均編碼gH/gL復合物，gH/gL和gB一起構成了皰疹病毒膜融合的“核心”機制。gH是誘導機體產(chǎn)生免疫應答的主要靶點，因此也是亞單位疫苗研制的靶點之一。而gO只在β皰疹病毒中發(fā)現(xiàn)。gO參與病毒二次包膜并促進病毒顆粒釋放，并且存在gH和gB抗體的情況下能顯著促進病毒局部傳播，有助于HCMV抵抗宿主體液免疫反應，gO缺失突變病毒不能感染成纖維細胞、內(nèi)皮細胞和上皮細胞，是病毒顆粒無細胞傳播所必需的[11]。

gH基因具有更高的保守性，僅分為gH1型（AD169株）和gH2型（TOWNE株）。Paradowska E等[12]研究發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒感染CMV gH1 基因型增加了感覺神經(jīng)性耳聾風險。在移植患者中，gH基因型別與疾病嚴重程度有關。Ishibashi等[13]研究發(fā)現(xiàn)，在移植患者中，供受者gH 型別相匹配的腎臟移植患者的急性移植排斥反應、HCMV感染臨床表現(xiàn)以及抗原血癥水平均明顯低于非匹配患者。先天性巨細胞病毒感染中有11%是通過母體巨細胞病毒再感染發(fā)生的，母體體液免疫不能預防先天性CMV感染另一gH亞型。

1.4 gH/gL/UL128/UL130/UL131五聚體復合物

gH/gL/UL128/UL130/UL131是第二個被發(fā)現(xiàn)的HCMV gH/gL復合物，現(xiàn)通常被稱為“五聚體”。五聚體是由gH/gL異二聚體結合由UL128、UL130和UL131（也稱為UL131A）組成的三聚體而成。UL128-UL131是白細胞、樹突狀細胞、上皮細胞和內(nèi)皮細胞感染所必需的糖蛋白。Martinez-Martin等[14]研究證明了神經(jīng)纖毛蛋白2(Nrp2)為五聚體參與細胞融合過程中的受體，同時也發(fā)現(xiàn)了一些細胞因子可能作為輔助受體參與膜融合，如轉化生長因子受體3型(TGFRⅢ)和神經(jīng)調節(jié)素2型(NRG2)輔助結合gH/gL/gO，血栓調節(jié)素(THBD)、白細胞免疫球蛋白樣受體亞家族B成員3(LILRB3)、免疫球蛋白-Fc受體(FCAR)和CD46輔助結合五聚物。不過，這些細胞因子輔助HCMV膜融合的生物學相關性還有待研究。

2.HCMV細胞嗜性

HCMV包膜糖蛋白復合物的分布比例決定了病毒的細胞嗜性，gH/gL/gO三聚體是HCMV進入所有細胞所必需，而五聚體是HCMV進入內(nèi)皮細胞或上皮細胞所必需[15]。gL多肽鏈中144位的半胱氨酸(Cys144)與UL128-Cys162或gO-Cys351形成二硫鍵結合，形成五聚體或三聚體復合物。各病毒株間兩種糖蛋白復合物所含比例不同，Tr、Tb40/E、Ad169和Ph病毒株所含的gH/gL/gO遠遠高于gH/gL/UL128-131，而Merlin株所含的大部分gH/gL/UL128-131。盡管感染細胞中存在大量未結合的gO，在病毒粒子裝配過程中，gO和UL128-131蛋白在內(nèi)質網(wǎng)(ER)中競爭與gH/gL結合，導致了不同病毒株間三聚體和五聚體比例存在差異。這表明，在與UL128-131競爭結合GH/GL時，Merlin株gO的競爭力低于其他gO亞型[16]。

由于不同病毒株間存在基因型別差異，糖蛋白基因多態(tài)性可能影響病毒包膜糖蛋白復合物分布。與gO1c型相比，gO4型表現(xiàn)出較強的上皮細胞嗜性，導致病毒在上皮細胞復制時釋放量更高。在gO1c中突變保守區(qū)半胱氨酸時，未觀察到病毒無細胞感染性的下降。在gO4中，保守區(qū)半胱氨酸突變卻導致無細胞感染性的顯著降低?？梢姡瑑煞NgO基因型在功能特性上的差異表現(xiàn)為上皮細胞感染能力的不同以及對嚴格保守的半胱氨酸殘基突變的反應不同。

病毒因子參與調解糖蛋白復合物。最新研究報道，病毒因子UL148通過與內(nèi)質網(wǎng)相關降解（ERAD）機制相互作用并減緩gO降解，促進gH/gL/gO三聚體表達，UL148缺失突變可減少gH/gL/gO三聚體表達并增強病毒在上皮細胞的復制[17]。US16是最近發(fā)現(xiàn)的影響HCMV病毒粒子中gH/gL復合物組成的另一個病毒因子，US16缺失突變病毒無法將五聚體結合到子代病毒粒子中，因此無法有效感染上皮細胞或內(nèi)皮細胞[18]。

綜上所述，HCMV糖蛋白復合物在病毒進入細胞及傳播過程中起重要作用，其基因多態(tài)性可能導致病毒包膜糖蛋白復合物分布差異，從而影響病毒株的細胞嗜性。病毒感染不同的細胞、組織可出現(xiàn)臨床表現(xiàn)差異，影響疾病的診斷、治療和預后。然而HCMV對細胞嗜性的調節(jié)方式尚需進一步研究，尤其是不同基因亞型與細胞嗜性的關系及調節(jié)機制研究仍需進一步深入，為臨床HCMV感染的檢測、治療、預后評估以及疫苗的研究提供幫助。