简介
BK病毒相关肾病（BKVAN）是肾移植受者中移植肾丢失的重要原因。随着免疫抑制疗效的不断提高，BK病毒血症（BKV）的发生率在肾移植受者中已高达30%。自1971年被发现以来，尚未有有效的预防或治疗方法，未加控制的疾病常导致移植肾的丢失。本综述全面概述了病毒的流行病学、发病机制、筛查和诊断方法。此外，还讨论了临床表现和推荐的治疗策略。BK病毒的历史
BK病毒于1971年首次在一名出现输尿管狭窄的肾移植受者中被发现。然而，直到1993年，才首次出现经活检证实的BKVAN病例。关于近年来BK病毒血症发生率增加的原因，目前存在争议，是由于检测方法的可靠性提高，还是更强效的免疫抑制方案所致。在早期描述期间，BKVAN常导致移植肾丢失，丢失率高达50-100%。随着逐渐认识和精细化管理的推进，近二十年内相关的移植肾丢失率已降低至15%以下。病毒学
BK病毒是一种小型、无包膜、二十面体、闭合环状双链DNA病毒，属于多瘤病毒科。病毒基因组由三个区域组成：编码大T抗原和小t抗原的早期编码区、非编码控制区以及晚期编码区。
T抗原倾向于与p53和Rb蛋白结合，导致宿主细胞进入细胞周期，从而引发持续感染。非编码控制区在病毒的致病机制中起到重要作用，因为该区域包含复制起点和转录增强子元素，可调节转录。非编码控制区的突变会导致病毒在其他细胞类型中的复制（易感性）、细胞嗜性以及复制速率的改变。这些突变与肾移植受者中BK病毒高载量及具有临床意义的病毒复制有关。
晚期编码区编码抗原蛋白和病毒衣壳蛋白（VP-1、VP-2和VP-3）。抗原蛋白负责病毒衣壳的组装及病毒颗粒的释放。VP-1是主要的结构蛋白，与细胞受体结合，并具有显著的基因多样性，这种识别已将病毒分为I至VI型。I型血清型在大多数具有临床意义的病毒疾病中占主导地位。值得注意的是，针对某一血清型产生的抗体并不会对其他类型产生持久的保护作用。VP-2和VP-3作为核定位信号，帮助病毒颗粒进入宿主细胞核。此外，VP-3还激活腺苷二磷酸-核糖聚合酶，导致腺苷三磷酸（ATP）耗竭并引发细胞死亡。
流行病学
BK病毒感染在一般人群中可被认为是普遍存在的，4岁时的血清阳性率超过90%。该病毒的主要传播途径是通过黏膜接触，包括口腔、胃肠道和呼吸道。经过初次感染后的病毒血症，BK病毒会在肾脏和尿路上皮细胞中潜伏，导致终生的潜伏/持续性感染。
由于在移植后第一年中，诱导治疗会使细胞免疫达到最抑制状态，因此此期间病毒复制往往会频繁发生。在肾移植受者中，临床上显著的感染通过潜伏感染的重新激活或来自供体肾的传播发生。感染按照以下时间顺序发生：尿病毒排泄、病毒血症和移植物肾病。尿病毒排泄和病毒血症分别在约30%和12%的肾移植受者中检测到。尿病毒排泄出现后，近50%的肾移植受者在2到6周内发展为病毒血症，而相似比例的病毒血症患者在上述时间段内进一步发展为BKVAN。临床观察显示，尿液中BK病毒载量超过8 log10 c/mL预示病毒血症的发生，而血浆BK病毒载量超过4 log10 c/mL与较高的经活检证实的BKVAN发生率相关，当载量高于6 log10 c/mL时预示广泛的BKVN病理改变，这些可通过SV40免疫组织化学和相关的炎性浸润检测得出。根据最新的登记数据，约1-10%的肾移植受者发展为BKVAN。
病毒复制与以下风险因素相关：
免疫抑制的强度：这是与BK病毒复制最显著相关的因素。研究发现，在移植后的早期阶段，由于免疫抑制的强度，BK病毒血症的发生率最高。有些研究表明，他克莫司可能比环孢素增加BK病毒感染的风险，但由于环孢素可抑制MMF的肠肝循环，使霉酚酸的血药浓度曲线下面积较低，因此存在混杂因素。mTOR抑制剂由于免疫抑制作用较弱，可能与较低的感染风险相关。需要注意的是，BK病毒血症的存在反映了更高的免疫抑制水平，无论是否伴随BKVAN，其发生通常与所有维持性免疫抑制剂/组合相关。
受者特征：年龄较大、糖尿病和特定的HLA-C等位基因。
供受者界面：供体为BK病毒阳性而受体为阴性、ABO血型不相容、HLA不匹配、移植物延迟功能、移植肾的排斥或缺血以及尿管支架的放置。
供体相关因素：供体对BK病毒的免疫反应减弱以及移植前供体的BK病毒尿病毒排泄。
保护因素：受者HLA-B51阳性和多囊肾病。HLA-B51阳性与高度免疫原性细胞毒性T细胞的存在有关，这可能解释了这些患者中BKVAN发生率显著减少的原因。
细胞免疫反应与发病机制
BK病毒血症的缓解和清除依赖于强大的细胞免疫反应，CD4和CD8细胞在此过程中起到关键作用。BK病毒的衣壳蛋白、大T抗原和非结构蛋白可以引发T细胞反应，通过酶联免疫斑点（ELISPOT）和四聚体染色技术可以量化这些反应。
ELISPOT检测中的IFN-γ活性表明了针对BK病毒的细胞免疫反应，这与BKVAN的消退相关。快速出现抗BK T细胞反应（少于1个月）与病毒血症的清除相关，而发展为BKVAN的患者则需要约5个月时间来建立足够的免疫反应。此外，强大的CD8细胞反应与较低的血液和尿液中病毒载量相关，而高病毒载量和病毒的持续存在则与较弱的免疫反应相关。来自CD4细胞的BK病毒特异性细胞因子特征也显示出相似的结果，进一步证明了细胞免疫系统的综合作用对于控制病毒至关重要。目前正在进行多项研究，以评估这些检测方法是否可以用于预测BK病毒的清除并识别高风险的患者。
BK病毒在儿童期感染后在肾上皮中保持潜伏，主要位于肾小囊壁细胞、肾小管上皮和移行上皮。其他潜伏感染的部位包括前列腺、睾丸、生精小管、子宫颈、外阴和血液淋巴组织（外周血单核细胞和扁桃体）。在免疫抑制的背景下，这种潜伏感染可以被激活，随之而来的病毒复制和细胞病理效应会损伤肾小管上皮，持续的炎症反应则会激活促纤维化途径（如转化生长因子β、基质金属蛋白酶-2、基质金属蛋白酶-9和基质胶原蛋白），最终导致间质纤维化和肾小管萎缩，并伴有逐渐的肾单位丧失。
临床表现
与BK病毒相关的大多数具有临床意义的感染无系统性症状。肾移植受者中BK病毒感染的典型顺序为尿病毒排泄、病毒血症和BKVAN。BK病毒最常见且最早的表现为尿病毒排泄，发生在移植后的第一年，约50%的患者出现尿病毒排泄，但多数不会进展为病毒血症。尽管尿BK病毒载量是BKVAN进展的敏感标志，但检查尿BK病毒载量并不是常规操作，因为尿病毒排泄的非特异性可见于妊娠女性、老年患者和除移植受者以外的免疫功能受损个体。
持续的尿病毒排泄可能进展为病毒血症，病毒血症最初无症状，10-30%的受者在移植后前六个月出现病毒血症，此后约5-10%的受者仍存在病毒血症。相比尿病毒排泄，病毒血症更能预测BKVAN的进展。
BKVAN通常在持续且逐渐恶化的病毒血症背景下发生，表现为肾功能下降，伴或不伴尿路异常。大多数BKVAN发生在移植后的第一年内，由于细胞免疫减弱，且2-6个月为发病高峰期。其他BK病毒相关表现包括输尿管狭窄和出血性膀胱炎，虽然在肾移植受者中较少见，多见于造血干细胞移植患者。有报告显示，BK病毒可能与泌尿生殖系统恶性肿瘤的发展相关，尤其是其在泌尿生殖上皮长期感染的情况下。虽然动物和体外研究表明BK病毒具有致癌和细胞转化作用，但在人体中的致癌作用仍存在争议。
筛查和诊断
由于移植后第一年内BK病毒血症的高发病率，移植中心制定了标准筛查协议。鉴于尿BK病毒载量的低特异性和血浆BK水平的高阳性预测值，筛查BK病毒血症是优先采用的方法。
严格的筛查以及对确诊BK病毒血症的预防性免疫抑制减量已被证明可减少BKVAN的进展。KDIGO和美国移植学会传染病实践社区（AST-IDCOP）指南建议在移植后前六个月每月筛查一次，然后在接下来的18个月内每三个月筛查一次。
7.1 尿BK PCR
尿BK PCR由于特异性和成本原因不作为推荐的筛查测试，若结果阳性，需通过血浆PCR确认，且约50%的尿病毒排泄患者不会发展为病毒血症。
7.2 血浆BK PCR
通过聚合酶链反应（PCR）测量BK病毒载量，使用特异性荧光探针检测BK病毒序列，所产生的扩增子数量与已知浓度的BK DNA标准曲线进行比较。检测结果受DNA提取技术、样本类型/来源、引物和探针序列及使用的BK病毒株的影响。由于跨实验室间的变异性，世界卫生组织（WHO）于2016年引入了国际标准，以标准化不同实验室的病毒载量值。然而，由于PCR引物设计、DNA提取技术和扩增子大小的差异，各实验室间仍存在一定的变异性。
检测的BK病毒基因型需要特别讨论。I型（Dunlop）株目前作为参考序列，用于各种检测中的引物和探针设计。然而，由于亚型相关的多态性，尤其是III和IV亚型，检测结果存在显著不一致性。使用I型作为参考时，对于变异株的检测敏感性可能会降低四倍，这可能导致稀有基因型的漏检，而这些基因型更具细胞致病性且更频繁地与BKVAN相关。因此，在BKVAN与较低的病毒载量共存时，应考虑稀有基因型的可能性。
7.3 尿液细胞学在尿液细胞学检查中，感染BK病毒的典型细胞被称为“假影细胞”，因为它们与肾癌细胞相似。这些是具有玻璃样核内包涵体、染色质边缘密集的肾小管上皮或尿路上皮细胞。虽然假影细胞是多瘤病毒复制的标志，但它们不一定表示PVN。
“假影细胞”具有增大的细胞核和聚集的染色质，表现出类似高级尿路上皮不典型增生的特征。PAP染色600×
7.4 供体来源的无细胞DNA (dd-cfDNA)
最近的一项研究评估了dd-cfDNA与血浆BK病毒载量和活检结果之间的关联，以确定dd-cfDNA是否能够区分无症状的BK病毒感染和BKVAN。研究表明，较高的dd-cfDNA水平与较高的BK病毒载量、活检确诊的BKVAN以及符合Banff标准的T细胞介导排斥的组织学改变相关。这些初步结果表明，dd-cfDNA可能是一种有用的无创检测方法，可以评估BK病毒向BKVAN的进展情况。
7.5 移植肾活检
肾移植物活检仍然是诊断BKVAN的金标准。活检不仅帮助诊断，还用于评估病毒累及的严重程度和是否存在其他正在进行的病理学变化。由于BK病毒具有对髓质的亲嗜性，因此活检样本中需要有髓质部分，以降低取样错误的可能性。
要确诊BKVAN，应具备以下病理特征：
典型的细胞病理性改变（在“组织学”部分进一步描述）。
使用针对BK病毒或交叉反应的SV40大T抗原的抗体进行的免疫组织化学检测呈阳性。SV40染色呈阳性几乎具有100%的特异性，可以诊断多瘤病毒肾病（PVN），但无法区分BK病毒和JC病毒（JCV）。
在血浆BK病毒载量≥10,000拷贝/mL的情况下，可以考虑BKVAN的推定诊断。由于BK病毒主要影响髓质且具有局灶性，因此通过肾活检确诊的漏诊率约为30%。如果初次活检未能确认BKVAN，而临床怀疑仍然存在，则建议重复活检。
7.6 组织学在肾活检中识别多瘤病毒感染的组织学特征目前是确诊BKVAN的金标准。在泌尿生殖系统中，这些病毒主要攻击尿路上皮细胞和肾小管细胞，导致病毒颗粒的产生并引发细胞破坏。该过程的组织学表现包括肾小管上皮细胞的增大、高染色核和“毛玻璃”状的核内包涵体。病毒的细胞病理学变化还可能包括颗粒状核内包涵体和核内病毒颗粒的“聚集”现象。在感染早期，仅能在远曲小管或髓质中观察到少量带有病毒性细胞病变的小管细胞。随着感染进展，这些细胞裂解并脱落到小管腔内。随着感染的进一步发展，可见小管炎和伴有显著浆细胞成分的间质炎症。肾小囊壁衬里的壁层上皮细胞等近端肾单位部分也可能被累及。小管细胞损伤、小管炎和间质炎症可能导致小管萎缩和间质纤维化。
图2
具有“毛玻璃”核内含物的管状上皮细胞。H&E 600 倍。
图3
管腔内含有脱落的上皮细胞和病毒核内包涵体。H&E 600 倍。
图4
淋巴浆细胞间质炎症围绕着含有病毒内含物的上皮细胞的小管（箭头）。H&E 400×
确认多瘤病毒的组织学特征可能具有挑战性。感染的随机性和局灶性可能导致取样时采集未受累实质，从而导致假阴性结果。为提高诊断特征识别的可能性，建议进行包含肾皮质和髓质的两个活检样本。此外，多瘤病毒的细胞病理性改变可能是局灶性的、轻微的，尤其在早期阶段容易被忽略。为辅助在活检中检测多瘤病毒，可进行免疫组织化学（IHC）染色或原位杂交（ISH）等辅助检查。目前，建议在临床怀疑PVN但未见明确PVN特征的所有移植活检中进行猿病毒40（SV40）IHC染色。SV40 IHC染色可检测所有对人类致病的多瘤病毒（SV、JC和BK）表达的大T抗原。这种染色技术能够突出感染早期的细胞，在常规染色尚未检测到病毒细胞病理性改变之前（图5和图6）。该染色也有助于将PVN与其他免疫受损患者中出现的病毒性肾病（如腺病毒感染）区分开来。针对多瘤病毒的定量PCR也可以在组织样本上进行。然而，由于潜伏性多瘤病毒感染的高发生率，解读结果需谨慎。最终，在电子显微镜下可以通过观察到肾小管细胞核内40 nm的准晶状病毒颗粒来识别多瘤病毒。
图5
SV40 IHC 染色突出显示受感染的肾小管上皮细胞（600 倍）
图6
BK病毒RNA的原位杂交（600×）。
多瘤病毒肾病（PVN）的诊断难度增加，还因其与急性排斥反应（AR）在组织学上的相似性。由于这两种情况的治疗通常截然相反，做出正确的诊断对临床非常重要。在少数情况下，AR和PVN可能同时发生，从而引发治疗难题。在两者中，小管损伤、小管炎和间质炎症是关键的组织学特征。在缺乏多瘤病毒感染的形态学或免疫组织化学证据的情况下，需考虑急性细胞排斥反应。如果浸润中以浆细胞为主，或损伤主要位于髓质，应引起对PVN的关注。在此情况下，应复查更深层切片或使用辅助染色以识别病毒感染的证据。然而，浆细胞丰富的浸润并非PV特异性，在T细胞介导的排斥反应（TCMR）中也可见。除少数例外，血管损伤特征（如动脉内膜炎、动脉纤维素样坏死、肾小球炎或近小管毛细血管C4d染色）更符合急性排斥反应而非PVN。在存在组织学重叠的情况下，应考虑PVN和AR并存的可能性。这时，需要将组织学发现与临床病史以及额外实验室检查（如BK病毒载量和供体特异性抗体DSA的存在）相结合。对活检的复查及与临床团队的讨论也可能提供有益的见解。
已提出多种用于评估和报告多瘤病毒肾病（PKN）的分级系统，包括马里兰大学、美国移植协会和Banff工作组开发的系统。这些系统利用病毒的细胞病理效应、损伤和萎缩等特征对病例进行分类。Banff多瘤病毒肾病分类系统采用三级评分方法，根据PV感染的形态学证据和间质纤维化的程度对样本进行分类。根据此系统，确定的PVN的组织学分级由肾内PV复制/负荷水平（pvl）和Banff ci评分（间质纤维化）定义。pvl的评分依据病毒引起的小管改变的范围，而每个小管横切面中具有核内病毒包涵体（类型1或2）和/或SV40-T抗原阳性免疫组织化学反应的一个或多个细胞被认为是“阳性小管”。在整个活检样本中（包括所有可用的样本柱、皮质和髓质）估算阳性小管横切面的整体百分比。分级系统的统一使用可以减少观察者之间的变异性，并促进病理学家和临床团队之间的沟通。
治疗
减少免疫抑制强度是治疗BK病毒血症和BKVAN的核心原则。当前尚无治疗这种病毒相关疾病的有效药物，许多药物在降低病毒载量方面缺乏确凿的疗效。尽管已开发了多种免疫抑制剂减量方案，但尚无试验证实其效果差异。
以下为基于成人和儿童肾移植受者研究的逐步免疫抑制减量方案：
减少抗代谢药物的剂量至一半，同时保持钙调磷酸酶抑制剂和/或泼尼松的原剂量。期间应每两周监测血清肌酐和同一实验室检测的血浆BK PCR（以减少不同检测之间的变异性）。
若病毒载量持续相同或增加，则完全停用抗代谢药物。
在停用抗代谢药物后4周内若病毒载量未降低，则进一步降低钙调磷酸酶抑制剂的靶谷浓度（他克莫司为4-6 ng/mL，环孢素为50-100 ng/L）。
根据对BK病毒血症和BKVAN患者的5年随访数据，使用他克莫司治疗的肾移植患者具有较低的排斥反应率和更高的估计肾小球滤过率（eGFR）。
其他用于BK病毒感染的辅助治疗包括喹诺酮类、膝多福韦、来氟米特和静脉注射免疫球蛋白（IVIG）。一项荟萃分析表明，与免疫抑制减量相比，联合使用来氟米特或膝多福韦的策略并未改善移植结果。IVIG可能是唯一可行的辅助治疗，而不推荐使用其他药物。具体内容如下：
IVIG：用于在最大限度降低免疫抑制仍无反应的情况下（需权衡排斥反应的风险）。使用的依据是IVIG中含有BK中和抗体。五项观察性研究数据显示BK病毒载量有所下降，但同时也使用了其他抗病毒药物。
喹诺酮类：尽管体外研究显示有抗病毒特性，但随机试验未能证明其在移植后早期的预防或治疗BK病毒血症中的有效性。左氧氟沙星预防试验中，喹诺酮组出现了更多耐药细菌感染。
膝多福韦：一种胞嘧啶核苷类似物，体外显示对多瘤病毒科有活性。研究显示膝多福韦无益，且显著增加肾功能障碍风险。已知膝多福韦可引起蛋白尿、近端小管功能障碍和肾病。
来氟米特：一种前体药物，可转化为具有免疫抑制和抗病毒特性的活性代谢产物A77 1726。尽管最初有病例系列支持其在BK病毒感染中的应用，但药效学和前瞻性开放标签研究未显示任何疗效。另一种代谢产物FK778在一项2期概念验证、随机、开放标签、平行组、为期6个月的肾移植患者研究中也未显示效果。
即将进行的治疗试验
由于缺乏有效的BK病毒治疗方法，目前两项关于修饰的T细胞和单克隆抗体的试验正在进行：
一项随机、双盲、安慰剂对照的研究，评估MAU868的安全性、药代动力学和疗效。MAU868是一种人源单克隆抗体（IgG1），可结合病毒衣壳蛋白VP1，该蛋白负责与宿主细胞表面结合（ClinicalTrials.gov标识符：NCT04294472）。
一项2期多中心、随机、双盲研究，评估移植后输注的多病毒特异性T细胞疗法posoleuccel (ALVR105)在高或低水平BK病毒血症肾移植受者中的安全性、耐受性和疗效（ClinicalTrials.gov标识符：NCT04605484）。
肾再移植
对于因BKVAN导致移植肾丧失的患者，应考虑再移植，因为再移植的成功有广泛的证据支持。不推荐进行失败移植肾或原生肾的切除，因为没有循证指南支持该做法，且在移植前应确认病毒清除。低剂量免疫抑制的选择应与排斥风险权衡考虑。
在再移植患者中，移植物生存率在1年和3年时分别为98%和94%。与因其他原因导致移植失败的再移植患者相比，BKVAN组的5年无死亡移植物生存率为91%，而非BKVAN组为84%。此外，一年内急性排斥率和患者生存率无显著差异。
10. 结论
BK病毒感染仍然是移植提供者常见的临床问题。强化的监测协议已促使早期检测，减少了严重疾病的发生。然而，从诊断和治疗角度来看，BK病毒感染仍是一个难题。该病毒的组织学特征与排斥反应相似，且降低免疫抑制是唯一可行的治疗策略，但可能导致排斥反应。此外，目前尚无明确有效的抗病毒药物用于清除该病毒。然而，新型疗法的前景为解决移植领域这一长期难题带来希望。
原文链接：
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9330039/
