微生物免疫學 - 臨床病毒感染與流行病學

致癌病毒與腫瘤抑制蛋白的交互作用

致癌病毒的致癌機制

• 許多致癌病毒產生病毒蛋白，這些蛋白能結合並抑制宿主細胞的 腫瘤抑制蛋白 (tumor suppressor proteins)，如 p53 和 視網膜母細胞瘤蛋白 (retinoblastoma protein, pRb)。
• 此類蛋白質的失活會解除細胞週期檢查點的控制，促進細胞不受控的增殖，進而可能導致腫瘤形成。

常見致癌病毒與其作用的腫瘤抑制蛋白

致癌病毒 (Oncogenic Viruses)

• 定義: 能直接引起細胞增生，甚至導致腫瘤形成的病毒。
• 常見例子與預防:
  • 人類乳突病毒 (HPV):
    • 傳播: 主要透過 性接觸。
    • 導致 子宮頸癌 及其他生殖器癌症。
    • 高風險型: HPV-16, HPV-18 (>70% 子宮頸癌)。
    • 低風險型: HPV-6, HPV-11 (生殖器疣)。
    • HPV 疫苗: 有效預防 HPV 感染 及相關癌症。
  • B 型肝炎病毒 (HBV): 導致 肝癌。
  • EB 病毒 (EBV, HHV-4): 導致 鼻咽癌、伯奇特淋巴瘤 (Burkitt's Lymphoma)、霍奇金淋巴瘤 (Hodgkin's Lymphoma)、移植後淋巴增生性疾病 (Post-transplant lymphoproliferative disorder, PTLD)、胃癌 (Gastric carcinoma)。
  • 第一型人類嗜T淋巴球病毒 (HTLV-1): 導致 成人T細胞白血病/淋巴瘤 (ATLL)。
  • 人類疱疹病毒第八型 (HHV-8): 引起 卡波西氏肉瘤 (Kaposi's sarcoma)。
  • 疫苗預防癌症原理: 針對致癌的感染源進行預防。

第一型人類嗜T淋巴球病毒 (HTLV-1)

• 病毒特性:
  • 反轉錄病毒 (Retrovirus)。
  • 主要感染 CD4+ T 淋巴球。
• 傳播途徑:
  • 輸血。
  • 性接觸。
  • 母乳餵養。
• 臨床影響與併發症:
  • 成人T細胞白血病/淋巴瘤 (ATLL):
    • HTLV-1 感染是其 必要條件。
    • 僅 極少數 (約 2-5%) 感染者在 數十年 潛伏期後發展。
    • 大多數感染者 終生不發病。
    • ATLL 是一種 侵襲性強 的 T 細胞淋巴瘤，預後差。
  • HTLV-1相關脊髓病/熱帶痙攣性下肢輕癱 (HAM/TSP)。
• 治療 (針對 ATLL):
  • 化療。
  • 抗病毒藥物: 例如 疊氮胸苷 (AZT)。
  • 甲型干擾素 (interferon-α)。
  • 異體造血幹細胞移植。
  • AZT 與 interferon-α 組合對某些亞型 ATLL 有效。

肝炎病毒

基因體類型比較

預防與治療特性比較

B 型肝炎病毒 (HBV) 血清學標記與診斷

• HBsAg (B型肝炎表面抗原): 表示目前有 HBV 感染。
• Anti-HBs (B型肝炎表面抗體): 表示對 HBV 有 免疫力 (來自疫苗或感染康復)。
• Anti-HBc (B型肝炎核心抗體): 表示曾經感染過 HBV。疫苗接種不會產生 Anti-HBc。
• 鑑別診斷: 區分疫苗免疫與感染後康復的關鍵在於 Anti-HBc 抗體。

腸道病毒

腸病毒71型 (Enterovirus EV71)

• 最嚴重併發症: 神經系統疾病，包括 腦炎、腦膜炎、急性弛緩性麻痺 (acute flaccid paralysis) 和 腦幹腦炎 (rhombencephalitis)。
• 腦幹腦炎: 為 EV71 重症與死亡主因，可導致 神經源性肺水腫 及 心肺衰竭。
• 致病機轉: 主要經由 血液 或 神經途徑 侵犯 中樞神經系統。

小兒麻痺病毒 (Poliovirus)

• 病毒特性: 屬於 腸道病毒 (enterovirus)，歸類於 微小核糖核酸病毒科 (Picornaviridae)。
• 疫苗:
  • 去活性小兒麻痺疫苗 (IPV): 注射型，主要產生 體液免疫。
  • 口服小兒麻痺疫苗 (OPV): 口服型，包含 減毒活病毒，產生 局部黏膜免疫。

絲狀病毒 (Filovirus)

• 代表病毒: 伊波拉病毒 (Ebola virus)、馬堡病毒 (Marburg virus)。
• 病毒特性: 負股單鏈 RNA 病毒 (negative-sense single-stranded RNA virus)，病毒顆粒呈 長絲狀。
• 傳播途徑: 人畜共通傳染病 (Zoonotic Disease)，自然宿主為 蝙蝠。透過直接接觸感染者的 血液、體液、分泌物 或污染物品傳播。
• 臨床表現: 引起 嚴重出血熱 (severe hemorrhagic fever)。

沙狀病毒 (Arenavirus)

• 病毒特性: RNA 病毒，病毒顆粒內含宿主細胞的 核糖體，呈「沙粒」狀。
• 傳播途徑: 人畜共通疾病 (Zoonotic Disease)，主要宿主為 齧齒類動物 (rodents)。透過接觸其分泌物或吸入 氣溶膠 (aerosols) 傳播。非蚊子傳播。
• 臨床表現: 可引起 淋巴球性脈絡叢腦膜炎 (LCM) 和多種 出血熱 (hemoorrhagic fevers)，如 拉薩熱 (Lassa fever)。

蟲媒病毒 (Arbovirus)

• 定義: 透過 節肢動物 (arthropods) (如 蚊子、蜱蟲) 作為媒介傳播的病毒。

常見蟲媒病毒

• 本雅病毒科 (Bunyaviridae):
  • 裂谷熱病毒 (Rift Valley fever virus)。
  • 加利福尼尼亞腦炎病毒 (California encephalitis virus)。
  • 克里米亞-剛果出血熱病毒 (Crimean-Congo hemorrhagic fever virus)。
• 日本腦炎病毒 (Japanese encephalitis virus):
  • 傳播媒介: 蚊子。
  • 增幅宿主: 豬。
• 黃熱病病毒 (Yellow fever virus):
  • 傳播媒介: 蚊子。
• 茲卡病毒 (Zika Virus)
• 登革熱病毒 (Dengue virus)
• 基孔肯雅病毒 (Chikungunya virus):
  • 病毒特性: 屬於 甲病毒 (Alphavirus)。
  • 傳播媒介: 埃及斑蚊 (Aedes aegypti) 和 白線斑蚊 (Aedes albopictus)。
  • 天然宿主: 人類。
  • 臨床表現: 基孔肯雅熱 (Chikungunya fever)，症狀包括 發燒、嚴重關節疼痛、頭痛、肌肉痛 和 皮疹。

茲卡病毒 (Zika Virus)

• 病毒特性: 屬於 黃病毒科 (Flaviviridae)，與 登革熱、日本腦炎、黃熱病 同科。單股正鏈 RNA 病毒 (positive-sense single-stranded RNA virus)。
• 傳播途徑: 主要由 埃及斑蚊 和 白線斑蚊 傳播。其他途徑包括 性行為、母嬰垂直傳播、輸血傳播。
• 臨床影響: 孕婦感染可能導致胎兒 小頭畸形 (microcephaly) 及其他 先天性缺陷。

麻疹病毒 (Measles Virus)

• 病毒特性: 屬於 副黏液病毒 (paramyxovirus)。
• 傳播途徑: 主要經由 呼吸道飛沫 傳播。非性傳染病。
• 臨床表現: 發燒、全身性皮疹、結膜炎、畏光、咳嗽，口腔內出現 科氏斑點 (Koplik spots)。
• 併發症: 肺炎、中耳炎、腦炎 (encephalitis)、亞急性硬化性全腦炎 (SSPE)。
• 預防: DTP 疫苗 無法預防。

德國麻疹病毒 (Rubella Virus)

• 病毒特性: RNA 病毒，屬於 披膜病毒科 (Togaviridae)。僅有 一種血清型。
• 傳播途徑: 主要透過 飛沫傳播。
• 臨床表現: 通常為輕微的 皮疹、發燒 和 淋巴結腫大。
• 孕婦感染: 懷孕早期感染 可導致 先天性德國麻疹症候群 (congenital rubella syndrome)，造成胎兒 多重器官異常。
• 診斷: 血清學檢測 (IgM 或 IgG 抗體) 或 PCR。病毒培養 不常用。
• 預防: MMR 疫苗。

進行性多灶性白質腦病 (Progressive Multifocal Leukoencephalopathy, PML)

• 病因: 由 JC 病毒 (JC virus) 引起。
• 臨床特徵: 中樞神經系統的 脫髓鞘疾病。
• 好發族群: 免疫功能低下 患者 (如 愛滋病 (AIDS)、器官移植 受者、使用 免疫抑制劑 者)。
• 注意: 與麻疹病毒感染無關。

疱疹病毒科 (Herpesviridae)

• 病毒特性: DNA 病毒，具有 潛伏感染 (latency) 能力。

常見人類疱疹病毒與相關疾病

• 單純疱疹病毒 (HSV):
  • 傳播: 性接觸、皮膚黏膜接觸。
  • 垂直感染: 新生兒疱疹 (neonatal herpes)，嚴重可 致命。
  • HSV-1: 主要引起 口腔疱疹、疱疹性腦炎。
  • HSV-2: 主要引起 生殖器疱疹。
  • 臨床表現: 疱疹性膿性指頭疽 (Herpetic whitlow)。
  • 治療藥物: 阿昔洛韋 (acyclovir) 等核苷類似物。
• EB 病毒 (EBV, HHV-4):
  • 感染對象: 主要感染 B淋巴細胞。
  • 相關疾病:
    • 傳染性單核球增多症 (Infectious Mononucleosis)。
    • 鼻咽癌 (Nasopharyngeal Carcinoma)。
    • 霍奇金淋巴瘤 (Hodgkin's Lymphoma)。
    • 伯奇特淋巴瘤 (Burkitt's Lymphoma) (非洲型)。
    • 口腔毛狀白斑 (Hairy Oral Leukoplakia) (常見於 AIDS 患者)。
    • 移植後淋巴增生性疾病 (Post-transplant lymphoproliferative disorder, PTLD)。
    • 胃癌 (Gastric carcinoma)。
  • 血清學診斷:
    • 急性原發性感染: anti-VCA IgM (+), anti-VCA IgG (+), anti-EA (+/-), anti-EBNA (-)。
    • 過去感染: anti-VCA IgG (+), anti-EBNA IgG (+)。
    • EBV相關癌症: anti-VCA IgA 和 anti-EA IgA 力價升高。
• 水痘病毒 (VZV): 初次感染引起 水痘 (chickenpox)，潛伏再活化引起 帶狀疱疹 (shingles)。
• 人類疱疹病毒六型 (HHV-6):
  • 別稱: 嬰兒玫瑰疹 (roseola infantum)，第六病。
  • 病原體: 主要由 HHV-6，偶爾由 HHV-7。
  • 好發族群: 6個月到3歲嬰幼兒。
  • 臨床表現: 突發性高燒 (>39°C) 持續 3-5天，退燒後 出現 玫瑰色斑丘疹。
• 巨細胞病毒 (CMV):
  • 傳播: 性接觸、體液。
  • 感染特性: 免疫功能正常者通常無症狀；在 免疫功能低下者 (如 AIDS、器官移植) 是重要 機會性感染。
  • 臨床表現與併發症: 免疫功能低下者可引起 肺炎、胃腸炎、肝炎、視網膜炎。
  • 孕婦感染與胎兒影響: 最常見的先天性病毒感染原因之一。導致新生兒 非遺傳性聽力喪失、神經發育遲緩 (如 小頭畸形)。
  • 治療與抗藥性: Ganciclovir、Foscarnet。易產生 抗藥性。
• 人類疱疹病毒第八型 (HHV-8, KSHV): 引起 卡波西氏肉瘤 (Kaposi's sarcoma)，一種 血管腫瘤，好發於 免疫功能低下 患者 (如 AIDS)。

易混淆疾病鑑別

• 疱疹性咽峽炎 (Herpangina):
  • 病原體: 主要由 克沙奇病毒A型 (Coxsackievirus A) 引起。
  • 注意: 非疱疹病毒科 引起。

人類免疫缺陷病毒 (HIV)

• 傳播途徑: 性接觸、血液、母嬰垂直傳播。
• 作用機制: 攻擊 CD4+ T 淋巴細胞，導致 免疫系統功能受損。
• 臨床表現: 引發 後天免疫缺乏症候群 (AIDS)。
• 癌症風險與併發症:
  • 卡波西氏肉瘤 (Kaposi's sarcoma): 由 HHV-8 引起，是 AIDS 的 定義性疾病 之一。
  • 淋巴瘤 (lymphoma)。
  • 口腔毛狀白斑 (Hairy Oral Leukoplakia): 由 EBV 引起。
• 致癌機制: HIV 本身不直接致癌，但透過造成 免疫功能低下，增加由其他致癌病毒引起的癌症風險。
• 治療藥物: 蛋白酶抑制劑 (Protease Inhibitor) (如 茚地那韋 (indinavir)) 抑制病毒 蛋白酶。

抗病毒藥物作用機制總論

• 針對病毒生命週期中的特定環節，如附著、進入、複製、蛋白質合成、組裝與釋放。
• 抗生素 (antibiotics) 對病毒感染 無效。

狂犬病病毒 (Rabies Virus)

• 傳播途徑: 主要透過感染動物 (如 狗、蝙蝠) 的 咬傷。非蟲媒病毒。
• 暴露後預防 (PEP):
  • 主動免疫: 狂犬病疫苗。
  • 被動免疫: 狂犬病免疫球蛋白。

本雅病毒科 (Bunyaviridae)

• 病毒特性: 大多數病毒透過 節肢動物 (arthropods) 傳播。
• 漢他病毒 (Hantavirus):
  • 例外: 不 透過節肢動物傳播。
  • 傳播途徑: 主要透過 齧齒類動物 (rodents) 的分泌物氣溶膠傳播。
  • 臨床表現: 漢坦病毒肺症候群 (HPS)、腎症候群出血熱 (HFRS)。

流行性感冒病毒 (Influenza Virus)

• 病毒特性: RNA 病毒，基因組易突變。PB2 亞基 負責 加帽依賴性內切酶 活性，從宿主 mRNA 偷取 5'端帽子結構 作為引物。
• 流行病學與臨床表現: 秋冬季節 流行，高度傳染性。典型症狀包括 急性發燒、頭痛、肌肉痠痛、全身倦怠、喉嚨痛、流鼻水、乾咳。
• 併發症: 繼發性細菌感染 (如 細菌性肺炎)、肌炎 (myositis) (兒童)。
• 變異機制與免疫逃逸:
  • 抗原漂變 (Antigenic Drift): 基因組點突變導致表面抗原細微變化，影響免疫辨識。
  • 抗原轉移 (Antigenic Shift): 基因片段重組產生全新病毒株，可導致 全球大流行。
• 免疫學概念: 抗原原罪 (Original Antigenic Sin) 導致對新變異株的 免疫反應不足。
• 治療藥物:
  • 金剛烷胺 (amantadine): M2 離子通道抑制劑，抑制 去殼 (uncoating)。因 抗藥性 問題較少使用。
  • 紓伏效 (baloxavir marboxil): 新型藥物，抑制 PB2 亞基 的 加帽依賴性內切酶 活性，阻斷病毒 mRNA 合成。

痘科病毒 (Poxvirus)

• 病毒特性: DNA 病毒 中 體積最大、結構最複雜。複製發生在 細胞質。
• 相關疾病:
  • 天花 (Smallpox): 由 天花病毒 (Variola virus) 引起。
  • 傳染性軟疣 (Molluscum contagiosum): 由 傳染性軟疣病毒 引起。
  • 羊口瘡 (Orf disease): 由 羊口瘡病毒 (Orf virus) 引起，與 羊隻 接觸有關。

重要病毒學概念

垂直感染 (Vertical Transmission)

• 定義: 病原體從母親傳播給胎兒或新生兒 (子宮內、產道、母乳)。
• 影響: 可對胎兒或新生兒造成 先天性畸形、發育遲緩 或 死亡。

其他病毒

呼腸病毒 (Reovirus)

• 傳播途徑: 糞口途徑 或 呼吸道。
• 臨床表現: 通常引起輕微的 腸胃炎 或 呼吸道感染。
• 垂直感染: 無證據顯示會造成垂直感染。

慢性骨髓性白血病 (CML)

• 病因: 主要病因是染色體易位 t(9;22) 形成的 費城染色體，導致 BCR-ABL 融合基因。
• 注意: 此病症與 病毒感染無關。

免疫學概念

群體免疫 (Herd Immunity)

• 定義: 群體中足夠比例人口具有免疫力，間接保護未免疫者。
• 機制: 病原體傳播機會降低。
• 要求: 對於 麻疹 等高傳染性疾病，需極高疫苗接種率 ( > 90-95%)。