1、口腔微生物免疫學口腔微生物免疫學Virus infection病毒感染病毒感染 陳玉昆副教授陳玉昆副教授: 高雄醫學大學高雄醫學大學 口腔病理科口腔病理科 07-31211012755 .tw學學 習習 目目 標標Understand:1. General characteristics of virus2. DNA virus3. RNA virus4. HIV/AIDS5. SARS6. Avian flu1.Gibbs WW & Soares C. Preparing for a pandemic. Are you ready. Sci Am 2005;

2、293:22-312.OBrien SJ & Dean M. In search of AIDS-resistance genes. Sci Am 1997;177:44-533.Mann JM & Tarantola DJM. Improving HIV therapy. Sci Am 1998;279:64-674.衛生署疾病管制局衛生署疾病管制局 94年年9月月HIV/AIDS通報資料通報資料5.徐明達徐明達 病毒的故事病毒的故事 Chapter 1-2, p.27-56, 57-686.李權益李權益 分子生物學分子生物學 Chapter 1, p. 33-457.Slo

3、ts J & Taubman MA. Contemporary oral microbiology & Immunology. First edition, 1992 Chapter 12, p. 191-2238.科技報導科技報導 一月紀聞一月紀聞 第第33版版 民民88/10/159.Science 2004 March 12, 303 (5664)10. 衛生署疾病管制局衛生署疾病管制局 SARS通報資料通報資料References 簡化到只剩遺傳物質遺傳物質，加上一些蛋白質蛋白質 有的外被有脂質套膜脂質套膜(來自宿主細胞) 因缺乏代謝機制，無法獨立生存，所以必須進入細胞

4、(動物細胞、植物細胞或細菌)，利用宿主細胞來完成其基因複製、蛋白質合成等組合成完整的病毒後從宿主細胞釋放出來，繼續感染其他細胞 其遺傳物質可能為DNA或RNA蛋白質外殼蛋白質外殼遺傳物質遺傳物質脂質套膜脂質套膜套膜蛋白套膜蛋白Virus (病毒病毒)Ref: 7Virus (病毒病毒)最小的生命體最小的生命體 (20-300nm) 分類分類 (taxonomy) (依宿主依宿主, host) 植物病毒植物病毒 動物病毒動物病毒 細菌病毒細菌病毒 (bacteriophage)雙股雙股互補互補Binding to hosts基本結構基本結構包膜包膜(envelope)核殼核殼 (capsid)核

5、酸核酸 (RNA/DNA)酵素酵素 (Reverse transcriptase)棘棘 (Spike)棘棘 (Spike)單股單股helix二十面體二十面體Ref: 6細胞細胞 (10,000奈米奈米)細胞核細胞核(200奈米奈米)Relative dimension of virusRef: 5病毒感染細菌之過程圖病毒感染細菌之過程圖Ref: 5病毒感染細菌之過程圖病毒感染細菌之過程圖Ref: 5細菌內部細菌內部病毒感染細菌之過程圖病毒感染細菌之過程圖化學針頭化學針頭旋轉馬達旋轉馬達Bacteriophage(停止停止)(收回收回)(開始開始)(伸出伸出)Ref: 5DNA Virus 一般

6、會進入宿主細胞核，利用宿主RNA聚合酶轉錄病毒的mRNA，再轉譯成病毒的蛋白質 像痘病毒(天花、牛痘)、皰疹病毒(水痘、皰疹)、腺病毒(結膜炎、咽喉炎)、B型肝炎病毒、乳頭瘤病毒(疣)等Ref: 7RNA Virus 病毒自己轉錄成mRNA，或RNA本身就是mRNA，之後再轉譯成病毒的蛋白質。 像德國痲疹病毒、狂犬病病毒、細小核糖核酸病毒(脊髓灰質炎、腦膜炎、感冒)、沙粒病毒(腦膜炎)、節肢動物病毒(黃熱病)、流感病毒、副黏液病毒(痲疹、流行性腮腺炎)、冠狀病毒(感冒、SARS)等 反轉錄病毒：造成像愛滋病、T細胞白血病等。 利用病毒的反轉錄酶將RNA反轉錄成DNA DNA進入宿主細胞核嵌入宿

7、主基因組 mRNA 蛋白質。 突變率高：約為1/34,000鹼基配對 Ref: 7潛伏期潛伏期1-3天天Close-contactVirus (病毒病毒)潛潛伏期伏期50-150天天Blood-borne潛伏期潛伏期5-7天天Close-contact潛伏期潛伏期50-150天天Close-contact潛伏期潛伏期5-8天天神經侵犯神經侵犯HSV-1, 2VZVClose-contact淋巴腺侵犯淋巴腺侵犯EBV, CMV,HH6, 7潛伏期潛伏期1-5年年Blood-borneRef: 6病毒進攻路線圖病毒進攻路線圖Ref: 5HIV臺灣地區感染人類免疫缺乏病毒者依國籍別統計表臺灣地區感染

8、人類免疫缺乏病毒者依國籍別統計表12月月1日是世界愛滋病日日是世界愛滋病日依衛生署疾病管制局統計資料顯示，迄依衛生署疾病管制局統計資料顯示，迄2005年年10月底止，經檢月底止，經檢驗證實愛滋病毒感染者有驗證實愛滋病毒感染者有9,616例，以目前每個月新增例，以目前每個月新增300例的例的速度推估，今年底臺灣感染人數勢必突破萬人速度推估，今年底臺灣感染人數勢必突破萬人 Ref: 4HIVRef: 4HIVRef: 4Virus (病毒病毒) Uncoating Replication ReleaseAttachmentHIVgp 120gp 41CCR5 Attachment Penetrat

9、ion translocate endocytosis fusionLife cycleRef: 2Host cellHost cellCCR5gp 120CD4gp 120AttachmentH I Vgp 41H I Vgp 41Gp120能與能與CD4受體結合，受體結合，但但無法直接引導無法直接引導HIV進入進入host cellCCR5將將gp120拉開拉開後，後，gp41引導引導HIV進入進入host cellHost cell Life - Cycle Possible ways of HIV therapy Drugs block binding (attachment &

10、; fusion) Drugs inhibit reverse transcriptase Drugs under study would inhibit integrase Some existing drugs inhibit proteaseCCR5脂質套膜脂質套膜套膜蛋白套膜蛋白gp 41Attachment NucleusNucleus Integration蛋白質外殼蛋白質外殼 BuddingCD4H I VHIV RNACytoplasmH I Vgp 41Attachment Reverse-transcriptionUncoatingReverse-transcriptase

11、IntegraseHIV mRNAProteaseInfected otherhost cellsCytoplasmCaspidFusionOther Host cellgp 120Reverse transcriptaseIntegraseProteaseVirus (病毒病毒)MacrophageT-cellAttachmentEarly phase of HIV infectionMacrophageT-cellAttachmentMiddle phaseMacrophageT-cellAttachmentLate phaseRef: 2Life cycle Attachment Pen

12、etration translocate endocytosis fusion Uncoating Replication Release (budding)結合結合融合融合脫殼脫殼反轉錄反轉錄原病毒原病毒(潛伏期的病毒潛伏期的病毒)基因組歁入基因組歁入複製複製基因組基因組合成合成蛋白質蛋白質裁剪裁剪蛋白質蛋白質組裝病毒組裝病毒並散播並散播Ref: 2受體受體CD4CCR5MacrophageT-cellCCR5Early stageLate stageRef: 2CD4CCR5Standard copiesof CCR5 geneCCR5 proteinis displayedMacroph

13、ageHIV locks ontoCD4 & CCR5HIV infectedHIV genesNucleusMutant copiesof CCR5 geneDefective CCR5 proteinCCR5 protein is not displayedHIV finds no CCR5 to lock on toHIV fails to infect cellRef: 2Virus (病毒病毒)Years since infectionPatients with 1 deletionmutant & 1 standard allele of CCR5Patients

14、with only standard allele of CCR5Ref: 2CCR5 geneThreshold for significanceVirus (病毒病毒)Ref: 2 阻斷CD4受體的藥物 無法防止HIV進入細胞 但阻斷CCR5受體或許可以？ CCR5是一種細胞素的受體 CCR5受體有突變的人，很不容易阻止HIV結合到輔助者(CD4+) T細胞？Ref: 2Virus (病毒病毒)CD4 T-cellcountViral loadAcutephaseChronic phaseAIDSRef: 32003 SARS病毒病毒嚴重急性呼吸道嚴重急性呼吸道癥候群癥候群Virus 資訊

15、資訊Ref: 8SARS 資訊資訊Ref: 9引發引發SARS的一種冠狀病毒經過變種，身的一種冠狀病毒經過變種，身體對此沒有任何的免疫力，引發了為劇烈的反體對此沒有任何的免疫力，引發了為劇烈的反應和徵狀應和徵狀SARS 資訊資訊非典型肺炎非典型肺炎/ SARS (severe acute respiratory syndrome)是由一種影響呼吸道的過濾性病毒感染所是由一種影響呼吸道的過濾性病毒感染所 引起的引起的呼吸道是指由鼻至喉嚨、直入肺部的各個部呼吸道是指由鼻至喉嚨、直入肺部的各個部位位初期徵狀有點近似嚴重的流行性感冒初期徵狀有點近似嚴重的流行性感冒是傳染性及徵狀都是非常利害是傳染性及徵

16、狀都是非常利害 SARS 資訊資訊 SARS的傳播的傳播 主要是經由飛沫所傳播。飛沫是指微型的口水花和鼻涕等分泌物主要是經由飛沫所傳播。飛沫是指微型的口水花和鼻涕等分泌物 咳嗽及打噴嚏時，數以百萬計細到看不見的飛沫會散播在咳嗽及打噴嚏時，數以百萬計細到看不見的飛沫會散播在3-5尺之尺之 內的空氣當中。患者說話或呼吸時，微細的飛沫亦會散播到周圍內的空氣當中。患者說話或呼吸時，微細的飛沫亦會散播到周圍 飛沫飄浮在空氣一段間後，降落在四週的衣物、身體手腳、檯面、扶飛沫飄浮在空氣一段間後，降落在四週的衣物、身體手腳、檯面、扶 手、地板及電話等手、地板及電話等 SARS患者放出的飛沫，都含有病毒，而染上

17、非典型肺炎的主要患者放出的飛沫，都含有病毒，而染上非典型肺炎的主要 渠道，便是吸入含有病毒的飛沫渠道，便是吸入含有病毒的飛沫 用曾經摸過沾有飛沫物伴的手去擦眼撩鼻或摸面，病毒亦會隨之進入用曾經摸過沾有飛沫物伴的手去擦眼撩鼻或摸面，病毒亦會隨之進入 人體人體 引起引起SARS。 病毒附在物件表面是能生存達病毒附在物件表面是能生存達3至至5小時之久小時之久SARS 資訊資訊 接觸了冠狀病毒，多久後才發病呢？接觸了冠狀病毒，多久後才發病呢？ 通常接觸這冠狀病毒的人都不會立刻發病的。潛伏期為通常接觸這冠狀病毒的人都不會立刻發病的。潛伏期為 二至七天，最多為十天二至七天，最多為十天 感冒和非典型肺炎有何

18、分別？感冒和非典型肺炎有何分別？ 感冒是由感冒病毒引起的，而常見徵狀有發燒、全身乏感冒是由感冒病毒引起的，而常見徵狀有發燒、全身乏 力、咳嗽、流鼻水、肚瀉和發冷力、咳嗽、流鼻水、肚瀉和發冷 幾乎所有的非典型肺炎病人都會發燒，但有流鼻水、喉幾乎所有的非典型肺炎病人都會發燒，但有流鼻水、喉 嚨痛和咳嗽的卻不多。要明確地去分辨兩個病不易，非典嚨痛和咳嗽的卻不多。要明確地去分辨兩個病不易，非典 型肺炎要愈早求醫愈好型肺炎要愈早求醫愈好流感疫苗流感疫苗qSARS是世界衛生組織是世界衛生組織(WHO)在在2003年年3月月15日新日新公布的名稱，在這之前稱為非典型肺炎。公布的名稱，在這之前稱為非典型肺炎。

19、 qSARS流行事件開始於流行事件開始於2003年年2月月26日越南河內的一日越南河內的一位美國商人發病就醫，後來送香港治療後死亡。之後位美國商人發病就醫，後來送香港治療後死亡。之後在香港、越南陸續出現非典型肺炎合併有呼吸道感染在香港、越南陸續出現非典型肺炎合併有呼吸道感染癥狀的案例。癥狀的案例。 q其特點為發生瀰漫性肺炎及呼吸衰竭，較過去所知病其特點為發生瀰漫性肺炎及呼吸衰竭，較過去所知病毒、細菌引起的非典型肺炎嚴重，因此取名為嚴重急毒、細菌引起的非典型肺炎嚴重，因此取名為嚴重急性呼吸道癥候群性呼吸道癥候群(Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS) C

20、oronavirusRefs: 6, 10Ref: 10qSARS的潛伏期通常為的潛伏期通常為2至至7天，也可能長達天，也可能長達10天。天。 q疾病通常先以發燒為前趨癥狀（疾病通常先以發燒為前趨癥狀（38），通常為），通常為高溫，有時會發冷及寒顫。高溫，有時會發冷及寒顫。 q有時尚伴隨著其他癥狀包括頭痛、倦怠及肌肉痛。有時尚伴隨著其他癥狀包括頭痛、倦怠及肌肉痛。 q有些病人發病時會產生輕微的呼吸道癥狀。有些病人發病時會產生輕微的呼吸道癥狀。 q雖然有部份病人在發燒時會發生腹瀉，但通常並不雖然有部份病人在發燒時會發生腹瀉，但通常並不會有皮疹及神經或腸胃道癥狀。會有皮疹及神經或腸胃道癥狀。 臨床

21、癥狀臨床癥狀 傳播方式q 飛沫傳染：飛沫傳染：近距離、反覆接觸近距離、反覆接觸 q 空氣傳染空氣傳染 q 口糞傳播口糞傳播 q Vector-borne禽感為禽鳥性感冒之簡稱，禽感為禽鳥性感冒之簡稱， 其病原為禽感病毒。其病原為禽感病毒。禽感病毒一般有種型式：禽感病毒一般有種型式：（1）高病原性（）高病原性（highly pathogenic AI） ， 如如H5N1。（2）低病原性（）低病原性（low-pathogenic AI），）， 如如H5N2。 認認 禽禽 感感A ward of patients with influenza The 1918 influenza was catas

22、trophic and killed millions of people all over the world. 美國科學家首次成功複製美國科學家首次成功複製1918病毒的基因結構，發現病毒的基因結構，發現1918病毒與病毒與目前蔓延在亞洲的目前蔓延在亞洲的H5N1禽流感，有許多相同之處，兩種病毒的基禽流感，有許多相同之處，兩種病毒的基因結構不但類似，並且都是在基因突變之後，從鳥類傳染給人，病因結構不但類似，並且都是在基因突變之後，從鳥類傳染給人，病毒散播快速的程度更是驚人毒散播快速的程度更是驚人 /cgi/doi/10.1074/jbc.M70719520

23、0 禽感病毒，經基因突變，造成禽傳人、人傳禽感病毒，經基因突變，造成禽傳人、人傳 人，導致全球性、致命性的人感大爆發。人，導致全球性、致命性的人感大爆發。 又稱手感或超級感。又稱手感或超級感。 過去過去100，全球爆發三次：，全球爆發三次：1918、1957、 1968。 禽感病毒種很多，以禽感病毒種很多，以H5N1的可能性最大。的可能性最大。 目前尚未證實有人傳人案，目前尚未證實有人傳人案，但隨時可能發生但隨時可能發生。 何謂感大（何謂感大（Flu Pandemic）大量撲殺Web site: 認認 禽禽 感感臺灣氣象局網路通報資料圖臺灣氣象局網路通報資料圖流感病毒屬於正黏液病毒科流感病毒屬於正黏液病毒科（Orthomyxoviruses），是一種內含八個基因段），是一種內含八個基因段的的RNA病毒（圖），一般以其外套膜上的二種醣病毒（圖），一般以其外套膜上的二種醣蛋白：血球凝集素（蛋白：血球凝集素（hemagglutinin：HA）和神）和神經胺酸（經胺酸（n