重新审视配子捐赠中的巨细胞病毒筛查：对现有做法和风险的批判性评估

《Journal of Assisted Reproduction and Genetics》：Rethinking cytomegalovirus screening in gamete donation: a critical appraisal of practices and risks

　　摘要
在配子捐赠的背景下，细胞巨细胞病毒（CMV）血清学筛查最初是为了缓解人们对病毒传播的担忧而实施的，尤其是在HIV流行之后。尽管新的证据对血清学标志物在准确反映生殖分泌物中病毒存在方面的可靠性提出了质疑，但北美目前的做法仍然严重依赖CMV血清学检测来识别在生育治疗过程中有可能传播CMV的精子捐赠者。本综述探讨了辅助生殖技术（ART）中CMV传播的复杂性，强调了精液中病毒脱落的不可预测性以及仅依赖血清状态进行风险评估的固有局限性。此外，现有数据表明，ART后先天性CMV（cCMV）的风险似乎较低，尽管文献中的显著空白突显了需要更全面的研究来更好地评估传播风险。最后，本综述呼吁修订CMV筛查协会的指南，强调需要采取更广泛、基于证据的预防策略。在生育治疗中预防CMV风险可能包括采取更有效的措施，例如教育患者采取简单的卫生措施以防止怀孕期间的感染——而不是目前可能不必要的措施，如CMV血清状态匹配。

引言
细胞巨细胞病毒（CMV）是一种疱疹病毒，在初次感染后会建立终生潜伏期，存在重新激活第一种毒株和再次感染新毒株的可能性。初次感染后，CMV以潜伏状态存在于宿主细胞中，可能会在没有症状的情况下间歇性地重新激活。这种复杂的生命周期，包括潜伏、重新激活和再次感染，导致了病毒脱落的间歇性，并使传播风险的评估变得复杂。CMV主要通过唾液、尿液、血液、眼泪、精液和母乳等体液传播。先天性CMV发生在病毒通过胎盘从感染的孕妇传给胎儿时，可能导致听神经损伤、发育迟缓和小头症等后遗症，且母亲感染的时间越早，后果越严重[1]。

在配子捐赠的背景下引入CMV筛查是为了预防先天性CMV感染，当时HIV流行提高了人们对辅助生殖技术（ART）中病毒传播管理的重视，并促使制定了更严格的协议[2]。2020年之前，大多数卫生监管机构建议对精子捐赠者进行CMV血清学检测，一些指南甚至将这一建议扩展到卵子捐赠者。此后，欧洲的指南根据新出现的证据或缺乏证据的情况发生了显著变化，不再将CMV视为ART中的关键传染因素[3]。然而，加拿大、美国和英国的指南仍然提倡进行CMV血清学检测，其中一些指南建议排除IgM阳性的精子，而其他指南则支持对IgG阳性的捐赠者进行血清状态匹配[4,5,6]。由于全球CMV的血清阳性率为66%至90%[7,8,9]，这些通常基于理论风险的建议可能会将受者的选择范围限制在已经有限的捐赠者池中不到一半[10]。虽然这种做法强调了谨慎性，但它缺乏有力的支持证据，可能会无意中引发不必要的担忧。值得注意的是，ART后先天性CMV的归因风险似乎较低，且目前的研究证据主要限于间接数据和罕见病例报告，而非系统性评估[11, 12]。此外，血清学检测对CMV传播风险的预测价值有限，可能会给受者和临床医生带来虚假的安全感。这些局限性突显了需要重新评估当前筛查实践的效用及其对捐赠者可获取性和患者护理的影响。本综述评估了ART中CMV筛查的局限性，讨论了感知到的传播风险与实际传播风险之间的差距、血清学标志物的临床相关性以及当前做法对捐赠者选择的影响。

CMV脱落的动力学和血清学检测的局限性
目前的CMV筛查实践依赖于血清学检测来预测传播风险；然而，这种方法受到CMV感染和病毒脱落生物学复杂性的限制。血清学标志物往往无法提供准确的或完整的传播动态评估，突显了当前临床指南中的重要空白。
IgM抗体通常在初次感染后1-2周内可检测到，通常被解释为近期感染的标志。然而，IgM可能会持续数月，并且在CMV重新激活时也可以被检测到，而且经常与其他病毒感染发生交叉反应，这些都限制了其特异性[13]。IgM的动力学和检测性能的变异性进一步限制了其可靠性，使其难以区分初次感染和重新激活或持续的免疫反应[14]。IgG抗体通常在感染后2-4周内可检测到，并终生存在，主要作为既往暴露的标志。IgG亲和力检测可以帮助确定感染的时间：低亲和力的IgG表明近期感染（通常<4个月），而高亲和力的IgG则表明过去的感染。虽然结合IgM、IgG和亲和力检测可以改善时间评估，但单独使用IgM仍然是一个不可靠的初次感染标志[1]。重要的是，IgG亲和力检测并未被纳入当前的辅助生殖技术（ART）捐赠者筛查算法中，目前的筛查通常仅依赖IgM和IgG。相比之下，在妊娠期间的特定临床情况下，亲和力检测用于母亲的诊断评估[12, 15]。

CMV的脱落在初次感染后最为显著，因为此时病毒正在活跃复制并可以传播给他人。在感染的急性期，病毒会在各种体液中脱落，包括唾液、尿液和生殖分泌物，感染后的最初几周内病毒载量通常最高。初次感染后，病毒可以进入潜伏期，但可能会重新激活和再次感染，导致尿液、唾液和生殖分泌物中的病毒脱落[1]。妊娠期间的初次感染和非初次感染（重新激活和再次感染）都会增加传播风险[16]。妊娠期间的初次CMV感染有高达40%的宫内传播风险[17]。这种风险在妊娠前半期尤为令人担忧，因为这会导致更严重的神经发育后果[1]。非初次感染——无论是由于再次感染还是妊娠期间潜伏病的重新激活——也存在垂直传播的风险，受影响的胎儿可能表现出从轻微到严重的各种病理特征[18, 19]。了解这些模式对于评估传染性和实施预防措施至关重要，特别是在涉及孕妇或计划怀孕的人群中。

CMV抗体检测在捐赠者选择中的局限性
由于持续IgM阳性而排除捐赠者
IgM阳性并不能准确预测CMV的活跃脱落。IgM抗体可能在感染结束后很长时间内仍然存在，许多IgM阳性的个体在生殖分泌物中不会脱落CMV[20,21,22,23]。更具体的检测方法，如亲和力检测或酶联荧光检测（ELFA），可以提高诊断准确性并帮助确定感染时间[24, 25]，但目前的指南并不推荐这些方法[5, 26,27,28]。仅基于IgM结果排除捐赠者会不必要地减少捐赠者池，而不会有效降低传播风险。

在窗口期内，CMV血清阴性的捐赠者可能会脱落CMV
CMV血清阴性的定向精子捐赠者如果在初次CMV感染的早期阶段，仍可能脱落CMV，这挑战了血清学检测的可靠性。生殖分泌物中的CMV脱落通常发生在抗体可检测到之前，IgM抗体通常在感染后2-3周出现[23, 29, 30]。一项涉及152对不孕夫妇的前瞻性研究证实，生殖分泌物中的CMV排泄并非仅限于血清阳性个体。事实上，50%的男性（5/10）和女性（6/12）在生殖分泌物中脱落CMV时血清呈阴性，且没有证据表明伴侣之间存在交叉污染[31]。对于定向精子捐赠，当前指南要求在精子采集后七天内进行CMV抗体检测[5, 28]，这可能会使早期感染未被发现。

CMV血清阴性的捐赠者可能在未发生血清转化的情况下脱落CMV
对于匿名精子捐赠，对CMV血清阴性的捐赠者进行六个月的隔离期是为了允许血清转化，但这种方法假设所有感染者都会产生可检测的抗体，而证据表明情况并非总是如此[23, 31, 32]，这突显了基于血清学的筛查方法的局限性。实际上，在CMV血清阴性的男性和女性中，已经描述了精液和生殖分泌物中的CMV排泄，但没有随后的血清转化证据。在一项进行IVF的夫妇队列研究中，24名血清阳性男性中有10名（42%）和41名血清阴性男性中有7名（17%）的精液样本中检测到CMV。在7名精液中检测到人类CMV DNA的血清阴性个体中，只有两名男性接受了随访。其中一名在两个月内发生了血清转化，而另一名在六个月后的第二次精液样本中仍然呈阴性[32]。在另一项队列研究中，197名捐赠者中有7名（3.6%）的精液样本中检测到CMV，其中两名捐赠者血清呈阴性。在这两名血清阴性但精液中检测到CMV的捐赠者中，只有一名在六个月的观察期内发生了血清转化[23]。这些发现突显了血清学在预测CMV脱落方面的局限性，表明选择CMV血清阴性捐赠者的女性仍然面临理论上的暴露风险。此类血清阴性脱落事件的真实发生率尚不清楚，但结合CMV IgG检测的变异性，这些因素挑战了使用CMV血清阴性捐赠者的精液是完全安全的概念。

CMV血清阳性捐赠者可能在没有可检测IgM的情况下脱落CMV
生殖道是CMV的关键储存库，病毒在基质细胞和上皮细胞中建立潜伏期。重新激活是间歇性的，导致无症状的病毒脱落周期，通常不会产生新的IgM抗体。例如，对健康血清阳性女性的研究表明，唾液和尿液中的间歇性脱落不会引发回忆性抗体反应[33]。类似地，对男性的研究显示，精液中的频繁CMV脱落并未伴随IgM抗体的增加[34]。这些发现强调CMV重新激活和脱落的不可预测性，可能不会与免疫标志物相关，从而限制了血清学检测在评估脱落风险方面的可靠性。

CMV血清阳性捐赠者可能脱落多种CMV毒株，使CMV血清阳性的受者面临再次感染的风险
CMV的遗传多样性使得血清学匹配的可靠性复杂化。CMV有许多毒株，它们的致病性和传播能力差异显著。病毒测序显示，血清阳性个体通常携带多种毒株，不同毒株的再次感染已有充分记录[35, 36]。这些遗传复杂性意味着血清学匹配提供了虚假的安全感。例如，血清学检测呈阳性的供体和受体可能携带不同的CMV菌株，这会使受体面临再次感染的风险。血清学检测的局限性对辅助生殖技术（ART）有着重要影响，暴露了当前CMV筛查方法中的根本缺陷。依赖静态血清学标志物无法解释CMV感染和传播的复杂性、动态性和个体化特征。评估ART过程中CMV释放的风险和影响对于理解其重要性至关重要。尽管人们普遍认为精液中的CMV会增加传播风险，但这一关联的证据尚不充分。人口特征、检测方法和精子处理技术等因素会显著影响这种风险的认识。不同人群中的CMV释放率存在差异（图1）。在不育男性中，大多数研究显示释放率在0%到10%之间，但某些地区和人群的释放率高达20%–60%[37,38,39,40,41,42]。相比之下，供体人群的释放率较为稳定，通常在3%到12%之间。这些数据反映了尽管实施了精子库筛查协议，但仍存在的理论上的残留风险[43, 44]。

图1

检测方法对CMV释放的检测有影响。聚合酶链反应（PCR）具有高度敏感性，可以检测到低水平的病毒DNA，但它无法区分具有传染性的和非传染性的病毒颗粒[23, 45]。相比之下，病毒培养可以确认活病毒的存在，但可能会遗漏低水平的释放。在解释CMV释放数据和评估传播风险时需要考虑这些差异。尽管精子处理方法（如洗涤和冷冻保存）非常有效，但无法完全消除精液中的CMV。这些方法能够将病毒载量降低约99%，主要是通过去除精液中的病毒颗粒[46, 47]。然而，仍有少量CMV存在于细胞部分，包括精子内，这些病毒对标准处理技术具有抵抗力[48]。对感染样本中的精子以及体外感染细胞的免疫染色显示，CMV存在于精子头部、尾部和连接部分，表明病毒附着在精子膜上并定位于细胞内[41]。在4%的分析切片中检测到完整的病毒颗粒，这引发了关于其传染性的理论担忧。然而，需要进一步的基于培养的研究来确认这些颗粒是否构成显著的传播风险。供体精液中的CMV不会显著影响精子质量或ART的结果。一些研究表明，CMV感染可能通过靶向睾丸组织中的未成熟生殖细胞来损害精子发生，从而可能影响生育能力[41, 45]。然而，证据表明大多数受感染的生殖细胞无法成熟为具有功能的精子，从而减少了病毒对生育结果的直接影响[41, 48]。令人欣慰的是，多项研究表明，CMV血清阳性状态和CMV释放的存在并不会显著影响供体精子的关键参数，包括活动力、形态和活力[31, 37, 39, 42, 48]。

在宫腔内授精（IUI）的背景下，一个关键问题是精液中的CMV是否会对女性构成传播风险以及是否会导致先天性CMV感染。虽然临床证据有限，但了解CMV通过生殖道传播的生物学机制对于评估这些风险及其与IUI程序的相关性至关重要。重要的是，这种风险的真实程度难以确定，因为ART后通常不会常规筛查先天性CMV，而且建立精子暴露与随后母亲或胎儿感染之间的因果关系具有挑战性。

CMV的性传播始于病毒附着在生殖道上皮细胞上。性交过程中，阴道和宫颈上皮的轻微损伤（如瘀点、微溃疡和微磨损）可能会暴露基底肝素硫酸蛋白聚糖（HSPGs），这些是病毒的初始结合位点[49, 50]。这种附着增强了病毒与特定进入受体（如神经纤毛蛋白-2（Nrp2））的接近性。CMV糖蛋白（包括五聚体复合物（gH, gL, UL128, UL130, UL131））与Nrp2结合，触发内吞作用[51, 52]。一旦病毒被内化，糖蛋白B（gB）会促进病毒包膜与内质膜的融合，将衣壳释放到细胞质中，使病毒能够在生殖道上皮细胞内复制[53]。这引发了关于IUI的两个重要问题：首先，CMV是否能在IUI过程中感染上生殖道的组织？有证据表明它可以。已有文献记录了由CMV引起的子宫内膜炎病例，组织病理学分析显示子宫内膜细胞中有CMV特异性核内包涵体[54]。此外，CMV还与盆腔炎症性疾病（PID）有关，子宫组织中观察到了与病毒感染相关的炎症变化[55]。其次，IUI是否会造成足够的子宫内膜微磨损以暴露基底HSPGs并促进病毒附着？虽然通过导管进行授精被认为侵入性较小，不太可能造成显著损伤，但这仍然不确定。此外，IUI周期中的阴道或宫颈微磨损以及潜在的精子逆流进入阴道可能会使下生殖道暴露于CMV，尽管这些途径仍然具有推测性。

关于IUI中CMV传播风险的人类和动物研究提供了有限但令人安心的证据[56]。有一份病例报告描述了IUI后发生CMV原发感染，该供体的精液在3个月前已被证实有CMV释放和可能的CMV原发感染[56]。这次IUI并未导致怀孕。动物研究虽然提供了额外的见解，但难以直接应用于人类。一项小鼠模型显示，在含有105 PFU（ plaque-forming units）小鼠CMV的精液授精后，28个胚胎中有1个发生了先天性CMV感染[57]。然而，这些实验中的病毒载量可能超过了人类精液中的自然水平，而且方法学上的差异（如使用PFU而不是DNA拷贝数）使得比较变得复杂。尽管这些发现可能加强了理论风险，但据我们所知，科学文献中还没有明确将先天性CMV感染与IUI联系起来的案例。

IVF或胞浆内单精子注射（ICSI）过程中CMV垂直传播的潜在风险主要是理论上的。目前的见解主要来自研究小鼠巨细胞病毒（MCMV）的动物模型，重点关注其对受精率、胚胎发生和胎儿发育的影响。MCMV可能会暂时影响受精，但不会影响随后的胚胎发生。Neighbour和Fraser（1978）使用MCMV感染的小鼠精子在传统IVF设置中观察到受精率降低。然而，随后的胚胎发生阶段似乎未受影响[49]。MCMV对囊胚形成率的影响则相反[58]。Heggie和Gaddis[58]在含有MCMV的培养基中培养了二细胞胚胎，观察到裂变和囊胚形成显著减少，但囊胚没有明显退化。相比之下，Tebourbi等人（2002）通过将MCMV直接注入受精卵的卵浆中模拟了ICSI条件[59]。尽管在囊胚阶段检测到MCMV DNA，但这些胚胎仍达到了正常的囊胚形成率，表明病毒的胞浆引入不会阻碍早期胚胎发育。MCMV对胚胎和胎儿发育的影响很大程度上取决于病毒暴露的途径和时间。例如，Neighbour 1978年的研究表明，暴露于含MCMV培养基的植入前胚胎正常发育，没有感染迹象[49]。同样，Tsutsui等人（1995）将MCMV微注入囊胚腔中，未发现发育异常，表明早期胚胎对MCMV具有内在抵抗力[60]。相比之下，Baskar等人（1993）采用了一种更为侵入性的方法，将纯化的MCMV DNA直接注入受精卵的雄性原核，可能允许直接的基因组相互作用[61]。这种方法导致一些胎儿生长迟缓和中枢神经系统畸形。Tebourbi等人（2002）通过显示在受精卵中胞浆内注射MCMV后胚胎正常发育，没有持续感染或植入后效应的证据，表明病毒的胞浆引入可能通过隔离或降解限制了病毒活性[59]。这些不同的结果强调了病毒暴露途径和时间的重要性。直接核内引入具有显著风险，而胞浆内暴露或外部培养基暴露（更类似于传统IVF或ICSI的条件）似乎不会对胚胎或胎儿发育产生不利影响。

有限但令人安心的证据表明，在IVF过程中CMV传播的风险较低[56]。Witz等人（1999）对72个IVF周期中的67对夫妇进行了前瞻性分析，使用CMV特异性引物对所有非存活胚胎（n=557）和未受精卵子（n=11）进行了PCR检测[32]。虽然在这些夫妇的25%的精液样本和19%的宫颈粘液样本中检测到CMV DNA，但在卵子或胚胎中未检测到CMV DNA。尽管数据有限，但这些研究提供了重要的安慰，表明在标准临床实践中，IVF过程中CMV的垂直传播风险主要是理论上的，不太可能发生。

在怀孕早期阶段，生育诊所通常是患者唯一的医疗接触点，因此它们处于指导患者预防CMV相关并发症的独特位置。虽然生殖道传播途径受到关注，但它并不是CMV获得的主要途径。口腔和呼吸道传播途径更为常见，幼儿是重要的感染媒介[1, 62, 63]。实际上，与怀孕期间CMV血清转化相关的风险因素包括母亲年龄较小、父亲与幼儿的密切接触以及幼儿与家庭同住[64]。初次感染和非初次感染的风险也取决于特定人群中的血清阳性率，据报道这一比率在45%到100%之间[65, 66]。一项针对1614名血清阳性参与者的加拿大研究发现，至少2.7%的人在怀孕期间发生了CMV再感染，表明再感染的发生率至少与初次感染的总体发生率相当[67]。此外，之前接触过CMV的产后患者在其婴儿通过唾液释放病毒后经常再次感染，这种传播形式被称为“乒乓球”感染[68]。因此，无论血清状态如何，孕妇都面临显著的CMV风险——这一风险远远超过了使用CMV血清阳性供体精液进行IUI的理论风险[69,70,71]。血清阴性女性也有初次感染的风险，这可能导致先天性CMV感染，而之前接触过CMV的女性容易再次感染或病毒重新激活，这两种情况都可能导致先天性CMV感染。这种双重风险强调了预防措施和对所有有幼儿的女性的意识的重要性，无论她们是血清阴性还是之前曾接触过CMV。因此，生育诊所和医疗监管机构应优先考虑更有效的预防策略。

在配子捐赠中，CMV血清学筛查是一种潜在的限制性做法，目前几乎没有证据表明它可以降低ART过程中先天性CMV感染的风险。虽然美国生殖医学协会[72]建议对精子进行隔离和重新检测，以识别IgG阴性供体中的血清转化者，但这对IgG阳性供体并不适用。然而，教育患者基本的卫生习惯是一种关键且基于证据的干预措施。尽管重要性不言而喻，但公众对先天性CMV感染的认知仍然较低，高风险行为仍然普遍[73, 74]。高质量的研究表明，卫生教育可以有效降低孕妇初次CMV感染的发生率[75,76,77,78]。法国的一项前瞻性队列研究显示，在助产士和产科医生的专业咨询后，血清转化率异常低（0.19%），而咨询前的血清转化率以及文献中先前报道的血清转化率为0.9–1.4%[76]。该研究中推荐的预防措施包括经常洗手，尤其是在接触过儿童的唾液或尿液后（尽管并未建议使用手套），以及避免与幼儿进行亲密接触，如亲吻嘴唇、共用毛巾、餐具或食物和饮料。类似地，2004年的一项小型随机研究数据显示，向孕妇提供关于洗手、使用手套以及避免某些类型亲密接触的指导，可能将血清转化率降低多达85% [75]。目前，生育诊所会花时间解释CMV血清状态及其相关的理论风险。将部分精力转向预防性卫生措施的实际教育，可能更能帮助患者，并有效阻断CMV的主要传播途径。虽然PCR检测可以检测生殖分泌物或其他体液中的CMV DNA，但其作为辅助生殖技术（ART）常规筛查工具的实用性仍有待验证，尤其是考虑到CMV排毒的间歇性特点 [20]。此外，尽管已有针对CMV的抗病毒疗法，并且还有新的药物正在研发中，但它们在孕前预防中的作用仍不清楚 [11, 12]。与此同时，开发有效的CMV疫苗的工作一直面临诸多挑战，包括最近在后期临床试验中的挫折。

**结论**
本综述指出了CMV筛查在辅助生殖技术实践中的局限性，因为目前的建议未能充分解决CMV传播的复杂性。血清学筛查在降低这些风险方面效果不足。鉴于此，欧盟和法国公共卫生高级委员会现已建议在辅助生殖技术中（包括精子捐赠）不进行常规CMV血清筛查，而美国仍建议进行此类筛查 [3, 79]。及时协调现有的指南，消除不必要的检测，提高可及性，并确保患者安全，是当务之急。我们的综述进一步强调了识别CMV暴露的其他来源以及教育计划怀孕的患者采取预防性卫生措施的重要性，这些措施在真正降低风险方面具有更大的潜力。未来的研究应注重在安全性和基于证据的实际方法之间找到平衡。转向以患者为中心的CMV风险管理，将为不孕症治疗中的供体和受体提供更有效、更易获取且具有临床意义的策略。