EV71病毒感染并發(fā)神經(jīng)源性肺水腫研究進展-0

1/1EV71病毒感染并發(fā)神經(jīng)源性肺水腫研究進展EV71病毒感染并發(fā)神經(jīng)源性肺水腫研究進展【關鍵詞】腸道病毒感染；肺水腫；流行病學2008年春季，EV71病毒感染疫情在安徽省阜陽市暴發(fā)，由其引起的手足口病(handfootmouthdisease，HFMD)于5月2日被衛(wèi)生部納入法定報告?zhèn)魅静　?/p>

截至5月5日，安徽省阜陽市共發(fā)生嬰幼兒因腸道病毒EV71(enterovirus71，EV71)引起的HFMD4496例，其中22例死亡［1］。

EV71病毒感染已經(jīng)成為我國重要的公共衛(wèi)生問題。

EV71病毒感染多呈隱性［2］，顯性表現(xiàn)中，一般病例感染后進入HFMD/皰疹性咽峽炎階段，在原發(fā)病的基礎上，少數(shù)患者可累及神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)。

神經(jīng)源性肺水腫(neurogenicpulmonaryedema，NPE)病死率高，是EV71病毒感染的重要并發(fā)癥［3］和主要死因［4］，也是本次阜陽市疫情中部分重癥患兒的主要死因，表現(xiàn)為起病第1～3天內(nèi)突然發(fā)生心動過速、呼吸困難、紫紺和休克［5］，胸片顯示雙側(cè)對稱性非心源性肺水腫［6］，90%病例于發(fā)病后12h內(nèi)死亡［2］，其嚴重性值得關注。

1流行概況［6,7］1969年，EV71病毒在加利福利亞的腦炎嬰兒的糞便中首次被發(fā)現(xiàn)，隨后，加利福利亞和紐約于1972年在EV71引起神經(jīng)系統(tǒng)感染的病例中真正分離出該病毒。

而EV71感染在墨爾本、瑞典、日本、保加利亞、匈牙利、新加坡、巴西和加拿大等地也相繼暴發(fā)；EV71感染并發(fā)NPE的首次報道見于1995年美國康涅狄格州的一個3歲的小女孩，也有學者推測，保加利亞EV71病毒感染流行時的死亡病例可能也要歸因于NPE。

1998年，臺灣暴發(fā)了HFMD疫情，病原體為EV71病毒和CA16病毒，其中EV71病毒占近2/3。

根據(jù)官方報道，神經(jīng)受累405例，死亡78例，占感染人數(shù)的0.01%，83%的直接死因是肺水腫或出血，91%(71例)的死亡患兒5歲［8］，7～12月齡組病死率最高［2］。

放射學、組織病理學［8］、病原學［8］和血清學研究證明，神經(jīng)癥狀由急性EV71病毒感染引起。

兩份病例報告［9，10］詳細記錄了EV71病毒感染并發(fā)NPE的患兒的各種臨床癥狀和體征，并報告了尸檢結(jié)果，認為發(fā)生肺水腫的原因可能是EV71病毒直接感染脊髓和髓質(zhì)，而不是病毒血癥、肺炎和心肌炎等。

Chen等［11］利用1998～2005年臺灣省疾病預防控制中心的監(jiān)測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)EV71病毒感染在時間分布特征上存在季節(jié)性，夏季發(fā)病率升高；在人群分布特征上，年齡別發(fā)病率和病死率隨年齡升高而降低。

中國大陸的EV71病毒感染始見于1987年冬季湖北省HFMD的流行，自1999年以來，我國廣東、福建、上海、重慶等地區(qū)也報告了局部流行的EV71感染，與1998年臺灣地區(qū)不同，大陸EV71引起的HFMD和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀較輕。

2病原體EV71病毒屬于腸道病毒屬小RNA病毒科［7］，其衣殼蛋白由VP1、VP2、VP3和VP44種結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)VP1序列的差異，可將EV71病毒分為A、B、C3個基因型，其下又進一步分為不同亞型［12］，病情嚴重程度與病毒基因型并無直接關系［13］。

Singn等［4］在EV71VP1區(qū)設計了一對引物,成功擴增了EV71病毒44株，其中包括神經(jīng)毒性EV71/7423/MS/871株。

EV71病毒具有耐酸性和耐熱性，其耐酸性決定了其可以通過糞-口傳播［2］，近年來亞太地區(qū)的疫情顯示，EV71病毒也可通過呼吸道傳播［7］；而耐熱性使病毒在較高溫度下仍可自我復制，這種能力與其神經(jīng)毒性作用相關［2］；Abubakar等［14］研究馬來群島1997年合并NPE患兒的EV71病毒后，并未發(fā)現(xiàn)特殊的核苷酸序列；系統(tǒng)進化分析發(fā)現(xiàn)，以往未合并NPE疫情中的EV71病毒為A1型，而來自1997年馬來西亞的2例NPE病例和日本的1例NPE病例為A2型，3例臺灣(1998年)的NPE病例為B型［13］；而在臺灣省內(nèi)部，9份合并NPE病例與7份普通HFMD病例的標本中，病原體分離株在基因型水平無法區(qū)別，除了1例屬于C型外，其余15例均為B型［15］。

EV71的VP1蛋白的第170位氨基酸是非常保守的，在同一亞型C2的分離株中，只表現(xiàn)HFMD的分離株的第170位氨基酸為丙氨酸，而具有神經(jīng)毒性的分離株則為纈氨酸，可能正是這一個氨基酸的變化，改變了VP1蛋白的空間結(jié)構(gòu)，導致病毒與受體結(jié)合能力下降，使其毒力發(fā)生根本的改變［6］。

3發(fā)病機制EV71病毒感染并發(fā)NPE的發(fā)病機制至今尚未完全闡明，在動物實驗中，靜脈接種EV71病毒可以誘導直接的神經(jīng)癥狀(如震顫和共濟失調(diào)等)，而不能誘導NPE等非神經(jīng)學的并發(fā)癥發(fā)生［16］。

以往研究認為，EV71病毒感染腦干以及體內(nèi)隨之產(chǎn)生的各種細胞因子導致周圍神經(jīng)系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應可能是主要的機制［8,17～19］。

其他一些學說包括肺血管壓力增高、肺內(nèi)皮滲透性升高學說也試圖解釋NPE形成［4］。

EV71病毒感染并發(fā)NPE時，血腦屏障的通透性較高，可以允許神經(jīng)系統(tǒng)的致炎因子更快地進入體循環(huán)［19］，同時，自主神經(jīng)系統(tǒng)受累，可能導致交感神經(jīng)亢進，造成全身血管收縮和血液向肺循環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移，引發(fā)NPE［5,20］；而Wu等［21］否定了肺毛細血管流體靜力壓的作用，強調(diào)了由腦干損傷和/或全身炎癥應答造成的肺血管滲透性升高在NPE形成中的重要性。

3.1神經(jīng)源性的證據(jù)Wang等［18］根據(jù)患兒正常的心臟功能、正常的肺動脈壓和血管阻力，結(jié)合尸檢未能檢出心肌炎的結(jié)果，認為血液動力學因素與肺水腫無關；經(jīng)胸腔X線攝影的基線調(diào)查也未發(fā)現(xiàn)任何肺炎病灶或肺炎的證據(jù)，Chang等［5］認為肺炎可能不是造成肺水腫的原因。

Lum等［22］以1997年馬來西亞EV71病毒感染暴發(fā)時的4例兒童為對象，針對他們突然發(fā)生心肺衰竭而神經(jīng)系統(tǒng)臨床特征輕微的現(xiàn)象進行研究，發(fā)現(xiàn)肺組織明顯水腫，心肌無炎性改變，從而提出NPE主要是由感染引起的腦脊髓炎而導致，而不是免疫反應。

尸檢結(jié)果還顯示，NPE患者在中樞神經(jīng)系統(tǒng)可以分離出EV71病毒，而從肺臟、心臟和胰腺等器官則不能檢出；病理學［5,18，19］、腦干神經(jīng)反射［16］和免疫組化分析［23］進一步證明，腦干是死亡病例體內(nèi)EV71病毒的靶點。

研究者進一步定位發(fā)現(xiàn)，EV71病毒破壞了腦干組織的腹側(cè)髓、內(nèi)側(cè)髓以及尾髓，這些特定結(jié)構(gòu)對血管收縮中樞有中樞抑制作用和交感神經(jīng)抑制作用，從而引起自主神經(jīng)功能的紊亂，最終導致肺水腫［20］，但是，血管收縮不是肺水腫的主要原因［21］。

迷走神經(jīng)背側(cè)核［5］的廣泛損傷也可能與肺水腫有關；根據(jù)脊髓灰質(zhì)炎患兒可以發(fā)生肺水腫的現(xiàn)象以及類似的尸檢結(jié)果，可以推斷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的破壞與EV71病毒感染并發(fā)的NPE有關［5,21］，該區(qū)域損傷的嚴重程度和不同的臨床結(jié)局密切相關［21］。

3.2炎癥反應的證據(jù)免疫研究提出，可能與EV71病毒感染并發(fā)NPE有關的是EV71病毒特異性細胞反應而不是體液免疫［18］；觀察發(fā)現(xiàn)病例組的植物血凝素刺激指數(shù)較低，EV71病毒刺激外周單核細胞后，Th1細胞因子(IFN)和致炎因子顯著升高，血液IL6、腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor，TNF)、IL1、IL10、IL13在NPE組的水平與對照組相比顯著較高［17～19,24］。

其中，NPE組血中IL670pg/ml的靈敏度、特異度、陽性預測值和陰性預測值均達到100%，成為EV71病毒感染時預測NPE和死亡的最佳指標［17］；IL10能夠降低肺血管通透性，EV71病毒感染時，病毒直接導致的腦干損傷引起持續(xù)性交感神經(jīng)激活，刺激IL10升高，這種正向調(diào)節(jié)作用可能對NPE的發(fā)生有保護效應，另一方面，IL10可以誘導血小板減少，引起肺血管栓塞，增加肺血管滲透性，可見，IL10對EV71病毒感染并發(fā)NPE有雙向作用［18］；IL13在EV71病毒感染并發(fā)NPE時大量生成，造成肺血管通透性增加和平滑肌增生，引發(fā)氣道高反應性［19］；動力學分析發(fā)現(xiàn)，EV71病毒感染中IFN的生成發(fā)生于IL10生成24h之后，同樣可以通過增加肺血管通透性，促進NPE的發(fā)生［20］。

3.3其他Wang等［18］發(fā)現(xiàn)，CD4+細胞、CD8+細胞和自然殺傷細胞(naturalkillercell,NK)水平在EV71病毒感染并發(fā)NPE患兒體內(nèi)較低，可能引起某些特殊的細胞因子的釋放，而不能有效清除體內(nèi)的EV71病毒。

Chen等［25］對可能的機制進行探索后指出，Jurkat細胞的活動度在發(fā)生EV71病毒感染48h后下降，末端轉(zhuǎn)移酶標記和DNA斷裂測定顯示，在mRNA水平和表面表達水平，EV71病毒誘導的Jurkat細胞的調(diào)亡作用和Fas配體的表達均出現(xiàn)增加，這些結(jié)果證實了EV71病毒感染了T細胞并誘導了Fas配體的表達，從而促進了EV71病毒感染時T細胞的調(diào)亡；與對照組相比，EV71病毒感染并發(fā)NPE患者的T細胞更有可能表達細胞毒性T淋巴細胞抗原單倍型(cytotoxicTlymphocyteantigenhaplotype，CTLA4)［7］。

EV71病毒感染并發(fā)NPE的發(fā)病機制也可能與誘生型一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase，iNOS)和氧化亞氮(nitricoxide，NO)有關［20］。

EV71病毒感染后，交感神經(jīng)活動度升高，肺部顯示伴iNOS表達的水腫。

有關機制為EV71病毒感染并發(fā)NPE時，通過iNOS生成的NO可以降低肺動脈高壓，NO同時可以增加氧自由基，滋養(yǎng)毛細血管，提高肺微循環(huán)的滲透性，促進NPE的發(fā)生［20］。

肺血管滲透性的升高也與腦干損傷和/或由細胞因子的釋放引起的全身炎癥應答有關［18］。

4臨床表現(xiàn)和實驗室指標EV71病毒并發(fā)NPE多由HFMD和皰疹性咽峽炎進展而來，并呈現(xiàn)中樞神經(jīng)受累癥狀，如肢無力、肢感覺遲鈍和癲癇發(fā)作等，同時伴輕微的交感神經(jīng)緊張癥狀，如失眠、多汗和麻痹性腸梗阻等［7］。

Chang等［5］對EV71病毒培養(yǎng)陽性的154例患兒研究發(fā)現(xiàn)，高血糖是NPE最重要的危險因素，其他還有白細胞增多［17～19］和肢無力。

三者的臨床意義分別如下：

EV71病毒感染后，受自主神經(jīng)控制的血糖失衡，交感神經(jīng)興奮，血液腎上腺素和高血糖素的濃度上升，而胰島素濃度降低，血糖升高，白細胞的增多也是由于交感神經(jīng)緊張的促進作用［5］，因此高血糖和白細胞計數(shù)的升高均提示了交感神經(jīng)的興奮，此時，NPE可能正在發(fā)生；而肢無力可能提示病毒已入侵腦干或脊索的皮質(zhì)脊髓束，一旦擴散或上行，將入侵髓質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而導致肺水腫［5］。

5診斷和治療病毒分離培養(yǎng)和血清免疫學方法是EV71病毒的常規(guī)檢測方法，此外還有免疫組化法和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(RTPCR)。

RTPCR技術基于5NCR和VP1的基因序列來設計引物［6］，二者分別對病毒復制效力和血清分型的特異性有重要意義［15］，對直接取自臨床標本的EV71病毒的檢測迅速而敏感［26］。

對于EV71病毒感染合并NPE，后腦橋和髓質(zhì)信號異常的專用MRI可以識別潛在的神經(jīng)癥狀［27］。

目前對于EV71重度感染尚無有效的抗病毒治療方法，抗炎治療的效果也不甚理想［7］。

根據(jù)臨床經(jīng)驗，采用普來可那力抗病毒或IVIG治療EV71病毒并發(fā)NPE不會產(chǎn)生特殊的后遺癥［27］，不一致的結(jié)論是靜脈注射免疫球蛋白(intravenousimmunoglobulin，IVIG)和心肺支持治療雖然可能留下腦干損傷的后遺癥，如吞咽困難和面神經(jīng)麻痹等，但是可以挽救EV71病毒感染并發(fā)NPE患兒的生命［17］。

2000年3月～2004年4月，Wang等［28］對臺灣經(jīng)病原學證實的EV71病毒感染的22例EV71病毒感染并發(fā)的NPE患兒入院和IVIG后12～24h內(nèi)進行監(jiān)測，結(jié)果顯示，靜脈注射后，肺水腫病人的TNF、IL6,IL8,IL10和IL13的血漿水平顯著降低。

米利酮能夠促進交感神經(jīng)調(diào)節(jié)并降低IL13的生成，小臨床實驗研究發(fā)現(xiàn)，應用米利酮治療EV71病毒感染并發(fā)的NPE能夠降低死亡率，促進康復，同時也可以減輕交感神經(jīng)性心動過速，降低IL13、白細胞計數(shù)和血小板計數(shù)［29，30］。

另外，靜脈注射皮質(zhì)激素可降低EV71病毒感染并發(fā)NPE的長期神經(jīng)效應［27］。

由于NPE并不僅僅由過度血管收縮引起，血管擴張劑在治療中應慎用［21］。

除藥物治療外，EV71病毒感染并發(fā)的NPE還可采用對癥支持治療，如機械通氣等［27］。

6預后迅速發(fā)生NPE是EV71腦干腦炎預后不良的征兆［3］，心肺功能可以逐漸恢復正常，而神經(jīng)病學的后遺癥卻可能是嚴重的和永久的［21,27,31］，可以是輕微的局部無力，也可以出現(xiàn)深層癥狀，即全身運動機能障礙伴呼吸衰竭［27］。

2000年12月～2001年5月悉尼的4例EV71病毒感染并發(fā)的NPE患兒經(jīng)兒科重癥監(jiān)護，均在急性階段存活下來，據(jù)此，Prager等［32］提出，EV71病毒感染并發(fā)的NPE并不一定能夠致死，而是有可能使存活者嚴重致殘。

7展望由于大多數(shù)患兒就診時已經(jīng)發(fā)生了不可逆的腦損傷，即使有效對抗EV71病毒的藥物研制成功，也并不能使EV71病毒感染后遺癥得到很好的改觀，所以，在脊髓灰質(zhì)炎病毒被根除之后，EV71病毒成為最重要的兒童腸道病毒［3］，其疫苗的研制是唯一有效的控制措施，結(jié)合控制脊髓灰質(zhì)炎的成功經(jīng)驗，一旦有效的減毒活疫苗問世，人類就能控制EV71病毒感染的流行［7］。

目前，預防EV71病毒感染的方法非常有限，因此要長期對其給與充分的監(jiān)測，對疫情做到早期預警。

在流行期間，加強洗手和減少與感染者之間的接觸以保護易感人群，對感染者密切關注，早期識別病原體和潛在的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀是預防NPE發(fā)生和降低死亡率的有效途徑［7］。

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