人副流感病毒的分類及特點

人副流感病毒的分類及特點

人副流感病毒（hpiv）屬于雙粘病毒科，為負性單鏈rna病毒，通常為社區(qū)接受性呼吸道感染的核電站。HPIV原名仙臺病毒(SendaiVirus,SeV),是1959年首先從日本仙臺市1例死于肺炎的患者肺液中分離獲得的,因其諸多特性與流感病毒不同,且又陸續(xù)分離得到其他病毒株,故被命名為副流感病毒。根據(jù)遺傳學(xué)和血清學(xué)特征,HPIV可分為4型———HPIV1~4,其中HPIV4又分為A和B兩種亞型。各型病毒主要結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特征相似,但流行病學(xué)和所引發(fā)疾病的臨床特征有差異。HPIV廣泛存在于自然界,可引起各年齡階段兒童發(fā)病,以嬰幼兒易感,可引起小兒輕重不等的上、下呼吸道感染,如感冒、中耳炎、重癥喉氣管支氣管炎、毛細支氣管炎和肺炎,其中HPIV1和HPIV3是引起嬰幼兒、免疫缺陷或慢性疾病患者及老年人下呼吸道感染的主要病原體。作為嚴重下呼吸道感染的病原,HPIV所致疾病的發(fā)病率僅次于呼吸道合胞病毒(Respiratorysyncytialvirus,RSV),血清學(xué)調(diào)查顯示絕大多數(shù)6~10歲兒童曾感染過HPIV,目前它已成為可導(dǎo)致最沉重疾病負擔(dān)及影響經(jīng)濟的病毒之一。本文就HPIV的病毒學(xué)基礎(chǔ)、流行病學(xué)特點、致病特征、診斷、治療及預(yù)防等方面進行綜述,為臨床預(yù)防、早期診斷及治療提供依據(jù)。1和hpiv3及嘴唇腺炎病毒屬HPIV可分為兩大類:呼吸道病毒屬(HPIV1和HPIV3)及腮腺炎病毒屬(HPIV2和HPIV4),可通過它們非分段的厚核衣殼(17nm與9nm)從形態(tài)上與流感病毒加以區(qū)分。1.1hn、f、p蛋白及hpiv基因電鏡下,HPIV被證實是多形性的有包膜病毒,中等大小,直徑150~250nm,但更大的病毒體或病毒聚集體也曾被報道過。病毒基因組為負單鏈RNA,帶正性RNA的雖也曾被報道過,但被認為沒有感染性。HPIV基因組含約15000個核苷酸,編碼合成至少6種普通結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)(3’-N-P-C-M-HN-L-5’)。HPIV最大的蛋白質(zhì)是大蛋白(L)(RNA依賴的RNA多聚酶,分子量175000~251000),其次是磷酸蛋白(P)。L、P、N蛋白(N或NP,分子量66000~70000)與病毒RNA(viralRNA,vRNA)密切相關(guān),vRNA與N、P、L蛋白一起形成HPIV核衣殼的核心。N蛋白綁定在vRNA上(一個N蛋白與6個核苷酸),形成一個模板,允許L、P蛋白轉(zhuǎn)錄,最終復(fù)制HPIV基因組。包膜表面有兩種糖蛋白:血凝素-神經(jīng)氨酸酶(hemagglutinin-neuraminidase,HN,分子量69000~82000)和融合蛋白(F)(分子量60000~66000)。HN蛋白具有血凝素和神經(jīng)氨酸酶活性。研究發(fā)現(xiàn),HN蛋白很可能以四聚體形式存在于HPIV包膜和宿主細胞膜上,通過唾液酸受體使病毒吸附于宿主細胞表面,發(fā)揮神經(jīng)氨酸酶活性。在各型或同型不同株HPIV中HN糖基化位點數(shù)量有明顯差異,也許是HPIV可逃避免疫監(jiān)視的原因之一。正是HN蛋白對細胞受體的綁定使副粘病毒有好的血液凝集或吸附作用。F蛋白在病毒-宿主細胞膜融合中是不可或缺的,膜融合使病毒核衣殼進入并感染宿主細胞。同時,F蛋白在宿主細胞之間的融合(合包體形成)中也是必需的,可致溶血。包膜內(nèi)層由維持結(jié)構(gòu)完整性的非糖基化蛋白組成,即基質(zhì)蛋白(M),它在吸引完整的核衣殼到宿主細胞膜區(qū)域起作用,在病毒出芽上也可能起作用。HN、F與M蛋白起交互作用以引導(dǎo)病毒在特定細胞表面定位時的插入與聚集。此外,HPIV基因也編碼一些非結(jié)構(gòu)蛋白,如HPIV1、HPIV2和HPIV3編碼一種非結(jié)構(gòu)蛋白———C蛋白,在HPIV3中C蛋白能抑制病毒轉(zhuǎn)錄;HPIV2編碼、HPIV3可能編碼而HPIV1并不編碼非結(jié)構(gòu)蛋白———V蛋白。V蛋白表現(xiàn)出的功能:它綁定N蛋白,可能在調(diào)控病毒復(fù)制上起作用,研究提示減慢細胞周期可能是V蛋白支持病毒復(fù)制的一條通路,而且它可能通過誘導(dǎo)STAT1和(或)STAT2通路調(diào)亡而參與抑制腮腺炎病毒屬對干擾素的反應(yīng);同時V、C蛋白與干擾素的交互作用在決定一些HPIV宿主感染范圍上有重要地位。1.2hpiv的分離HPIV可在各種原代動物及人的二倍體成纖維細胞上生長,常見的如LLC-MK2、Vero、MDCK等。對HPIV的分離,最適宜的是原代猴腎細胞(Vero)系統(tǒng);除HPIV4外,其他HPIV在雞胚中也能很好地生長;HPIV在上皮細胞系比在成纖維細胞系更易分離。1.3克氏原螯蝦f0HPIV復(fù)制是按經(jīng)典病毒復(fù)制途徑進行的。首先病毒通過表面血凝素蛋白與易感宿主細胞受體結(jié)合,F蛋白則介導(dǎo)病毒-宿主細胞膜融合并使病毒核衣殼進入并感染宿主細胞。最初,一個未激活的前體(F0)必須被一個宿主細胞的水解酶剪開而產(chǎn)生有活性的F蛋白,F蛋白是由兩個硫化物連接的分子(F1和F2)組成。F1的新末端是高度疏水的,被認為在病毒-細胞融合中與脂質(zhì)體膜首次接觸。如果宿主細胞缺乏相應(yīng)的水解酶,就會導(dǎo)致產(chǎn)生非感染型病毒而不能維持復(fù)制增殖周期。一旦病毒吸附并穿入細胞,則通過特異性依賴RNA的聚合酶系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)錄,然后細胞核糖體把病毒mRNA翻譯為病毒蛋白質(zhì)。這些指導(dǎo)病毒基因組全長復(fù)制,首先形成一個正性RNA鏈,然后形成合適的負鏈,繼而RNA單鏈與NP蛋白結(jié)合,可在下一輪轉(zhuǎn)錄和翻譯中用于循環(huán)復(fù)制,或被包裝作為新病毒體轉(zhuǎn)運出胞。1.4新生兒hpiv感染HPIV存在于呼吸道分泌物內(nèi),主要通過人-人直接接觸和飛沫經(jīng)呼吸道傳播,吸入帶病毒的飛沫或污染物接觸眼睛、口腔、鼻粘膜均可被感染。5歲以下嬰幼兒,病毒常侵犯氣管、支氣管粘膜上皮細胞,引起細胞變性、壞死、增生和粘膜糜爛,故常致急性阻塞性喉氣管支氣管炎、毛細支氣管炎和肺炎等下呼吸道感染。在成人,HPIV主要侵犯呼吸道粘膜表層組織,在上皮細胞內(nèi)增殖,引起的病變輕,故一般表現(xiàn)為上呼吸道感染。HPIV感染可產(chǎn)生局部抗體和血清抗體?？寡?神經(jīng)氨酸酶抗體和抗P蛋白抗體對預(yù)防該病有重要作用。嬰幼兒免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善,免疫反應(yīng)和應(yīng)答能力相對較弱,抗體持續(xù)時間較短,易發(fā)生反復(fù)感染。2hpiv感染與呼吸道感染的關(guān)系HPIV是社區(qū)獲得性呼吸道感染的常見病原,沒有種族、社會經(jīng)濟條件、性別、年齡和地理位置的限制。營養(yǎng)不良、VitA缺乏、非母乳喂養(yǎng)、吸煙和有毒環(huán)境等是易感因素。既往多個流行病學(xué)調(diào)查顯示,曾有急性呼吸道感染的兒童中,40%感染過HPIV;住院的急性呼吸道疾病患兒中,20%由HPIV感染引起;而在5歲以下兒童中HPIV感染占因發(fā)熱和(或)急性呼吸道疾病住院總數(shù)的6.8%。HPIV感染率隨年齡的增長而逐漸下降,在中國溫州地區(qū)的流行病學(xué)調(diào)查研究顯示“3d~12個月”年齡組HPIV檢測陽性率明顯高于“>12個月”組,與既往多地區(qū)多作者的報道相符。HPIV流行病學(xué)特征與亞型有密切關(guān)系?？傮w說來,HPIV以春夏季多見,其中HPIV1、HPIV2隔年流行1次;HPIV3幾乎常年均可檢出,但春夏季為發(fā)病高峰期,其流行持續(xù)時間較HPIV1、HPIV2長,美國和香港亦有相關(guān)報道;HPIV1、HPIV3是引起呼吸道感染暴發(fā)流行的主要原因之一;HPIV4通常被認為僅散發(fā)存在,引起的呼吸道疾病癥狀輕微,但通過近年的研究,HPIV4的重要性正逐漸被認識。2.1家庭暴力發(fā)生時間國外文獻報道HPIV1感染主要出現(xiàn)在秋季中期,常在鼻病毒流行高峰后,一般為隔年發(fā)生一次較大的交替流行。HPIV2一般為每兩年一次或與HPIV1交替流行,但有個別地區(qū)每年流行,如瑞士,其流行高峰季節(jié)為秋末冬初。HPIV1、HPIV2感染主要集中于1歲以上兒童,其中HPIV1主要感染人群年齡為7~36月,高峰為2~3歲。總之,這兩型往往隔1~2年流行一次或隔年交替流行,流行時間為秋末或冬初,個別地區(qū)每年均有HPIV2流行。2.2急性呼吸道感染的病毒核酸HPIV3是HPIV下呼吸道感染中主要的、最常見的病原體,嬰幼兒普遍易感,小嬰兒尤其易感,也多見于有免疫抑制或慢性疾病的患兒。新生兒和小嬰兒HPIV3感染率僅次于RSV,與2002~2007年重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院流行病學(xué)研究相符。2004~2006年重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院研究也顯示,急性呼吸道感染的病毒病原分析中HPIV3居第2位,僅次于RSV,但多見于3~5歲的上呼吸感染患兒。HPIV3幾乎常年均可檢出,感染率是HPIV中最高的,主要流行于春夏季,持續(xù)時間較HPIV1、HPIV2長。英國報道HPIV3感染占HPIV總感染的71%,主要流行于春夏季,常年均有散發(fā);中國臺灣、北美、芬蘭和澳大利亞HPIV3流行季節(jié)同樣以春夏季為主,與王芳等報道基本相符。2.3hpiv感染年齡及感染情況HPIV4通常被認為僅散發(fā)存在,感染率低,引起的呼吸道疾病癥狀輕微,重要性一直被忽略。但通過近年的研究,已有其引起小范圍暴發(fā)的報道,且可引起嚴重的呼吸道感染,其重要性正逐漸被認識。王芳等研究顯示,HPIV4感染率不低,占HPIV感染的10.2%(HPIV1、HPIV2、HPIV3分別占20.7%、4.5%、61.4%);感染年齡多在3~6歲,較其他3型高,在6~36月感染率低;與其他病毒的混合感染率在同型病毒中最低。最新研究發(fā)現(xiàn)HPIV4感染在春夏季也高發(fā),與以前每兩年在晚秋及冬季流行的報道不一致。北京HPIV感染現(xiàn)狀的研究顯示,HPIV4陽性標本占所檢測標本的0.6%(22/3519),并不低于HPIV2的0.4%,且測序結(jié)果顯示BJ7285、BJ6412分屬于HPIV4A、HPIV4B,說明國內(nèi)也存在HPIV4不同亞型感染。既往報道顯示HPIV4主要是A亞型,但也有報道顯示B亞型與A亞型同樣多見。血清流行病學(xué)已證實60%~84%的嬰兒存在母源性抗體,抗體水平在7~12個月時下降至7%~9%,低水平持續(xù)數(shù)年后,在3~5歲時上升至50%。我國HPIV4感染情況值得進一步深入研究。兒童HPIV感染除單一亞型感染外還有混合型感染。成人感染HPIV的報道少見,周一平等研究顯示成人下呼吸道感染患者中病毒感染占較高比例,以流感病毒A(FluA)、鼻病毒(RhV)、HPIV1為主。3hpiv感染HPIV可引起所有的呼吸道感染性疾病。1/2的喉炎和1/3以上的急性上呼吸道感染為HPIV引起。不同的HPIV亞型引發(fā)疾病的特點不同。急性喉氣管支氣管炎中HPIV1為主要亞型,而HPIV3也可引起成人嚴重的喉氣管支氣管炎。4型HPIV均可引起毛細支氣管炎,但以HPIV1、HPIV3最常見,其中HPIV3尤為多見,僅次于RSV。HPIV3與肺炎的關(guān)系比其他亞型更加密切,住院率高于HPIV1、HPIV2。HPIV感染可誘發(fā)哮喘急性發(fā)作。研究表明,HPIV3肺炎患兒CD4/CD8比值升高,與哮喘患兒細胞免疫功能類似,提示HPIV3與哮喘關(guān)系密切。4免疫探索hpiv的臨床應(yīng)用HPIV引起的呼吸道感染的臨床表現(xiàn)多變且無特異性,確診須進行特異性病毒學(xué)檢查,目前包括以下幾方面:(1)病毒分離。方法準確、可靠、穩(wěn)定,但對標本病毒含量要求高,必須達到細胞培養(yǎng)所需;對標本采集、運輸、保存的條件要求高;實驗要求苛刻、繁瑣、費時;確診至少需10~15d,陽性率偏低。另外,病毒合并感染現(xiàn)象普遍存在,但由于細胞培養(yǎng)存在干擾現(xiàn)象,難以檢出標本中可能存在的合并感染,對預(yù)后差的合并感染的早期診斷尤為不利。HPIV進行細胞分離培養(yǎng)也較困難,會出現(xiàn)具有典型臨床癥狀和流行病學(xué)支持依據(jù)的病例標本檢測結(jié)果為陰性的情況,不利于該類疾病的早期診斷和疫情的應(yīng)急處理,因而限制了其臨床應(yīng)用。(2)通過特異性抗體抑制紅細胞吸附鑒定HPIV的血清型。(3)直接免疫熒光法檢測呼吸道分泌物HPIV抗原。該方法提高了特異性,檢測時間較短,標本送到實驗室2h內(nèi)就可得出結(jié)果,設(shè)備僅需熒光顯微鏡。為盡早診斷疾病、減少疾病傳播及確定正確的治療方案提供更可靠的依據(jù),臨床上使用廣泛。但通常僅能檢測HPIV1~3型,且其靈敏度有待提高。(4)放射免疫測定法和酶免疫測定法檢測HPIV抗體。如檢測兩份血清標本中特異抗體IgG或檢測單一血清標本中特異抗體IgM,此方法簡便、快速,設(shè)備要求不高,可用于大批量篩查。但因特異性不高,假陽性較多;需采集發(fā)病早期和恢復(fù)期雙份血清進行檢測分析才有意義;從病毒感染到抗體出現(xiàn)需一定時間,抗體檢測用于疾病的早期診斷靈敏度不高,故不作為首選。(5)多重PCR檢測病毒DNA。此方法有高度敏感性、高度特異性、高效率且可同時檢測多種病原等優(yōu)點。逆轉(zhuǎn)錄多重RT-PCR方法能夠直接進行亞型分析。因此該法被越來越多的科研工作者所青睞,但也存在假陽性。5治療重度hpiv感染的藥物及試劑對病毒感染目前尚無肯定有效的藥物。利巴韋林、干擾素和蛋白酶抑制劑有一定療效,宜在早期使用?？诜蚰c道外激素治療可緩解中、重度HPIV感染引起的急性喉氣管支氣管炎癥狀。在體外棉鼠模型中,激素聯(lián)合免疫球蛋白治療能降低肺組織中病毒的滴度,因此在有效的疫苗或藥物面世之前,可作為治療重度HPIV感染的一項選擇。新近研究的選擇性HPIV抑制子———BCX2798、BCX2855,是根據(jù)新城疫病毒(Newcastlediseasevirus,NDV)三維結(jié)構(gòu)的血凝素-神經(jīng)氨酸酶蛋白催化結(jié)合位點設(shè)計的,在體內(nèi)外都有抗病毒活性,前者主要針對HPIV1,后者對HPIV3活性高,是未來治療和預(yù)防HPIV感染的潛在復(fù)合物。體外實驗表明甘草抗病毒有效部位(GC3-1-4)、梔子提取物(ZG)及納米銀(NaAg)對HPIV具有一定的抑制作用,為研制廣譜抗病毒藥物和材料提供了實驗依據(jù),為治療HPIV感染提供了新方法。研究發(fā)現(xiàn)HPIV導(dǎo)致毛細支氣管炎患兒趨化因子RANTES、MIP-1α、IL8升高,為應(yīng)用抗趨化因子抗體抑制呼吸道炎癥、降低呼吸道高反應(yīng)性及哮喘的早期干預(yù)提供了新的治療方法,也為治療HPIV感染提供了新途徑。6hpiv重組疫苗目前HPIV滅活疫苗、減毒活疫苗、基因工程疫苗和亞單位疫苗均已研究成功。牛PIV3(BPIV3)疫苗已證實對嬰兒安全有效;鼠PIV1疫苗在成人Ⅰ期臨床試驗結(jié)果證實是安全的,但尚未用于嬰幼兒。上述疫苗因接種后免疫力不完全,故在人體尚未廣泛使用。針對HPIV的安全、有效的疫苗目前正在研究中,應(yīng)用于臨床還需一定時間。SeV作為疫苗載體被證實是安全的,體外實驗顯示HPIV2重組SeV模擬對同源或異源HPIV2的中和抗體疫苗可引出強大、持久的HPIV2抗體,能長期免疫達11個月;接種同時表達多種HPIV或RSV蛋白的重組SeV,可同時起到針對多種病毒的免疫保護作用。一種新的重組HPIV1,其P/C基因的開放讀碼框被分離,能將突變引入C基因而不影響P基因,為未來HPIV疫苗研制提供了骨架。因此多價疫苗的研制也是我們努力的方向。7piv5在人體治療副流感病毒5(p