肠道病毒71型感染致重症手足口病研究进展

陈　程 综述，彭忠田审校（南华大学附属第一医院感染科，湖南衡阳421001）

肠道病毒71型感染致重症手足口病研究进展

陈程 综述，彭忠田△审校
（南华大学附属第一医院感染科，湖南衡阳421001）

手足口病/病毒学；危重病；肠道病毒属/致病力；综述

手足口病（hand，foot and mouth disease，HFMD）主要是由肠道病毒（enterovirus，EV）71型（EV71）和柯萨奇病毒A组（Coxsackie virus-A，CoxA）16型（CoxA16）引起的急性丙类传染病［1］，以3岁以下儿童多见［2-3］，多呈自限性。相较于CoxA16及其他EV感染所致HFMD，EV71感染易累及神经系统（如无菌性脑炎、脑干脑炎、神经源性肺水肿等），病情重，病死率高，已成为儿童的头号杀手。

EV71所致HFMD临床表现多样包括轻微发热、呼吸道症状、疱疹性咽峡炎、中枢神经系统（central nervous system，CNS）并发症等，甚至死亡。2/10 000患儿感染EV71可发生严重并发症，80%～85%HFMD死亡病例可分离出EV71［4］。EV71自1969年被分离出后在亚太地区迅速暴发流行，已严重危害儿童健康。在过去几十年里对EV71的研究已取得很大进步，为HFMD的预防和控制铺平了道路。现主要将EV71感染致危重症HFMD的发病机制、治疗和预防研究进展总结如下。

1　病原学

人EV71属EV小RNA病毒科A组，核酸长7.4 kb。病毒颗粒为二十面体立体对称无包膜、无突起的球型结构，其衣壳蛋白由病毒蛋白（viral protein，VP）1～4 4种结构组成，其中VP4位于衣壳内侧，其余均暴露在衣壳表面（图1）［5］。依据衣壳蛋白VP1核苷酸序列不同EV71可分为A、B、C、D 4个基因型，其中B、C型进一步分为B1～5、C1～5亚型，不同基因亚型与疾病严重程度是否有关至今尚未确定［6-7］。2008～2014年HFMD疫情反复出现在我国各省市，全国HFMD发病数从488 955例增加至2 778 861例，死亡数从126例增加至501例，发病数和死亡数均占丙类传染病的首位［8］。在此期间，CoxA2、CoxA4、CoxA5、CoxA6，CoxA10、CoxA12、CoxA16、EV71共菌株流行和循环暴发，其中EV71是HFMD危重症的主要责任病原体。

EV71病毒颗粒为直径30 nm的二十面体立体对称球型结构，内含单股正链RNA。RNA中仅有一个开放阅读框，在其两侧为5′和3′非编码区，核酸长7.4 kb，其5′末端共价结合一个小相对分子质量蛋白，3′末端有多聚腺苷酸尾。P1前体蛋白编码所有的结构蛋白VP1～4，P2、P3共编码7个非结构蛋白，分别为2A～C、3A～D。

图1　EV71病毒颗粒结构和基因组结构图

2　发病机制

2.1病毒因素EV71感染具有泛嗜细胞性，主要利用特定细胞分子作为受体侵犯宿主细胞。一种是清道夫受体B2，也称为溶酶体整合膜蛋白2，广泛表达于不同类型细胞包括神经元，直接参与EV71 CNS的感染。另一种是P-选择素糖蛋白配体-1（P-selectinglycoproteinligand1，PSGL-1）。PSGL-1是一种黏附分子，通过PSGL-1与选择素分子间的相互作用介导白细胞在血管内皮细胞上产生滚动（即起始黏附），进而使白细胞逐步活化并稳定黏附于血管内皮［9-10］。单核巨噬细胞是EV71的靶细胞，且其可通过血脑屏障分化为小胶质细胞，EV71感染单核细胞后是否随血液中单核细胞一起流入CNS尚有待于进一步研究。另有报道称，唾液酸化葡聚糖和DC-SIGN受体也与EV71感染有关［11］。而唾液酸化葡聚糖在呼吸道和消化道上皮细胞中表达丰富，EV71可借此进入肠上皮细胞。此外DC-SIGN是树突状细胞和巨噬细胞大量表达的受体，有研究表明，EV71进入树突状细胞部分是通过与DC-SIGN的相互作用完成的［11］。EV71通过与这些特异性受体结合而吸附于被感染细胞表面，然后经细胞内吞作用进入细胞或将病毒核酸释放入细胞。Yu等［12］发现，EV71通过感染广泛小胶质细胞、巨噬细胞和中性粒细胞浸润到CNS，导致严重神经损伤。Fan等［13］也发现，EV71和人类中介复合体亚基25蛋白拥有共同抗原表位，表明EV71可促进炎症细胞聚集，并可诱导抗体产生与神经组织表达的自身抗原结合，引发自身免疫反应，引起神经系统疾病，因而易致重症HFMD的发生。

2.2宿主因素病毒感染可激发多种宿主免疫反应以限制病毒传播。先天免疫反应是抵抗病原体入侵的第一道防线，随之获得性免疫应答出现，消除入侵病毒。婴幼儿易感染EV71，且病程进展快、病情重，可能与婴幼儿免疫系统极不成熟有关［14］。多项血清学研究证实，EV71抗体滴度随年龄增长而升高，而这些中和抗体的产生可防止EV71个体感染［15-16］。因此，这或许可解释为什么婴幼儿容易发生EV71感染。此外EV71引起严重并发症，一是病毒对机体的直接损伤；二是通过白细胞、内皮细胞和树突状细胞大量复制产生全身炎症反应，同时释放多种细胞因子和趋化因子导致免疫损伤和并发症。有研究发现，重症手足口肺水肿患儿脑脊液中可检测到高水平白介素（interleukin，IL）-6及γ干扰素，且肿瘤坏死因子α、IL-β、IL-10表达也明显升高［17］。这些过表达的炎性细胞因子在超表达趋化因子CCL2、CXCL10、IL-8作用下加重了 CNS的损害和肺组织炎症，使HFMD病情迅速恶化。

3　临床表现

EV71是一种高度嗜神经病毒，对CNS有极高感染性，可沿周围神经轴索浆向心性扩散到达脑干及延髓，临床表现变化多样，主要包括脑炎、无菌性脑膜炎、急性迟缓性麻痹（acute flaccid paralysis，AFP）、急性出血性结膜炎、肌肉僵直、阵挛、呕吐、共济失调、意向性震颤及情感淡漠等。其中AFP是EV71引起的多种神经系统综合征的最主要表现包括脊髓灰质炎样前角细胞破坏（前脊髓炎）、格林-巴利综合征和横贯性脊髓炎［18］。

此外EV71感染发生肺水肿一般均有神经系统损害在先，一旦出现肺水肿常很快进展至心肺功能衰竭阶段，主要表现为面色苍白、极度呼吸困难、口吐白色或粉红色或血性泡沫液（痰）、四肢发凉、心率增快或缓慢、脉搏浅速、血压升高或降低等休克表现。并发肺水肿患儿90%于发病后12 h内死亡，死亡率极高。

4　诊　断

对学龄前儿童（婴幼儿多见）在流行季节发病、依据典型临床表现及体征可达到HFMD临床病例诊断，若加上病原学和（或）血清学（急性期与恢复期血清EV71中和抗体滴度升高4倍以上）证据即可确诊为HFMD［19-20］。

4.1重症的早期识别EV71感染重症病例诊疗的关键在于及时、准确地识别确认第2、3期。出现以下表现时需考虑为病情向重型或危重型发展：（1）体温持续（≥3 d）达38.5℃或以上［18］；（2）出现神经系统症状，如呕吐、嗜睡、惊跳、抖动、意识障碍严重或进行性加剧等；（3）出现呼吸异常，如呼吸急促或呼吸困难、节律不规整等；（4）出现循环功能障碍，如心率明显增快、高血压或低血压、末梢循环不良等；（5）血常规检查显示白细胞明显升高（≥15×109L-1），血糖升高（≥11.1 mmol/L）［21］。

4.2病原学检查EV71病原学确诊主要通过在恰当的临床标本中分离出病毒或病毒特异性核酸阳性，前者为诊断肠病毒感染的“金标准”，但由于病毒分离培养耗时、费力，在病毒流行期间无法满足同时处理大量样本的需求，较适用于实验研究。临床上目前多采用分子生物学技术检测病毒，如逆转录聚合酶链反应、生物芯片技术等。由于临床标本选取会直接影响检测结果灵敏度、特异性及有效性，因此，标本的采集需依据患儿临床表现不同而采取不同的方法。

5　治　疗

尽管从20世纪90年代开始中国反复出现EV71导致的重症HFMD暴发流行，但目前对EV71仍无有效的抗病毒药物可用。重症HFMD治疗关键在于及早干预、及时救治和规范用药，根据患者所处疾病不同分期而采取不同的治疗策略。

5.1抗病毒、抗炎治疗利巴韦林是一种广谱抗病毒药物，2008年Li等［22］为评估利巴韦林抗EV71的疗效对其进行了小鼠体内外实验，结果表明，利巴韦林不仅能有效减少体内病毒载量和病毒所致的细胞病变，且能有效降低病死率、发病率和瘫痪等后遗症的发生。对轻症HFMD患儿利巴韦林气雾剂联合口服抗病毒药物治疗的疗效确切，用药剂量小、不良反应轻［23］。此外临床上利巴韦林联合中药制剂治疗也常被使用，可缩短发热和皮疹持续时间。炎性反应在HFMD的发生、发展过程中扮演着重要角色，可导致血脑屏障通透性增加，促进EV71透过血-脑脊液屏障进入CNS引发CNS症状。糖皮质激素不仅能降低微血管通透性、减轻炎性反应，还可促进肺泡表面活性物质的合成和分泌，降低肺泡表面张力，促进肺水肿吸收，有效防治肺水肿，阻断肺水肿、脑水肿恶性循环过程［13］。因而我国HFMD救治专家共识也建议，在重症病例病程第3期开始使用激素治疗［17］。此外对EV71感染致神经系统和心、肺功能受累的危重病例常使用静脉注射人免疫球蛋白 （intravenous humanimmunoglobulin，IVIG），具有抑制病毒复制和抑制非特异性炎性反应的作用。有研究表明，IVIG治疗后细胞因子表达水平较治疗前显著下降，特别是在有严重CNS自主功能障碍患儿中［24］。更有研究进一步证实，IVIG可降低病死率、减轻组织器官损伤和改善预后［25］。在中国台湾IVIG应用于治疗重症HFMD患者已引入了治疗指南。然而因缺乏大规模随机、安慰剂对照试验，IVIG的临床疗效依然存在不确定性。

5.2机械通气随着HFMD病情的发展，患儿脑干逐渐受影响，自主神经系统失调愈加明显。主要表现为出冷汗、呼吸异常、持续心动过速和高血压或低血压、休克、肺水肿、肺出血和心力衰竭等。此时患儿需进行急救护理管理、持续机械通气和重症监视血流动力学状态（心率、动脉压、血气分析、超声心动图等）。依据血流动力学变化指导补液，以避免过度液体复苏加剧肺水肿或出血。使用呼吸机辅助通气时需根据血气分析、胸部X线片检查结果随时调整呼吸机参数，如有肺水肿或出血表现应增加呼气末正压，控制肺泡渗出［26］。

6　预　防

EV7l具有高度传染性，病毒在呼吸道和粪便中持续存在4～5周，常在幼儿园、学校及家庭内部传播。对父母、教师进行病毒感染和预防策略教育是预防的关键。勤洗澡、勤消毒，对已发病儿童严密隔离，可减少疾病的发生与传播。

此外EV71反复暴发流行使疫苗的研发变得非常迫切并备受关注，目前，国内外很多研究机构正在致力于EV7l疫苗的研发。中国大陆已有3家生物公司完成了灭活EV71全病毒疫苗的Ⅲ期临床试验，而另外来自台湾和新加坡2家公司也均已完成了Ⅰ期临床试验。这些临床试验结果均表明，EV71疫苗具有较高的安全性和持久的免疫原性。EV71相关HFMD的有效保护率超过90%，而EV71其他相关疾病的保护率也超过了80%［27-28］。EV71疫苗作为我国具有独立知识产权的新疫苗，如能成功注册上市可提供更好的预防措施。

7　小　结

EV71感染导致HFMD近年来已成为全球关注的疾病，尽管EV71感染多数患儿预后较好，但其致神经系统损害后遗症乃至死亡病例也仍然存在。由于EV71在环境中的高度稳定性、高度遗传性及高频率的基因重组使疫情在很长时间内难以得到缓解，至今疾病的预防与控制仍为一大难题。因此，提高防范意识、及早甄别危重征象、及早采取治疗措施、阻断CNS损害、阻止肺水肿和循环衰竭的发生是降低发病率及病死率、改善疾病预后的关键。

［1］周玲，周以军，刘斌，等.安康市2010-2012年手足口病重症病例流行病学分析［J］.医学动物防制，2014，30（3）：259-261.

［2］初艳慧，刘潇潇，孙小宇，等.重症手足口病例的临床特征和流行病学分析［J］.实用预防医学，2014，21（9）：1074-1076.

［3］刘瑞海，李晶，曲先锋，等.需机械通气的危重症手足口病患儿临床特点及预后因素分析［J］.中国当代儿科杂志，2015，17（3）：249-253.

［4］Christian KA，Ijaz K，Dowell SF，et al.What we are watching——five top global infectious disease threats，2012：a perspective from CDC′s Global Disease Detection Operations Center［J］.Emerg Health Threats J，2013，6：20632.

［5］Solomon T，Lewthwaite P，Perera D，et al.Virology，epidemiology，pathogenesis，and control of enterovirus 71［J］.Lancet Infect Dis，2010，10（11）：778-790.

［6］van der Sanden S，Koopmans M，Uslu G，et al.Epidemiology of enterovirus 71 in the Netherlands，1963 to 2008［J］.J Clin Microbiol，2009，47（9）：2826-2833.

［7］Wang SM，Liu CC.Update of enterovirus 71 infection：epidemiology，pathogenesis and vaccine［J］.Expert Rev Anti Infect Ther，2014，12（4）：447-456.

［8］国家卫生计生委疾病预防控制局.2014年度全国法定传染病疫情情况［EB/OL］.（2015-02-16）［2015-9-25］.http：//www.nhfpc.gov.cn/jkj/s3578/ 201502/847c041a3bac4c3e844f17309be0cabd.shtml.

［9］Huang HI，Weng KF，Shih SR.Viral and host factors that contribute to pathogenicity of enterovirus 71［J］.Future Microbiology，2012，7（4）：467-479.

［10］Li M，Kong XP，Liu H，et al.Expression of EV71-VP1，PSGL-1 and SCARB2 in Tissues of Infants with Brain Stem Encephalitis［J］.Fa Yi Xue Za Zhi，2015，31（2）：97-101.

［11］Yang B，Chuang H，Yang KD.Sialylated glycans as receptor and inhibitor of enterovirus 71 infection to DLD-1 intestinal cells［J］.Virol J，2009，6：141.

［12］Yu P，Gao Z，Zong Y，et al.Distribution of enterovirus 71 RNA in inflammatory cells infiltrating different tissues in fatal cases of hand，foot，and mouth disease［J］.Arch Virol，2015，160（1）：81-90.

［13］Fan P，Li X，Sun S，et al.Identification of a common epitope between enterovirus 71 and human MED25 proteins which may explain virus-associated neurological disease［J］.Viruses，2015，7（4）：1558-1577.

［14］Zhu Z，Zhu S，Guo X，et al.Retrospective seroepidemiology indicated that human enterovirus 71 and coxsackievirus A16 circulated wildly in central and southern China before large-scale outbreaks from 2008［J］.Virol J，2010，7：300.

［15］Rabenau HF，Richter M，Doerr HW.Hand，foot and mouth disease：seroprevalence of Coxsackie A16 and Enterovirus 71 in Germany［J］.Med Microbiol Immunol，2010，199（1）：45-51.

［16］Weng KF，Chen LL，Huang PN，et al.Neural pathogenesis of enterovirus 71 infection［J］.Microbes Infect，2010，12（7）：505-510.

［17］Li H，Li S，Zheng J，et al.Cerebrospinal fluid Th1/Th2 cytokine profiles in children with enterovirus 71-associated meningoencephalitis［J］.Microbiol Immunol，2015，59（3）：152-159.

［18］Ooi MH，Wong SC，Lewthwaite P，et al.Clinical features，diagnosis，and management of enterovirus 71［J］.Lancet Neurol，2010，9（11）：1097-1105.

［19］Wang SM，Liu CC.Enterovirus 71：epidemiology，pathogenesis and management［J］.Expert Rev Anti Infect Ther，2009，7（6）：735-742.

［20］Ooi M，Wong SC，Mohan A，et al.Identification and validation of clinical predictors for the risk of neurological involvement in children with hand，foot，and mouth disease in Sarawak［J］.BMC Infect Dis，2009，9：3.

［21］Li Y，Zhu R，Qian Y，et al.The characteristics of blood glucose and WBC counts in peripheral blood of cases of hand foot and mouth disease in China：a systematic review［J］.PloS One，2012，7（1）：e29003.

［22］Li ZH，Li CM，Ling P，et al.Ribavirin reduces mortality in enterovirus 71-infected mice by decreasing viral replication［J］.J Infect Dis，2008，197（6）：854-857.

［23］张会平，王丽，钱继红，等.利巴韦林气雾剂治疗小儿手足口病的有效性和安全性研究［J］.中国当代儿科杂志，2014，16（3）：272-276.

［24］Chea S，Cheng Y，Chokephaibulkit K，et al.Workshop on use of intravenous immunoglobulin in hand，foot and mouth disease in Southeast Asia［J/OL］. Emerg Infect Dis，2015-01-21［2015-10-25］.http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/？term.

［25］Cao R，Han J，Qin E，et al.Mechanism of intravenous immunoglobulin therapy for severe hand-foot-mouth disease：a review［J］.Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao，2011，27（5）：712-716.

［26］陈云飞，单南冰，张祝娟，等.重症手足口病患儿的氧疗和气道管理［J］.中国危重病急救医学，2008，20（8）：497-498.

［27］Zhu F，Xu W，Xia J，et al.Efficacy，safety and immunogenicity of an enterovirus 71 vaccine in China［J］.N Engl J Med，2014，370（9）：818-828.

［28］Li R，Liu L，Mo Z，et al.An inactivated enterovirus 71 vaccine in healthy children［J］.N Engl J Med，2014，370（9）：829-837.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.06.021

A

1009-5519（2016）06-0861-03

△，E-mail：hncspzt@163.com。

（2015-10-29）