中国手足口病血清流行病学研究进展

丁毅伟，韦欢欢，朱俊萍，何秋水,3

(1.首都医科大学基础医学院病原生物学系，北京 100069； 2.解放军总医院第六医学中心呼吸与危重症医学科，北京 100048；3.图尔库大学医学微生物和免疫学系，芬兰 图尔库 20520)

手足口病(hand，foot，and mouth disease，HFMD)是由多种肠道病毒引起的常见儿童传染病，以发热、口腔和四肢末端的斑丘疹、疱疹为主要表现，少数可发展成为重症，甚至危及生命[1]。HFMD主要病原为肠道病毒71型(enterovirus 71,EV-A71)和柯萨奇病毒A组16型(coxsackievirus A16，CV-A16)。其中，EV-A71与神经系统损伤、循环衰竭、心肌炎等重症发生密切相关[2]，而CV-A16感染引起的症状较轻[3]。近年流行病学调查显示，HFMD的主要病原发生转变，柯萨奇病毒A组6型(coxsackievirus A6，CV-A6)和柯萨奇病毒A组10型(coxsackievirus A10，CV-A10)已成为全球HFMD流行的主要病原，同时其他多种非EV-A71和CV-A16的肠道病毒病原共流行活跃，特别是在亚太和中国地区[4-7]。

目前血清流行病学研究的主要方法为微量中和实验，通过横断面研究不同年龄人群的血清抗体阳性率和中和抗体效价，以及多时间点采样的回顾性或前瞻性研究。根据血清抗体阳性率和中和抗体效价的变化可对疾病流行特征和人群免疫状态进行科学评估。在HFMD相关血清流行病学调查中，几何平均滴度(geometric mean titre,GMT)是重要的评估指标之一。中和抗体滴度≥1∶8，通常被定义为阳性，而1∶8～1∶32、1∶64～1∶256、1∶512～1∶2 048分别为低水平、中等水平和高水平抗体滴度[8-9]。高水平抗体滴度通常意味着近期感染。现根据中国HFMD病原谱的历史演变，从早期CV-A16和EV-A71两种交替优势流行的主要病原到近期HFMD多病原(包括EV-A71、CV-A16、CV-A6和CV-A10等)以及尤为引人关注的母婴血清流行病学研究进展予以综述。

1 EV-A71和CV-A16的血清流行病学研究

早期中国HFMD交替或相伴优势流行的病原为CV-A16和EV-A71，其中尤以与重症和死亡病例发生相关的EV-A71引人关注。2007年山东临沂、2008年安徽阜阳与EV-A71相关的HFMD暴发之后该病迅速蔓延全国，并持续暴发流行多年，严重威胁我国儿童的生命健康。2008年5月，我国将HFMD纳入丙类法定传染病。中国科学院地理科学与自然资源研究所对2008年5月我国2 912个城市约17万儿童HFMD病例进行了统计，发现疾病主要集中于华南、华东、华中和华北地区，西部和东北部的发病率相对较低，存在明显地区差异[10]。相较气候因素，儿童人口密度对HFMD发病率的影响更大。

多项回顾性EV-A71血清流行病学研究发现，HFMD全国性暴发流行之前中国南部与中部某些省份和地区人群的EV-A71血清阳性率差异有统计学意义，但5岁以下儿童血清阳性率均低于50.0%[11-13]。另有研究显示，2004年河南开封农村地区低龄(25～30月龄)幼儿的EV-A71血清阳性率高达81.3%；而CV-A16的血清阳性率为40.0%[14]。这两种主要病原的血清阳性率随幼儿年龄增长呈不同上升趋势，且18月龄后的婴幼儿中EV-A71和CV-A16混合感染的比例显著升高[14]。

有研究对我国福建和广东地区2008年EV-A71相关HFMD暴发流行前后的人群中和抗体水平进行了检测，发现福建省龙岩市2008年以前青少年人群中EV-A71中和抗体阳性率、GMT分别为77.5%和24.5，提示2008年前EV-A71已在龙岩市局部流行；当经历了2008年的疾病暴发后，青少年人群中EV-A71中和抗体阳性率和GMT较流行前明显升高，分别为85.3%和41.0[15]。其中，0～5岁儿童血清中和抗体水平较低，提示缺少中和抗体的保护人群为学龄前儿童。

2007—2009年，EV-A71和CV-A16在广东持续流行。该地区的血清流行病学研究发现，EV-A71和CV-A16的血清阳性率分别在1～3岁组和1～5岁组人群随年龄的增长而升高，且高GMT值均分布在这些年龄组中[16]。提示这些低龄幼儿对HFMD易感，应为血清学检测及疫苗接种的优先人群。同时研究发现，2009年的人群血清中和抗体阳性率低，对病毒感染的保护力差，与2010年当地的HFMD大暴发相关[16]。

2010年是我国HFMD大暴发之后疾病死亡率最高的年份，多地区开展了该年份的横断面血清流行病学调查。福建省EV-A71的血清流行病学研究发现，5岁以上年龄组人群EV-A71中和抗体阳性率为61.67%，明显高于0～4岁年龄组(25.33%)[17]。广西荔浦县检测了2个乡镇403名儿童的血清标本发现，EV-A71血清抗体阳性率从1岁年龄组至5岁年龄组逐渐升高，由30.0%升至85.0%[18]。而江苏省赣榆县1～15岁儿童中，随年龄增长EV-A71中和抗体阳性率从20.0%增至82.5%，且3岁后该中和抗体阳性率维持在70.0%以上[19]。流行病学调查显示，2008—2013年赣榆县HFMD的主要病原为EV-A71和CV-A16，其中2009年和2010年以CV-A16为主，2011年和2013年以EV-A71为主，呈隔年流行趋势[20]。而2010年江苏省开展的血清流行病学调查显示，EV-A71和CV-A16相伴流行，人群中血清中和抗体阳性率在1岁以下年龄组较低，在4～10岁组则随年龄增长而增加，且两种病毒病原的血清阳性率差异有统计学意义[21]，提示该地区两种病原在人群中的感染率明显不同。山东省3个城市7个不同地理县的HFMD血清流行病学调查发现，健康人群中EV-A71和CV-A16的感染常见，且50.0%～80.0%的感染为隐性感染，两种病原的血清抗体阳性率与人群的年龄、生活地点和采样季节明显相关[22]。如EV-A71和CV-A16的总抗体阳性率在10～29岁增长至80.0%以上；济南EV-A71的阳性率低于济宁和淄博，而济宁CV-A16的阳性率明显高于济南和淄博；1月份采集的血清阳性率远低于4月和8月，与HFMD春夏季节高发相吻合。

综上可知，EV-A71和CV-A16中和抗体阳性率通常随年龄增长呈上升趋势，且5岁以下儿童血清阳性率普遍较低，提示该年龄组儿童为HFMD的易感人群。同时同一地区不同年份，以及同一年份不同地区人群中血清抗体阳性率存在明显差异，且具有病原的特异性。提示HFMD的两种主要病原在多地区相伴或交替流行，且该疾病春夏季节高发，疾病暴发流行前后人群血清阳性率会出现相应的动态变化。

2 HFMD多病原血清流行病学研究

随着HFMD在中国的持续流行，该病病原谱组成发生明显改变，非EV-A71和CV-A16的其他肠道病毒病原逐渐增多。2013—2015年中国部分地区HFMD病原谱检测显示，由CV-A6引起的HFMD病例比例不足10.0%[23]；但2013年后CV-A6逐渐取代EV-A71和CV-A16成为中国多个省市HFMD流行的主要病原[24]。2009—2013年，CV-A10在HFMD病原谱中的构成占比为7.0%～19.0%，也逐渐成为我国HFMD的重要病原之一[25]。这种病原谱的转变和多种肠道病毒病原共流行的状况同样体现在人群的中和抗体水平和阳性率等方面。

2013年，CV-A6已成为上海HFMD的主要病原。当地EV-A71和CV-A16的流行出现新模式，由间隔年高峰模式转变为一年高峰过后，紧跟着下一年的流行小峰。流行病学分析显示，2012—2016年上海地区存在EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多种病原的共流行；人群中，EV-A71高水平中和抗体滴度(1∶512～1∶1 024)在3～5岁年龄组占比最高，且学龄前儿童的EV-A71中和抗体滴度在约5岁时达到峰值然后逐渐降低[26]。总体EV-A71的高水平中和抗体滴度峰值发生于2014年和2016年，提示这两年疾病流行期间存在健康个体的较大规模隐性感染，其可能是后续疾病流行的潜在来源。EV-A71中和抗体阳性率在2013—2016年的波动可能预示着未来该病原流行情况的变化；而CV-A16的中和抗体阳性率高与其后续流行的衰退相对应。2014年，廊坊市0～5岁健康儿童血清中EV-A71中和抗体阳性率高达74.4%，提示当地儿童多数在5岁时已经显性或隐性感染过EV-A71[27]。不同地区相近年份的检测结果差异提示，EV-A71相关的HFMD在中国流行高峰过后，地区差异仍然存在，相对规模的隐性感染依然存在。

2012—2014年，江苏省[28-29]进行了EV-A71疫苗三期临床试验以期评估疫苗效果，结果发现，2012年春夏HFMD高发季节之后，婴幼儿群体CV-A6的中和抗体水平从39.4%(71/180)上升至72.2%(130/180)，GMT从21.0上升至95.0；而CV-A10的血清阳性率在12～35月龄组婴幼儿中为45.3%(63/139)，明显高于6～11月龄组[14.6%(6/41)]。2012年9月至2014年1月，江苏省CV-A10的血清阳性率和中和抗体滴度有两次增加，显示两年内可能发生了两次CV-A10的流行；约76.0%(73/96)的儿童感染了3种肠道病毒(EV-A71、CV-A16和CV-A6)中的一种，提示这些病原均在江苏婴幼儿的感染中十分常见，HFMD流行季存在多种肠道病毒的共流行及共感染病例[29]。因此，HDFM血清学调查与病原学监测的结合，将为疾病流行预测和调整疫苗研发策略提供基础和科学的数据支持。

2009—2012年，CV-A16和EV-A71交替为厦门市HFMD的首要病原[30]，2013年开始CV-A6取代CV-A16，逐渐成为与EV-A71交替占主要地位的常见病原，与2016年人群中CV-A6更高的血清阳性率(39.4%)相符[31]。2016年厦门地区对8种肠道病毒(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10、CV-B3、CV-B5、ECHO30、ECHO25)进行了血清流行病学调查，结果发现≥60%的受试者体内有2～4种病毒的中和抗体共存，提示人群可经历多种肠道病毒的感染[31]。研究发现，与HFMD相关的4种主要肠道病毒病原(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10)的血清阳性率不同，为14.4%～42.7%，且随年龄的增长而增加，7～19岁达到相对稳定的平台期；多数儿童CV-A6的中和抗体水平中等(1∶64～1∶256)，近期感染的高水平中和抗体(1∶512～1∶2 048)多见于4～6岁年龄组；而CV-A10的高GMT(91.3～139.6)集中于3岁以下儿童，提示CV-A10感染主要发生于较低龄儿童[31]。

有研究分析了2017和2018年杭州地区HFMD中除EV-A71和CV-A16外的其他肠道病毒病例，发现CV-A6和CV-A10的感染比例分别为64.4%和13.6%[32]。CV-A6是杭州地区HFMD的主要病因，同时CV-A10也超过CV-A16成为第二常见病因。随着CV-A6在中国多地逐渐高发，预计人群中经感染产生的相关中和抗体积累会逐渐增多，故持续监测病原谱变化以及人群中相关病原的血清阳性率和中和抗体效价变化可为疾病的科学预测提供依据和有利帮助。

上述HFMD多病原血清流行病学研究表明，中国HFMD流行具有地区特征，普遍存在多种肠道病毒交替优势流行/共流行模式，且2013年后疾病流行模式和病原谱发生较大变化。与EV-A71和CV-A16类似，CV-A6和CV-A10的易感人群也为学龄前儿童，且CV-A10易感儿童年龄更小。儿童期即可感染多种肠道病毒，健康人群体内病原相关抗体阳性率通常随年龄增长逐渐增加，达到一定水平后保持相对稳定。2016年3月，EV-A71全病毒灭活疫苗已在中国上市，为应对目前HFMD病原谱转变和多病原共流行现状，急需制备HFMD多价疫苗。

3 HFMD的母婴血清流行病学研究

动物实验发现，母鼠免疫 EV-A71后会产生抗体，母体抗体可经胎盘转移至小鼠，从而保护新生小鼠免受致命感染[33]。但研究发现，1～6个月的婴儿可能存在EV-A71母传抗体逐渐衰减的问题[8-9]。1996—1997年，新加坡44.0%的新生儿(70例)脐带血标本中存在EV-A71中和抗体，而1～11个月的婴儿(52例)中却未检测到[8]。2006—2008年我国台湾的母婴配对研究(154例)发现，50.0%～60.0%的母亲及约50%的新生儿可检测到EV-A71中和抗体，这些母传抗体在99.0%的婴儿6个月时降至几乎检测不到的水平[9]。

2010年广西荔浦县(21例)[18]和江苏省赣榆县(20例)[19]开展的两项小规模的母婴配对血清学检测均显示母传抗体存在，且随着新生儿月龄的增长，母传抗体滴度迅速下降。2010年连云港市40对孕妇及新生儿母源抗体的相关性研究显示，母婴间EV-A71和CV-A16的血清阳性率差异无统计学意义，且母亲GMT与新生儿GMT呈正相关，如母亲及其新生儿EV-A71/CV-A16的中和抗体阳性率分别为80.0%/12.5%和75.0%/10.0%，GMT分别为18.7/4.5和20.0/4.6；此外，母亲EV-A71和(或)CV-A16抗体水平较高，则从母亲转移给婴儿的抗体水平也较高[21]。2010年江苏省的母婴配对血清研究也发现，EV-A71和CV-A16的血清阳性率和GMT从母亲至7个月以内婴儿均急剧下降，此后一直保持在较低水平，但GMT从婴儿的第12个月到第27～38个月明显增长，提示发生自然感染；超过40.0%的儿童体内两种病毒的中和抗体滴度为1∶32或更高，提示儿童成长过程中发生多种肠道病毒自然感染[34]。而一项大规模母婴队列研究发现，母亲体内中和抗体效价低，则婴儿体内母传抗体衰减更快，并提出可考虑实施孕期接种以提高母亲体内中和抗体效价，从而延缓母传抗体在婴儿体内的衰减，实现对婴儿的保护力[35]。中和抗体阳性率和GMT低的年龄段为易感年龄段；而易感年龄段又提示了接种疫苗的最佳时间点。由于母传抗体中和效价降低，6～7个月以后的婴儿对EV-A71和CV-A16感染均很敏感，因此6个月大的婴儿适宜作为疫苗接种对象[9]，并考虑在6个月和5岁之间进行疫苗加强免疫以提高对敏感人群的保护力[35]。

HFMD的母婴配对血清学研究提示，中和抗体可从母体有效传递给新生儿，但新生儿体内母传抗体衰减迅速。无中和抗体保护的小婴儿随后在敏感年龄段可经历多种肠道病毒的自然感染。因此，进行人工干预，如敏感年龄段的婴幼儿疫苗接种，甚至疫苗安全性允许的前提下开展准妈妈的孕期接种以提高对敏感人群的保护。

4 结 语

自2008年5月我国将HFMD纳入丙类法定传染病进行管理和常规监测至今，该疾病已在中国持续流行十余年，并经历了优势流行病原的较大转变。多种肠道病毒共流行的复杂模式目前是备受关注的国际公共卫生问题[36]，而我国HFMD流行中呈现的EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多种肠道病毒的共流行、共进化和病原谱变迁正是这种复杂性的实例体现。HFMD的预防和控制面临严峻挑战，因此进行全年龄组人群中相关病原的血清流行病学监测可反映人群针对不同病原感染的群体免疫动态变化，为疾病流行的科学预测、多价疫苗研发和疫苗接种策略等防控措施的制订提供科学依据，而多价疫苗有望成为最终应对HFMD的有效手段。