新生儿中枢神经系统肠道病毒感染的研究进展

金 芳 夏世文

1.武汉科技大学医学院，湖北武汉 430065；2.湖北省妇幼保健院新生儿科，湖北武汉 430070

肠道病毒（enterovirus，EV）在世界范围内传播广泛，可引起暴发流行。EV 具有嗜神经性，80%～90%的儿童病毒性脑膜炎由EV 引起[1]。新生儿对EV 易感性高，易出现中枢神经系统（central nervous system，CNS）感染，早期表现为发热、反应低下、惊厥[2]，与非特异性发热或脓毒症样表现鉴别困难。约10%的患者合并脑损伤，可出现脑室旁白质软化（periventricular leukomalacia，PVL），严重者遗留认知障碍、脑性瘫痪等后遗症[3]。了解新生儿EV 的流行病学及新生儿CNS EV 感染的发病机制、临床症状、神经发育结局、识别及诊断CNS EV 感染及并发的脑损伤，对改善患儿预后有重要的临床意义。现就新生儿CNS EV 感染的研究进展作一综述，以期为临床医生提供参考。

1 流行病学

EV 属于微RNA 病毒科肠道病毒属，已知可感染人类的EV 有106 种。以往将EV 分为脊髓灰质炎病毒（poliovirus，PV）和非脊髓灰质炎病毒，后者包括柯萨奇病毒A 型（coxsackie A virus，CVA）、柯萨奇病毒B 型（coxsackie B virus，CVB）、埃可病毒和其他48 种肠道病毒。国际病毒分类委员会根据EV 生物学及基因多态性将其重新分类为四组（A～D）[4]。见表1。

表1 肠道病毒分类

EV 感染夏秋季高发，通过粪-口途径及呼吸道途径传播，潜伏期为3～6 d。新生儿的感染可能由于围生期垂直传播（宫内、产时），或生后水平传播（家庭成员接触及新生儿病房传播）。有报道EV 通过母乳喂养传播，在重症脑膜炎患儿的母乳中检出CVB3[5]。

新生儿EV 感染在不同国家/地区的发病率差异很大，与流行的病毒血清型、研究对象的日龄、地理区域、季节及使用的检测方法有关[6]。荷兰新生儿EV 感染的发病率为26/10 万活产儿[7]。美国EV 监测系统数据显示，22 348 例EV 感染患者中新生儿占11.4%[8]。我国近年来有关新生儿EV 感染的报道多为病例系列研究及区域流行病学调查，缺乏国家级监测系统，为避免EV 院内暴发性事件发生并提供有针对性的防控与治疗措施，应加强风险管理目标，系统性开展哨点监测工作及横断面风险监测。

国外数据显示，E11、CVB2、CVB5、E6、E9 和CVB4是新生儿EV 感染常见血清型[8]；国内研究显示CVB1、E30、CVB3 是常见血清型[9]。常见血清型出现变化的原因是一些血清型在广泛暴发之后出现相对平静期，不同地理区域间病毒的变异是EV 流行病学的重要特征[7]。新生儿免疫系统发育不成熟，且新生儿Fc 受体是CVB 的脱壳受体[10]和埃可病毒通用受体[11]，故易发生EV 感染，病变常累及多系统且程度严重。重症EV感染临床症候群主要有3 种：CNS 感染、心肌炎及脓毒症样综合征，分别占11%、37%及46%。其中新生儿EV 感染导致脑膜炎的发病率为0.79/1 000，且呈逐年上升的趋势[12]。我国一项回顾性研究显示，74.1%EV感染新生儿合并CNS 受累，出现惊厥、头颅核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）受累等表现[13]。

2 新生儿CNS EV 感染的发病机制

A 组EV 如EVA71、CVA6 和CVA16，B 组EV 如CVB1、CVB3、CVB5、CVA9、E6、E7、E11 和E13，C 组EV 如CVA24，以及D 组EV 如EVD68 等可入侵CNS，引起病毒性脑膜炎、脑炎和急性弛缓性脊髓炎（acute flaccid myelitis，AFM）等神经学表现。EVA71/EVD68 通过逆向轴突运输、CVB3 通过感染免疫细胞、E30 通过感染血脑屏障/血脑脊液屏障的方式入侵CNS[14]，并通过细胞焦亡、凋亡或自噬等途径诱导神经细胞死亡[15]。EV 感染导致的炎症细胞浸润和细胞凋亡是神经系统损伤的原因[16]。

2.1 EV 与免疫反应

EV 通过免疫逃逸机制破坏免疫系统的病毒清除和炎症反应作用。小胶质细胞及星形胶质细胞等表面的模式识别受体如Toll 样受体（Toll-like receptors，TLRs）、维甲酸诱导基因-I 样受体[retinoic acid-inducible gene-I（RIG-I）like receptors，RLRs]和核苷酸结合寡聚化结构域样受体（nucleotide-binding and oligomerization domain-like receptors，NLRs）可识别病毒，诱导细胞因子和干扰素（interferon，IFN）的转录和翻译，激活固有免疫应答。EVA71 的非结构蛋白2A和3C 通过抑制TLRs、RIGs 或IFN 信号转导及NLRP3 炎性小体激活等机制发生固有免疫逃逸[17]。体液免疫被激活后产生抗体对抗EV 感染，随着抗体水平的上升病毒载量下降；同时建立记忆保护宿主免受二次暴露，Th1、Th2、CD8+T 细胞及B 细胞是主要的效应细胞。CVB3 通过抑制主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）-I 类抗原呈递，有效避开CD8+T 细胞免疫[18]。

2.2 EV 受体与CNS 感染

EV 有组织趋向性，感染EVA71 后脑干、间脑、基底节区和小脑齿状核发生炎性病变[19]；EV 嗜神经性的重要原因是神经细胞表面特异性受体的表达，包括EVA71/CVA16 的清道夫受体B2（scavenger receptor class B，member 2，SCARB2）和P-选择素糖蛋白配体-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）、CVA21/E6/E11 的CD55 受体、E9/E11 的Fc 受体等。EV 与受体和附着因子结合，在低pH 环境及宿主因子PLA2G16 的作用下病毒基因组从核内体中释放，易位到细胞质中脱衣壳，并在PI4KB、ACBD3、SETD3、PHB 等宿主因子的作用下进行基因复制；宿主因子（如Sam68、hnRNP A1、FBP1 等）可招募核糖体与病毒基因5’非编码区的内部核糖体翻译病毒蛋白，组装病毒颗粒[20]。

2.3 EV 基因重组与免疫逃逸

EV 依赖RNA 的RNA 聚合酶缺乏校对功能，基因高频率的重组是EV 进化的主要机制。重组导致病毒克服宿主的特定抗体选择，使传播力和致病性增强，组织趋向性发生改变。位于衣壳抗原部位的替换影响抗体结合，增加病毒免疫逃逸的能力[21]。

2.4 病理学表现

病毒性脑膜炎的病理学表现为轻症炎症反应，伴水肿和淋巴细胞浸润，脑实质可见血管淋巴细胞袖套征和中性粒细胞；脑炎表现为胶质增生、小胶质细胞结节、中性粒细胞浸润和坏死[19]。

3 临床症状及神经发育结局

新生儿EV 感染可表现为无症状、非特异性发热、CNS 感染、心肌炎及脓毒症样综合征等。被感染的新生儿中21%有临床症状，最早在生后1 d 出现[22]。中国台湾地区一项研究描述了146 例感染患儿的临床症状，其中43 例（29.5%）出现非特异性发热，61 例（41.8%）患有病毒性脑膜炎，42 例（28.7%）患有脓毒症样综合征[5]。

3.1 非特异性发热、心肌炎和脓毒症样综合征

非特异性发热是最常见的症状，主要为低至中度发热[7]。一项纳入86 例EV 感染新生儿的研究显示，首发症状主要为非特异性发热（87.2%），其次为黄疸、呼吸困难、皮疹、腹泻、腹胀、呕吐等[23]。心肌炎多由CVB1～5 引起，常合并脑膜脑炎，病死率为38.6%[12]。脓毒症样综合征多为E2所致，以肝脏弥漫性坏死和暴发性肝衰竭为特征，造成多脏器自发出血，称为出血-肝炎综合征，病死率达80%～100%[24]。

3.2 CNS 感染临床症状

新生儿CNS EV 感染主要表现为病毒性脑膜炎、脑炎或AFM，脑膜炎较脑炎常见。CVB 和埃可病毒为大多数病毒性脑膜炎的病原体，其中E30、E11 是主要的血清型。E11 致病力较强，可引起新生儿EV 暴发性事件，如2019 年5 月至6 月广东两家NICU 发生的26 例E11 感染暴发，在世界范围内EV 的流行病学调查中占重要位置。E11 轻症感染引起的病毒性脑膜炎主要表现为发热、少哭、少吃、少动等，重症感染患儿远期可出现惊厥、脑性瘫痪等后遗症[25]。EVA71为引起脑炎和AFM 最常见的血清型，引起的严重脑炎患儿出现嗜睡、前囟饱满、意识改变、昏迷，40%的患者可能出现局灶性表现（癫痫发作、肌阵挛和偏侧颤动），头颅MRI 证实有脑白质损害。Verboon-Maci olek 等[26]报道了6 例EV 脑膜脑炎新生儿头颅MRI显示脑白质病变；国内Wu 等[27]报道了12 例EV 脑炎新生儿头颅MRI 显示点状及弥散性白质病变。

3.3 神经发育结局

一项对新生儿EV 脑膜炎神经发育结局的研究显示，随访至1 岁时颅脑MRI 异常的患儿神经发育评估的认知Bayley Ⅲ亚量表得分显著低于MRI 正常患儿[3]。目前报道的神经发育结局不一，包括智力、运动、语言及认知障碍，感音性耳聋和癫痫发作等[12]，但缺乏大样本、多中心研究报道。

4 早期识别及临床诊断

约20%的新生儿感染可发展为重症感染[28]，病死率为11.5%～38.0%，远高于1 月龄以上儿童的病死率（2.5%）[12]，出现CNS 感染可导致PVL、远期预后不良。因此，早期识别EV 感染、诊断CNS EV 感染尤为重要。危险因素包括早期发病，缺乏母体来源的血清特异性中和抗体，母亲围生期感染，早产，男婴，多系统疾病，严重肝功能障碍，病毒培养阳性，E11 或CVB 感染[29]。

4.1 EV 感染的早期识别

在EV 流行的夏秋季节，如母亲围生期有病毒性感染，密切接触者有发热，新生儿出现多器官功能损害或脓毒症样表现时，应高度警惕EV 感染。

4.2 CNS EV 感染的临床诊断

结合病史、危险因素及临床症状如怀疑CNS EV感染，应及时进行病毒学检测，根据脑脊液检查、影像学检查、脑功能监测综合做出判断。脑脊液中EV 载量低于粪便/血液和呼吸道标本，在脑脊液中的检出率为47.0%，呼吸道样本中的检出率为50.0%，粪便/血液中的检出率为58.4%[12]。因此除脑脊液标本外，应采集粪便/血液和呼吸道标本进行EV 检测[7]，目前已开发出数种病毒学检测方法。

4.2.1 逆转录-聚合酶链式反应（reverse transcription -polymerase chain reaction，RT-PCR）脑脊液RT-PCR 具有高灵敏性（94.7%～97.0%）和特异性（100.0%），可在2～3 h 内获得结果，已成为诊断CNS EV 感染的金标准[12]，但需定期更新PCR 引物和探针序列以适应病毒的进化。

4.2.2 病毒分离培养 病毒分离培养是EV 感染的传统实验室诊断方法，需要3～8 d，灵敏度及特异度均较低，用于病毒分型、评估抗病毒药物的疗效及质量控制。

4.2.3 血清学检测 血清学检测主要包括酶联免疫吸附试验、中和试验等，可在EV 感染3～4 周后进行，不适合疾病早期及急性期的诊断，由于不同EV 血清型之间的抗原的交叉反应，可能出现较高的假阳性率。

4.2.4 宏基因组测序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）mNGS 识别毒力决定因素和预测抗病毒药物的耐药性，同时避免设计和实现特定类型的RT-PCR 探针的时间和经济负担，有望替代RT-PCR技术[7]。

4.2.5 脑脊液检查 脑脊液外观清亮或微浑浊，脑脊液常规示白细胞正常或轻度升高，生化结果示蛋白及糖、氯化物含量正常或异常，仅根据脑脊液检查难以区分病毒和非病毒CNS 感染。

4.2.6 影像学检查 头颅MRI 可显示PVL 或弥散性白质损伤，尤其弥散加权成像更明显，白质损伤程度与预后相关。

4.2.7 脑功能监测 振幅整合脑电图可出现背景波不连续图形、无睡眠觉醒周期、弥漫性慢波、棘（尖）慢波、痫样放电等表现。

有研究探讨神经生物标志物在新生儿CNS EV感染中的评估价值，发现EV 脑膜炎患者脑脊液中Aβ42 水平降低，t-tau 和S100B 不受影响[30]。

5 预防

为减少围生期垂直传播，流行期间建议产科对孕妇进行EV 筛查；母亲筛查阳性患儿转入新生儿科的隔离时间为2～7 d。研究显示，孕妇接种EVA71 疫苗可提高新生儿体内的胎传抗体水平，安全性及有效性有待进一步研究[31]。为减少生后水平传播，对疑诊或确诊EV 感染的患儿行单间隔离的时间为14 d。医护人员在接触患儿前需穿戴好口罩、帽子、手套及隔离衣，严格执行手卫生，加强环境和物品消毒。

此外，5 种EVA71 灭活疫苗在儿童中的安全性及有效性得到了验证，接种疫苗后EVA71 感染率下降，有效率为89.7%[32]，需进一步在新生儿期进行验证。

6 治疗

临床治疗以对症支持为主，包括物理降温、控制惊厥、静脉用免疫球蛋白、糖皮质激素、重要脏器功能支持等，并无特异性抗病毒药物。普可那利是目前研究最多的治疗新生儿重症EV 感染的抗病毒药物，可防止病毒脱壳和RNA 复制，降低病死率，但不能逆转器官损伤[12]；阿兹夫定可抑制EV 的RNA 合成，在国内已进入Ⅱ期临床试验阶段[33]；E30 单克隆抗体能阻断病毒与CD55 和Fc 受体的结合，对开发疫苗和治疗EV 感染有指导意义[34]，但大多数抗病毒药物的研究缺乏大型的随机对照试验。

7 结语

新生儿CNS EV 感染可出现脑膜炎、脑炎和AFM等，并发脑损伤和神经系统后遗症。临床症状缺乏特异性，确诊有赖于EV 核酸的定量和测序。治疗以对症支持为主，大部分抗病毒药物仍处于临床试验阶段，新生儿期尚无效果好、针对性强、安全性高的治疗方案，需大样本、多中心研究和更长时间神经结局随访。针对新生儿CNS EV 感染及并发的脑损伤应当采取精准治疗，提高临床诊疗能力，从而改善患儿远期预后。