段亞麗 謝正德
100045北京,國家兒童醫(yī)學(xué)中心首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院北京市兒科研究所兒科學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科國家呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心教育部兒科重大疾病研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兒童呼吸道感染性疾病研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
人腺病毒(human adenoviruses, HAdVs)可分為多種型別,感染呼吸道的主要包括HAdV-B,HAdVC和HAdV-E組 HAdVs[1],是呼吸道感染的重要病原之一。我國地域遼闊,不同地區(qū)流行的HAdVs優(yōu)勢基因型不同。本文將總結(jié)和分析我國不同地區(qū)HAdVs的優(yōu)勢流行型別及新型HAdVs的流行概況,為我國呼吸道感染HAdVs的防控提供參考資料,有助于防控策略的制定。
HAdVs屬于腺病毒科,哺乳動(dòng)物腺病毒屬,是一種無包膜的雙鏈DNA病毒。其衣殼呈二十面體對稱,由252個(gè)殼粒組成,其中240個(gè)為六鄰體,另12個(gè)為五鄰體基底,每個(gè)五鄰體基底上結(jié)合著1根纖突蛋白。其基因組長度約為36 kb,編碼末端蛋白、病毒DNA聚合酶和病毒單鏈DNA結(jié)合蛋白等病毒復(fù)制所需要的蛋白,以及其它病毒結(jié)構(gòu)組成蛋白[1]。
根據(jù)血清中和反應(yīng)、紅細(xì)胞凝集抗原表位、基因序列和功能、在新生倉鼠體內(nèi)的致癌性和在人體的病理學(xué)表現(xiàn),HAdVs被分為7組(A~G組),目前已發(fā)現(xiàn)80多種型別[2]。不同型別HAdVs的組織嗜性并不一致,可引起不同的疾病,例如:19和37型可引起眼部疾病,40和41型可引起胃腸道疾病,12和31型可引起泌尿系統(tǒng)疾病等。不同組別和血清型的HAdVs的組織嗜性見表1。
與呼吸道疾病相關(guān)的HAdVs主要有HAdV-B組(HAdV-3,7,11, 14, 16, 21, 50, 55),HAdV-C組(HAdV-1, 2, 5, 6) 和 HAdV-E 組(HAdV-4)。HAdVs引起的感染大多癥狀輕微或無明顯癥狀,但無論是在免疫功能正常還是免疫功能缺陷的患者身上,HAdVs均可以引起全身播散性感染和重癥肺炎,甚至導(dǎo)致死亡[3-4]。HAdVs主要傳播途徑有飛沫傳播、糞口傳播和接觸傳播,人群普遍易感,特別是兒童、老年人以及免疫功能低下者。HAdVs的暴發(fā)和流行常常發(fā)生在高度密閉、擁擠和潮濕的環(huán)境,如軍營、醫(yī)院和學(xué)校等。自1953年發(fā)現(xiàn)HAdVs以來,全球許多國家和地區(qū)都有HAdVs暴發(fā)或流行的報(bào)道,我國也曾出現(xiàn)HAdVs的暴發(fā)流行。目前,我國還沒有針對HAdVs的疫苗,也未對HAdVs的流行狀況進(jìn)行全國性的主動(dòng)監(jiān)測,HAdVs的感染狀況值得重視。
HAdVs在全球普遍流行,其流行模式多變,常與HAdVs型別、流行地區(qū)和易感人群的年齡等因素相關(guān)。HAdVs感染一年四季均可發(fā)生,在我國北方以冬春季節(jié)多見,南方以春夏季節(jié)常見[6]。人群普遍易感,感染HAdVs后通常癥狀輕微,但也有引起較重的疾病,甚至導(dǎo)致患者死亡的報(bào)道[7]。HAdVs引起的呼吸道感染雖然主要是散發(fā)病例,但是也可引起局部小范圍流行或大的暴發(fā)流行。20世紀(jì)50~70年代我國北方地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生兒童HAdVs肺炎大流行。如1958年冬季,我國北京和長春市的6個(gè)月至2歲的兒童中暴發(fā)了由HAdV-3和HAdV-7引起的病毒性肺炎,其病死率達(dá)16.6% ~33.3%[8];1963年冬季,本病又有廣泛的流行,尤以黃河以北更為嚴(yán)重,住院者的病死率達(dá)10% ~20%[9]。
上世紀(jì)80年代后HAdVs感染的發(fā)病率下降,無較大規(guī)模暴發(fā)流行的報(bào)道,但近幾年HAdVs感染又有所回升,局部引起暴發(fā)流行。2004年,江蘇省東臺(tái)市發(fā)生了由HAdV-3引起小學(xué)及幼兒園學(xué)生的輕型上呼吸道感染的暴發(fā),波及10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),共871例患者[10];2009年,駐豫某部隊(duì)暴發(fā)了呼吸道感染,122例患者中,13例為重癥肺炎,經(jīng)查證是由HAdVs和肺炎支原體混合感染引起的暴發(fā)流行[11];2013年,由HAdV-7引起某部隊(duì)5個(gè)營區(qū)上呼吸道感染的暴發(fā),共累計(jì)482人發(fā)病[12]。
雖然近年HAdVs感染局部暴發(fā)流行仍以HAdV-3與HAdV-7感染為主,但新型HAdVs感染的出現(xiàn)是顯著特點(diǎn)。2006年,陜西一所高中發(fā)生HAdVs引起的呼吸道感染的暴發(fā),共254人患病,其中1人死亡[13];2012年,駐河北某軍營發(fā)生了呼吸道感染的暴發(fā)流行,661例患者中,188例出現(xiàn)肺部病變,重癥病例6例[14],這兩起呼吸道感染的暴發(fā)經(jīng)鑒定均為 HAdV-55引起。HAdV-55的暴發(fā)流行,在年輕成人造成重癥和死亡病例,已引起廣泛關(guān)注。
我國地域遼闊,南北緯度跨度大,不同地區(qū)、不同年份引起呼吸道疾病暴發(fā)或流行的HAdVs的型別可能不同,也可能出現(xiàn)新的型別,呈現(xiàn)復(fù)雜、多變的分子流行病學(xué)特征。我國部分地區(qū)HAdVs主要血清型的分布和流行情況見表2。我國北部、西北部和南部地區(qū)的優(yōu)勢流行株屬于HAdV-B組,主要是3型和7型,而我國東部地區(qū)的優(yōu)勢流行株屬于HAdV-C 組,主要是 1 型、2 型和 5 型[6,15]。 HAdVs常與其他呼吸道病毒共同感染,也有不同型別HAdVs共同感染的報(bào)道[16]。
表2 我國近十年不同地區(qū)人腺病毒主要型別構(gòu)成比(%)Tab.2 Constituent ratios of main human adenovirus genotypes in different regions of China in recent ten years
3.1.1 B組HAdV-3和HAdV-7:HAdV-3是全球最普遍流行的HAdVs型別,幾乎在各個(gè)國家都有其暴發(fā)或流行的報(bào)道[7]。 2004—2006 年,在美國有34.6%的呼吸道感染患者感染了HAdV-3[8]。在我國HAdV-3也普遍流行,尤其在我國的北部、西北部和南部。2007—2010年,北京患重癥急性呼吸道感染的患者中,20.1%的患者感染HAdVs,HAdV-3占其中的 19.1%[6]。 2006—2009年,蘭州 HAdVs感染的急性呼吸道感染的兒童中78.4%的患兒感染了 HAdV-3[18]。 2012—2013年,廣州急性呼吸道感染患者中,有12.0%由HAdVs引起,而HAdV-3感染占70.0%[28]。在我國,HAdV-3也曾多次引起呼吸道疾病的暴發(fā)流行。2011年,在杭州HAdV-3曾引起發(fā)熱性呼吸道疾病和咽結(jié)合膜熱的暴發(fā)[29]。2002年,HAdV-3也曾分別在上海市和深圳市引起咽結(jié)膜炎的暴發(fā)[30]。有研究表明,HAdV-3也可引起較重的疾病如重癥肺炎[31]。
與HAdV-3相似,HAdV-7在世界范圍內(nèi)也有暴發(fā)和流行的報(bào)道[7]。在我國北部,HAdV-7為優(yōu)勢流行株,在我國南部,HAdV-7也常有報(bào)道。2007—2013年,由HAdVs引起急性呼吸道疾病的成人和兒童中 HAdV-7 感染者占 28.6% ~49.0%[16,32-33]。在我國南部,2012—2013年深圳市因呼吸道疾病住院的兒童中HAdV-7感染占HAdVs感染總?cè)藬?shù)的36.3%,僅次于 HAdV-3(46.3%)[31],但在 2006—2008年廣州的一項(xiàng)對患急性呼吸道疾病患兒感染病原的研究中未檢測出HAdV-7的感染[25],這可能與地理位置、氣候、檢測技術(shù)和收集樣本的人群不同有關(guān)。1979—1991年間我國發(fā)生過多起由HAdV-7引起的呼吸道感染的暴發(fā)[30],而后較長時(shí)間未有HAdV-7暴發(fā)感染的報(bào)道,直到2009年,在陜西省出現(xiàn)了HAdV-7引起嬰兒肺炎暴發(fā),并導(dǎo)致1名嬰兒死亡[34]。HAdV-7可引起發(fā)熱性呼吸道疾病、咽結(jié)合膜熱、支氣管炎、壞死性支氣管炎和肺炎[7]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),HAdV-7常可引起較重的臨床表現(xiàn)[35-37]。 在北京的一項(xiàng)長期(1958—1990年)關(guān)于HAdVs肺炎的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),HAdV-7與HAdV-3相比可引起較高的病死率[38]。值得關(guān)注的是,2011—2012年間,在徐州地區(qū)發(fā)現(xiàn)了 2例 HAdV-7和HAdV-3 的共同感染[20],雖然 HAdV-7 和 HAdV-3在我國普遍流行,但HAdV-7和HAdV-3的共同感染的報(bào)道極少,而HAdV-7和HAdV-3都可引起較重的臨床表現(xiàn),值得持續(xù)關(guān)注和進(jìn)一步研究。
3.1.2 C組HAdV-1和HAdV-2:HAdV-1和HAdV-2是HAdV-C組中常見的引起呼吸道疾病的型別,在全球普遍流行,與HAdV-7和HAdV-3相比,其毒力較小,較少引起嚴(yán)重的臨床表現(xiàn)[7]。在我國各地區(qū)都有HAdV-1和HAdV-2感染的發(fā)生,但其只在我國南部的部分地區(qū)為優(yōu)勢流行株。在浙江省,HAdV-1和HAdV-2為優(yōu)勢流行株,占HAdVs所致的呼吸道感染的一半以上[6,24]。而在上海市、長沙市、深圳市和廣州市,HAdV-7和HAdV-3感染所占的比例高于 HAdV-1 和 HAdV-2[22-23,25,31]。 在我國,未見HAdV-1或HAdV-2引起疾病暴發(fā)的報(bào)道。
3.2.1 HAdV-55:HAdV-55屬于 HAdV-B組,由HAdV-11和HAdV-14通過型間重組產(chǎn)生,1974年首先在一次軍事訓(xùn)練的暴發(fā)感染中被發(fā)現(xiàn),最初被稱為 HAdV-B11a,2014年 HAdV-B11a被命名為HAdV-55[39]。 近10 年,我國不同地區(qū)也有 HAdV-55感染散發(fā)和暴發(fā)的報(bào)道。2007—2013年,北京、徐州、蘭州、廣州都曾有 HAdV-55感染的報(bào)道[16,18,20,28]。 2013 年在天津的一個(gè)體能訓(xùn)練場所暴發(fā)了HAdV-55的感染,并且19人中的5人需要住院治療[39]。在成人中暴發(fā)HAdV-55感染后主要引起上呼吸道感染的癥狀,且易發(fā)生在人口密集,運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大的軍事訓(xùn)練場所。HAdV-55已成為我國社區(qū)獲得性肺炎的重要病原體[40]。
3.2.2 HAdV-37和 HAdV-57:HAdV-37和 HAdV-57與前面所提到的HAdVs型別相比感染率較低,其中HAdV-37感染在HAdVs感染中所占比例小于1%[7]。HAdV-37常引起角膜結(jié)膜炎,我國也有其相關(guān)報(bào)道[41]。但在2007—2010年1項(xiàng)關(guān)于引起重癥急性呼吸道感染的HAdVs型別分析的研究中發(fā)現(xiàn),HAdV-37也可導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾?。?]。
HAdV-57最初是從健康兒童的糞便中分離獲得的,HAdV-57感染可引起腸胃炎[42]。然而在北京、長沙、徐州等地區(qū)發(fā)現(xiàn)HAdV-57可引起呼吸道疾病的病例[6,20,23]。 這說明 HAdV-37 和 HAdV-57不僅僅局限于角結(jié)膜與胃腸道,其組織嗜性,致病力等特性值得進(jìn)一步研究。
我國地域遼闊,引起呼吸道感染的HAdVs的型別在時(shí)間和空間上呈現(xiàn)復(fù)雜和差異的分子流行病學(xué)特征。我國北部、西北部和南部地區(qū)的優(yōu)勢流行株屬于HAdV-B組,以3型和7型為主;而我國東部地區(qū)的優(yōu)勢流行株屬于HAdV-C組,主要是1型、2型和5型;同時(shí)我國南方和北方近年多地均局部發(fā)生新型HAdV-55感染流行。
我國呼吸道感染HAdVs的防控面臨以下挑戰(zhàn):①缺乏全國性的 HAdVs監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),不利于監(jiān)測HAdVs的流行及基因變異規(guī)律;②隨著社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,地區(qū)間人員流動(dòng)增加,不同地區(qū)流行的優(yōu)勢基因型可以很快相互傳播。③HAdVs感染的治療和預(yù)防還缺乏有效的抗病毒藥物和疫苗。臨床上用于治療HAdVs感染的藥物只有西多福韋,但因其較嚴(yán)重毒副作用以及在兒童的安全性尚未確立,其應(yīng)用受到較大限制。美國通過應(yīng)用HAdV-4和HAdV-7減毒活疫苗有效的降低了軍事人員HAdVs感染率[7],但我國還缺乏相應(yīng)的疫苗。進(jìn)行HAdVs的分子流行病學(xué)監(jiān)測將為抗病毒藥物和疫苗的研制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
利益沖突 無