孫小方 張慶

承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科067000

當(dāng)前,病毒引發(fā)的疾病在臨床上越來越引起重視。眾所周知,病毒比其他微生物有更強的破壞力、傳染性以及致死率,且自始至終都缺乏有效的預(yù)防、治療方式,最終導(dǎo)致了傳染性疾病的流行爆發(fā)與傳播,其中以流行性感冒(流感)病毒、冠狀病毒尤為突出。上世紀,人類發(fā)生了西班牙流感、亞洲流感、中國香港流感三次大爆發(fā)。近些年來,國內(nèi)也發(fā)生了非常嚴重的冠狀病毒感染。病毒傳染病大爆發(fā)造成的威脅是抗病毒藥物和流感疫苗等不能非常有效和徹底干預(yù)的。在發(fā)達國家,流感病毒每年可引發(fā)數(shù)百萬的危重疾病,導(dǎo)致幾十萬人口的死亡；在發(fā)展中國家的情況更嚴重。

流感病毒表面蛋白的抗原突變及抗原漂移,使人類機體始終缺乏相應(yīng)的抗體,且通過流感疫苗獲得的免疫力甚少,也就是說,時至今日我們控制流感的能力與早年相比沒有可見的進步。流感大流行在全球范圍內(nèi)多次爆發(fā),其高發(fā)病率和病死率給人類帶來的損失極其慘重。面對一旦爆發(fā)就極其恐怖的流感,至今許多致病機制尚未明確,需要后輩堅持不懈的努力。流感是以呼吸道癥狀為主的傳染性疾病,輕癥抗病毒治療效果顯著,重癥病情發(fā)展迅速、病死率高,臨床治療效果不佳。流感病毒感染可以造成廣泛的組織病理損傷及嚴重的并發(fā)癥,短時間即可發(fā)展為重癥肺炎、ARDS、多器官功能衰竭,甚至死亡。目前,流感致重癥肺炎的發(fā)病機制主要有四種學(xué)說,分別是病毒血癥、過度炎癥反應(yīng)、細胞凋亡和遺傳易感性。本文就當(dāng)前國內(nèi)外流感病毒血癥的相關(guān)研究展開綜述。

1 自然流感病毒感染后的病毒血癥

1.1 最早的流感病毒血癥報道 大部分關(guān)于流感病毒感染引起的病毒血癥研究可以追溯到20 世紀六七十年代。Naficy于1963年從血液中分離出流感病毒,并首先報道了流感病毒血癥。血液來自于1例有發(fā)燒、頭痛和咳嗽等癥狀,且精神萎靡不振的40歲患者[1]。隨后,另一報道描述了自然感染流感病毒患病毒血癥的無癥狀患者,是前瞻性地從與21例流感患者密切接觸的29名健康者中獲得樣本。該研究的受試者數(shù)量很少,并且不能明確排除實驗室污染,但從流感暴露時間觀察到的5例受試者中有1例后來發(fā)現(xiàn)并記錄下自然流感感染后表現(xiàn)出短暫的病毒血癥。17例患有流感癥狀的受試者血培養(yǎng)卻是陰性[2-3]。

1.2 較多流感患者重癥時表現(xiàn)出病毒血癥 在Naficy于1963年報道之前,Minuse等[4]在1957年對7例因亞洲大流行性流感住院治療的大學(xué)生進行了檢查,7 例患者感染流感病毒后都有抗體,從其中6例學(xué)生的咽喉清洗中分離出病毒,且沒有血液標(biāo)本的陽性結(jié)果。相反,Poliakova等[5]從63例患者中的11例患者的血液中分離出流感病毒,這11例患者患者均為中重度,年齡從9個月到67歲不等,在癥狀出現(xiàn)后第3天最常分離出病毒。有病例報道顯示住院患者死前或死后出現(xiàn)病毒血癥[6-7]。

1.3 流感病毒血癥不會持續(xù)長時間 有研究表明,在1994-1995年的乙型流感爆發(fā)期間,從乙型流感患者咽喉和血液樣本分離的病毒,核苷酸和氨基酸序列之間存在顯著不同[8]。另外,一些在疾病發(fā)作后尋找流感病毒血癥的研究未能發(fā)現(xiàn)病毒,支持流感病毒血癥僅在癥狀期出現(xiàn),且報道流感病毒血癥如果存在,通常不會持續(xù)很長時間[9-11]。肺外部位檢測到流感病毒的報道間接表明存在流感病毒血癥,其中包括1例19歲懷孕女性的心臟、腎臟、腦、脊髓、脾臟和肝臟的尸檢標(biāo)本,另1例24歲女性的羊水及胎兒心臟組織檢測出病毒血癥也呈陽性[12-13]。在1957年亞洲流感大流行期間進行的一系列尸檢也取得了脾臟、淋巴結(jié)、肝臟、腎臟、心臟和扁桃體的陽性結(jié)果。

1.4 流感相關(guān)性腦病與流感病毒血癥 流感相關(guān)性腦病患者體內(nèi)有流感病毒的系統(tǒng)傳播[10-11,14-16],這種現(xiàn)象很少見,可能表明腦脊液中存在的流感病毒不是神經(jīng)系統(tǒng)癥狀發(fā)生所必需的?；蛘?病毒血癥和腦脊液感染可能發(fā)生在腦病之前。在病毒性心肌炎病例中也檢測到流感病毒血癥[17]。

2 實驗流感病毒感染后的病毒血癥

2.1 病毒血癥可在無癥狀個體中發(fā)生 實驗性感染是從鼻接種感染的個體血液中分離出病毒。有研究使用細胞系共培養(yǎng)系統(tǒng),在15例受試者中的1例的鼻分泌物中檢測到病毒,而在任何血液樣品中未檢測到病毒[9]。每個受試者在感染后顯示出抗體滴度四倍或更高的增加。使用更敏感的卵接種培養(yǎng)系統(tǒng),在所有測試的4例受試者中都觀察到病毒血癥。這4例患者中有1例在觀察期內(nèi)無癥狀 (22 d),并且在第3天出現(xiàn)病毒血癥。這些結(jié)果意味著病毒血癥可以在無癥狀的個體中發(fā)生。在解釋這些數(shù)據(jù)時應(yīng)注意,與氣溶膠途徑相比,使用鼻內(nèi)接種需要更大劑量的流感病毒來感染[9,18]。

2.2 病毒血癥極有可能是引起流感重癥的發(fā)病機制 Mori等[19]的研究結(jié)果表明,在流感病毒感染的急性期存在病毒血癥；病毒存在于各種器官中,并存在病毒基因瞬時表達時；病毒血癥極有可能是引起流感重癥的發(fā)病機制。該研究通過高靈敏度的DNA 擴增程序,在小鼠鼻內(nèi)感染流感病毒后,流感病毒擴散到小鼠全身的各種器官。病毒復(fù)制導(dǎo)致肺泡壁組織結(jié)構(gòu)破壞,子代病毒可能通過受感染的肺泡的毛細血管進入血流。這種病毒通過其血凝活性附著在紅細胞上,遍布全身。首先,病毒血癥可以解釋嚴重的全身表現(xiàn),如高燒、頭痛和肌痛。其次,病毒血癥可能導(dǎo)致肺外器官流感病毒的爆發(fā)性復(fù)制,常導(dǎo)致致命的結(jié)果,如心肌炎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累。高病毒載量和高細胞因子血癥與流感H5N1的致命結(jié)果有關(guān)。特別是在死亡的病例中,由此產(chǎn)生的強烈炎癥反應(yīng)是流感H5N1的發(fā)病機制,至于是病毒血癥還是細胞因子風(fēng)暴最終導(dǎo)致的致命結(jié)果,目前尚未明確,有待進一步研究證實。

2.3 近年來國內(nèi)關(guān)于病毒血癥的實驗案例 2016年汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院和香港大學(xué)新發(fā)傳染性疾病國家重點實驗室合作,用3株H5N1病毒滴鼻感染BALB/c小鼠,研究小鼠腦、肺、血中的病毒在感染后不同時間點的復(fù)制情況和病理進展,通過免疫組織化學(xué)和免疫熒光染色顯示病毒在腦部血管內(nèi)皮細胞及血管周圍神經(jīng)組織的感染情況。小鼠感染后病毒迅速在肺中高效復(fù)制,隨即形成病毒血癥；感染后第6天病毒在肺中的滴度和在血液樣本中的檢出率達到峰值,此時小鼠腦部才開始檢測到病毒；小鼠腦內(nèi)血管內(nèi)皮細胞、腦血管周圍神經(jīng)組織的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞中可檢測到流感病毒NP 蛋白。由此他們得出結(jié)論,血液播散可能是高致病性H5N1禽流感病毒進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的途徑之一。在該研究中,病毒血癥的出現(xiàn)、腦血管內(nèi)皮細胞及腦血管周圍神經(jīng)細胞的感染,以及病毒血癥和腦內(nèi)病毒出現(xiàn)的時間次序均支持H5N1病毒有可能通過血液途徑傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的假說[20]。

流感病毒進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的通路一直是學(xué)者們關(guān)注的熱點。然而,血液途徑在病毒向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳播一直沒有得到證實。一個可能的原因是腦組織切片只能顯示小血管的一個橫切面,這使得尋找腦組織血管內(nèi)皮細胞感染及病毒經(jīng)過血循環(huán)進入腦內(nèi)神經(jīng)組織播散的證據(jù)很難。有研究表明,病毒可以在肺血管內(nèi)皮細胞中復(fù)制[21-23],這為病毒通過感染血管內(nèi)皮細胞進出血液循環(huán)系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。

病毒在感染早期就可以進入血液,引起病毒血癥和向肺外器官擴散,病毒血癥的峰值和病毒在肺內(nèi)復(fù)制的高峰幾乎是同時出現(xiàn)；在肺、血病毒高峰開始時,腦組織中才開始檢測到病毒,這提示中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感染比肺、血遲。

有研究為了探究副流感病毒3 型 (parainfluenza virus type 3,PIV3)分離株的致病性,用豚鼠研究該病毒在動物體內(nèi)的復(fù)制和對機體組織造成病理損傷等情況。結(jié)果表明,攻毒后2 d攻毒組的豚鼠開始有臨床癥狀。RT-PCR檢測攻毒后第3～7天表現(xiàn)出病毒血癥,攻毒后第3～14天可以在肺組織中檢測到病毒。該研究首次證明了PIV3 分離株對豚鼠的致病性,豚鼠在感染后,可產(chǎn)生明顯的呼吸道癥狀,死亡率極高。并會造成肺組織嚴重的病理變化,同時出現(xiàn)病毒血癥[24]。

然而,流感的發(fā)病機制尚不清楚,這會干擾綜合治療措施的發(fā)展。在過去十年中,研究的重點是病毒蛋白在病毒感染病理學(xué)中的作用。病毒蛋白顯示出主動控制宿主的一組生化過程,從而促進病毒復(fù)制。曾有文獻報道,在重癥患者血液中可以檢測到病毒,從受感染的血液中提取核酸,在感染后第0、1、2、4、6 天的雪貂,并進行實時RT-PCR[25]。高病毒載量和由此產(chǎn)生的急性炎癥反應(yīng)在流感中具有相互關(guān)聯(lián)的作用。

綜上所述,這些發(fā)現(xiàn)突出了進一步研究的必要性。大量研究旨在探索臨床和病毒學(xué)因素與流感病毒血癥相關(guān)性并確定其臨床意義,在患有嚴重流感病毒感染的患者的血液中檢測到病毒RNA,盡管先前尚未研究過病毒血癥的重要性。流感病毒血癥的存在是疾病嚴重性的指標(biāo)。對于季節(jié)性流感,病毒血癥也有報道[26-27],但大部分結(jié)果可以追溯到40多年前,病毒血癥近年來在很大程度上被忽視了。了解病毒感染背后的機制對于制定特定的治療策略以防止從輕度上呼吸道感染到嚴重肺病的進展非常重要。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突