劉 會(huì)，張 薇，張亞嵐，俞 坤，武世萍，王滿俠

蘭州大學(xué)第二醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，甘肅蘭州 730030

寨卡病毒(Zika virus，ZIKV)是黃病毒科的一種新興蟲(chóng)媒病毒，主要通過(guò)伊蚊進(jìn)行傳播，也可性傳播和垂直傳播[1]。2013年10月，法屬波利尼西亞暴發(fā)了ZIKV感染，同期發(fā)現(xiàn)吉蘭-巴雷綜合征(Guillain-Barré syndrome，GBS)病例數(shù)也相應(yīng)增加，由此推測(cè)ZIKV與GBS可能存在關(guān)聯(lián)。類(lèi)似的，2016年流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在受ZIKV流行影響的7個(gè)國(guó)家中，GBS發(fā)病率增加了2.0～9.8倍[2]。世界衛(wèi)生組織報(bào)告2013年1月-2017年3月23個(gè)國(guó)家出現(xiàn)了ZIKV-GBS病例發(fā)生率增加或在GBS病例中證實(shí)為ZIKV感染[3]。2018年Barbi等[4]通過(guò)Meta分析推測(cè)出南美洲ZIKV-GBS的患病率為1.23%，且治療費(fèi)用昂貴。ZIKV-GBS是一種自身免疫性周?chē)窠?jīng)疾病，其臨床特征與經(jīng)典型GBS相似，主要表現(xiàn)為上行性/對(duì)稱(chēng)性肢體無(wú)力、感覺(jué)障礙、深反射減弱或消失，但由于病原體不同導(dǎo)致其致病機(jī)制、病情嚴(yán)重程度及結(jié)局與經(jīng)典型GBS不盡相同。自ZIKV流行以來(lái)，關(guān)于ZIKV-GBS的研究報(bào)道較多，但目前仍缺乏對(duì)ZIKV-GBS的認(rèn)識(shí)和了解。因此，本文就ZIKV結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、ZIKV-GBS臨床特征、動(dòng)物模型研究及致病機(jī)制研究等方面進(jìn)行綜述，以期為ZIKV-GBS的預(yù)防及治療提供參考。

1 ZIKV的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

ZIKV是一種正鏈包膜RNA病毒，具有10.7 kb的基因組，翻譯為約3000個(gè)氨基酸的單體多蛋白。在病毒復(fù)制期間，多蛋白被切割為參與病毒顆粒裝配的3種結(jié)構(gòu)蛋白(E蛋白、C蛋白和前體膜蛋白prM)和7種非結(jié)構(gòu)蛋白(NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5)[5]。 結(jié)構(gòu)蛋白形成病毒顆粒，介導(dǎo)ZIKV附著并進(jìn)入宿主細(xì)胞；非結(jié)構(gòu)蛋白參與病毒基因組復(fù)制、組裝和逃避宿主天然免疫反應(yīng)[6]。Fontes-Garfias等[7]通過(guò)電子顯微鏡分析ZIKV的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)與其他黃病毒相似，但通過(guò)對(duì)ZIKV株的結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，ZIKV在prM、E蛋白和NS1中不同于其他黃病毒，而它們都是病毒感染性或致病性的關(guān)鍵因素。ZIKV包膜(E)蛋白負(fù)責(zé)病毒進(jìn)入，是病毒致病的主要決定因素。與其他黃病毒一樣，ZIKV E蛋白在氨基酸N154處糖基化。ZIKV E蛋白結(jié)構(gòu)變異區(qū)與黃病毒不一致，在與融合環(huán)相鄰的E環(huán)發(fā)生了變化，而融合環(huán)是介導(dǎo)病毒進(jìn)入和傳染性的區(qū)域。在ZIKV E蛋白殘基天冬酰胺154(ASN154)糖基化位點(diǎn)周?chē)沫h(huán)中插入5個(gè)氨基酸殘基，改變了ZIKV E蛋白相對(duì)于登革熱病毒(dengue virus，DENV)和其他黃病毒的碳水化合物密度和構(gòu)象[8-9]。Routhu等[10]和Carbaugh等[11]研究發(fā)現(xiàn)ZIKV E蛋白的N聯(lián)糖基化介導(dǎo)了感染和發(fā)病機(jī)制，并提示聚糖可通過(guò)細(xì)胞表面凝集素增強(qiáng)其感染性；缺乏多糖的ZIKV在小鼠模型中導(dǎo)致死亡的能力高度減弱，在神經(jīng)侵襲方面也嚴(yán)重受損，間接證明了E蛋白的N聯(lián)糖基化是ZIKV毒力和神經(jīng)入侵的決定因素[12]。

雖然NS1不是病毒顆粒的組成部分，但其在病毒RNA復(fù)制以及宿主免疫識(shí)別和逃避中發(fā)揮著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)在ZIKV中，NS1糖基化位點(diǎn)的消融可使病毒的神經(jīng)侵襲性和神經(jīng)毒性減弱[6]。Li 等[13]研究表明蛋白E + NS1以強(qiáng)大的中和抗體效價(jià)誘導(dǎo)了殺菌免疫力。NS5蛋白是黃病毒屬中最大、最保守的蛋白，參與病毒RNA復(fù)制并抑制宿主先天免疫的功能。 Ng等[14]研究發(fā)現(xiàn)ZIKV NS5形成超分子核小體，該核小體可調(diào)節(jié)神經(jīng)元細(xì)胞中的宿主免疫和促炎反應(yīng)。筆者推測(cè)ZIKV的特殊結(jié)構(gòu)可能是引起GBS發(fā)病的潛在因素，也是未來(lái)研究ZIKV疫苗和ZIKV-GBS相關(guān)治療藥物的重要方向。

2 ZIKV-GBS的特征

2.1 臨床表現(xiàn)和特征 關(guān)于ZIKV-GBS的研究報(bào)道較多。在現(xiàn)有的報(bào)道中，GBS發(fā)病率在男性中較高，且發(fā)病年齡多為30～50歲。四肢無(wú)力、反射減退或消失、感覺(jué)異常是其最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)，并通常伴有面神經(jīng)麻痹，甚至出現(xiàn)自主神經(jīng)功能障礙[15-20]。與經(jīng)典型GBS相比，ZIKVGBS在病毒前驅(qū)癥狀后迅速出現(xiàn)神經(jīng)癥狀，幾乎所有ZIKV-GBS患者在GBS發(fā)病前5 ~ 10 d均有病毒感染史，這與之前公認(rèn)的典型GBS臨床表現(xiàn)有所不同[15-16]。且ZIKV-GBS的神經(jīng)癥狀進(jìn)展更為迅速，腦神經(jīng)受累的頻率和有創(chuàng)機(jī)械通氣的需求更高[16-17]。雖然ZIKV-GBS的臨床表現(xiàn)大多遵循GBS的經(jīng)典表現(xiàn)，但部分表現(xiàn)與傳統(tǒng)GBS差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如Parra等[20]報(bào)道了4例Miller-Fisher綜合征，這是一種以共濟(jì)失調(diào)、眼肌麻痹和反射障礙為特征的GBS變體。Anaya等[21]報(bào)道了急性運(yùn)動(dòng)感覺(jué)性軸索神經(jīng)病和GBS的咽-頸-臂變異病例。最近，Walteros等[22]通過(guò)前瞻性隊(duì)列研究分析了哥倫比亞ZIKV-GBS患者的長(zhǎng)期功能和神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)局，發(fā)現(xiàn)與ZIKV無(wú)關(guān)的GBS患者相比，ZIKV-GBS患者患病1年后殘疾率和抑郁率更高。

2.2 實(shí)驗(yàn)室特征 Mu?oz等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在確診的ZIKV-GBS病例中，超過(guò)80%的患者出現(xiàn)腦脊液蛋白-細(xì)胞分離現(xiàn)象。Cao-Lormeau等[16]進(jìn)行了病例對(duì)照研究，42例GBS患者中98%有抗ZIKV IgM或IgG，并且全部具有針對(duì)ZIKV的中和抗體，而對(duì)照組中有中和抗體的患者僅占55.7%，93% GBS患者有ZIKV IgM，表明最近發(fā)生了ZIKV感 染。

2.3 神經(jīng)電生理特征 關(guān)于ZIKV-GBS的神經(jīng)生理學(xué)研究，目前結(jié)論不一，脫髓鞘型(acute inflammatory demyelinating polyneuropathies，AIDP)和 軸 突 損 傷 型(acute motor axonal neuropathy，AMAN)發(fā)生的相對(duì)頻率仍存在爭(zhēng)議。有學(xué)者在法屬波利尼西亞的ZIKV流行期間，對(duì)GBS發(fā)作第1周的37例患者進(jìn)行了神經(jīng)傳導(dǎo)研究，所有病例均表現(xiàn)出與AMAN亞型一致的神經(jīng)生理學(xué)變化[16]。Arias等[18]的研究也是類(lèi)似的情況。然而，Parra等[20]的神經(jīng)傳導(dǎo)研究中哥倫比亞幾乎80%GBS患者表現(xiàn)出AIDP亞型的特征。同樣的，Da Silva等[23]和Anaya等[21]也得出了上述結(jié)果。Uncini等[17]對(duì)已發(fā)表的電生理學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)在ZIKV-GBS患者中AIDP是最常見(jiàn)的電生理亞型，并明顯累及周?chē)窠?jīng)的遠(yuǎn)端。

3 發(fā)病機(jī)制研究

盡管對(duì)ZIKV的研究時(shí)間相對(duì)較短，但關(guān)于ZIKV-GBS致病機(jī)制等方面的動(dòng)物模型研究頗多。 Cumberworth等[24]培養(yǎng)野生型和Ⅰ型干擾素(interferon-1，IFN-1)基因敲除小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)髓鞘細(xì)胞以檢測(cè)ZIKV感染神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的趨向性，通過(guò)髓鞘細(xì)胞中ZIKV感染細(xì)胞的數(shù)量來(lái)系統(tǒng)定量，發(fā)現(xiàn)在沒(méi)有IFN-1反應(yīng)的情況下，ZIKV的感染性明顯增強(qiáng)，并證明了中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突和髓鞘以及少突膠質(zhì)細(xì)胞更容易受到損傷；但周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)(peripheral nervous system，PNS)的感染率通常非常低，因此研究者認(rèn)為ZIKV-GBS不太可能是PNS病毒直接感染的結(jié)果。隨后，Volpi等[25]為了測(cè)試ZIKV是否有效地感染了髓鞘干細(xì)胞，建立了干擾素α/β受體敲除小鼠動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)從干擾素α/β受體敲除小鼠獲得的髓鞘背根神經(jīng)節(jié)外植體被ZIKV有效感染，并且病毒復(fù)制主要存在于外周神經(jīng)元和髓鞘施萬(wàn)細(xì)胞之中，從而導(dǎo)致髓鞘破壞、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細(xì)胞死亡。與 Cumberworth等[24]結(jié)果相反，Volpi等[25]表明PNS確實(shí)是ZIKV感染、復(fù)制和細(xì)胞病變的潛在部位。因此，也支持了ZIKV直接感染PNS的神經(jīng)細(xì)胞而致ZIKV-GBS的假設(shè)。為了進(jìn)一步了解ZIKV-GBS的發(fā)病過(guò)程，Morrey等[26]通過(guò)干擾素α/β受體基因敲除小鼠感染ZIKV引起暫時(shí)性急性弛緩性麻痹的模型，發(fā)現(xiàn)在小鼠癱瘓時(shí)突觸被回縮，幾天后癥狀減輕時(shí)，突觸與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元重新連接。此外，肌電圖結(jié)果還表明在ZIKV誘導(dǎo)的急性弛緩性癱瘓模型中發(fā)生了近端神經(jīng)病變。因此，可逆性突觸回縮可能是導(dǎo)致ZIKV-GBS急性弛緩性麻痹的一個(gè)輔助因素，上述研究也表明，干擾素系統(tǒng)在控制ZIKV發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用。

4 分子機(jī)制研究

4.1 分子模擬學(xué)說(shuō) 分子模擬被認(rèn)為是感染性因子促進(jìn)自身免疫發(fā)展的核心機(jī)制[27]。ZIKV-GBS是一種自身免疫性周?chē)窠?jīng)病，有學(xué)者認(rèn)為抗ZIKV抗體與未知的周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)抗原具有交叉反應(yīng)活性，可通過(guò)分子模擬機(jī)制來(lái)誘導(dǎo)損傷，這是GBS的一個(gè)很常見(jiàn)的致病機(jī)制，主要由空腸彎曲桿菌感染觸發(fā)的抗神經(jīng)節(jié)苷脂所介導(dǎo)，其表型表現(xiàn)為急性運(yùn)動(dòng)軸索型神經(jīng)病[28]。Mu?oz等[8]推測(cè)ZIKV-GBS致病機(jī)制可能是抗ZIKV IgG抗體附著于周?chē)窠?jīng)中的抗原(即交叉反應(yīng)性)，從而激活補(bǔ)體系統(tǒng)并觸發(fā)由巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的局部炎癥。由此看來(lái)，分子模擬機(jī)制似乎是解釋ZIKV與自身免疫之間關(guān)系的合理機(jī)制[29]。然而，AIDP作為ZIKVGBS中最常見(jiàn)的亞型，其主要靶抗原尚不清楚，因此分子模擬機(jī)制還有待進(jìn)一步證實(shí)。

4.2 抗體依賴增強(qiáng) 抗體依賴增強(qiáng)是一種涉及感染性IgG抗體免疫復(fù)合物的現(xiàn)象，其介導(dǎo)了多數(shù)微生物和脊椎動(dòng)物的疾病的惡化[30]。有研究發(fā)現(xiàn)，ZIKV與其他黃病毒(如DENV)感染一樣，可通過(guò)抗體依賴的感染增強(qiáng)在ZIKV感染過(guò)程中促進(jìn)疾病增強(qiáng)[31-32]；Dejnirattisai等[31]發(fā)現(xiàn)黃病毒和ZIKV感染可誘導(dǎo)交叉反應(yīng)性抗體反應(yīng)，進(jìn)而識(shí)別兩個(gè)顯性免疫表位prM蛋白和E蛋白的融合環(huán)表位，這些抗體不僅中和能力差，而且還可以通過(guò)Fcγ受體介導(dǎo)的髓系細(xì)胞感染促進(jìn)病毒復(fù)制進(jìn)而導(dǎo)致疾病嚴(yán)重程度增加。此外，E蛋白中黃病毒交叉反應(yīng)表位的DENV特異性單克隆抗體或人血漿中低水平的DENV特異性抗體能夠使ZIKV通過(guò)ADE體外感染非允許細(xì)胞，導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。Stettler等[32]也在體外證明了人類(lèi)針對(duì)ZIKV E蛋白Ⅰ/Ⅱ區(qū)域表位的交叉反應(yīng)異源抗體增強(qiáng)了ZIKV和DENV的感染。

4.3 免疫介導(dǎo)的周?chē)窠?jīng)損傷假說(shuō) GBS是最常見(jiàn)的獲得性免疫介導(dǎo)的神經(jīng)疾病之一，細(xì)胞免疫反應(yīng)是GBS病理生理機(jī)制的基礎(chǔ)[33]。Mu?oz等[8]研究發(fā)現(xiàn)在ZIKV-GBS(特別是AIDP亞型)中，受影響的神經(jīng)可能出現(xiàn)由補(bǔ)體和巨噬細(xì)胞激活誘導(dǎo)的細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥和節(jié)段性脫髓鞘；并提出抗原呈遞細(xì)胞將Ⅱ類(lèi)主要組織相容性復(fù)合體分子上的ZIKV衍生肽呈遞給幼稚CD4+T淋巴細(xì)胞，驅(qū)動(dòng)這些細(xì)胞的活化和炎癥，細(xì)胞因子和炎癥細(xì)胞被吸引至周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而介導(dǎo)周?chē)窠?jīng)損傷。同樣，體液免疫因子(補(bǔ)體)在GBS發(fā)病中亦占有重要地位。Koma等[34]對(duì)ZIKV的E蛋白進(jìn)行了分析，結(jié)果表明ZIKV的E蛋白與補(bǔ)體成分C1q具有相似的生物學(xué)特性；并且在感染ZIKV的小鼠和猴子血清中檢測(cè)到了C1q特異性抗體。C1q不僅參與免疫，還參與突觸組織和各種自身免疫性疾病，因此C1q結(jié)合蛋白可能是與ZIKV E蛋白相互作用的宿主蛋白和(或)通過(guò)交叉反應(yīng)產(chǎn)生的抗E抗體的潛在靶標(biāo)，模擬C1q的ZIKV E蛋白可能在宿主體內(nèi)誘導(dǎo)針對(duì)C1q的自身免疫應(yīng)答，這種潛在的免疫反應(yīng)可能與ZIKV-GBS的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。

4.4 ZIKV感染神經(jīng)細(xì)胞激活自身免疫參與GBS發(fā)病 雖然GBS的發(fā)病過(guò)程尚不明確，但其發(fā)展與感染后周?chē)窠?jīng)中針對(duì)神經(jīng)節(jié)苷脂的自身免疫反應(yīng)高度相關(guān)。神經(jīng)節(jié)苷脂是發(fā)現(xiàn)于神經(jīng)細(xì)胞膜的唾液酸鞘糖脂，參與不同的神經(jīng)元功能。由于在GBS患者中檢測(cè)出高濃度的抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體，Goodfellow和Willison[35]認(rèn)為這些抗體是導(dǎo)致補(bǔ)體介導(dǎo)的神經(jīng)元軸突損傷和脫髓鞘的重要病理原因。Anaya等[36]則認(rèn)為其潛在的機(jī)制是通過(guò)宿主細(xì)胞和組織上天然存在的糖脂與傳染原表面分子之間的分子模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而，有研究者認(rèn)為ZIKV-GBS不能僅歸因于分子模擬機(jī)制，其研究觀察到，與未患GBS的ZIKV感染患者相比，患有GBS的ZIKV感染患者表現(xiàn)出更高水平的抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體；并且在這些患者中，IgM和IgG抗自身抗體都以廣泛的神經(jīng)節(jié)苷脂為靶標(biāo)[37]。由于ZIKV感染含有膜神經(jīng)節(jié)苷脂的神經(jīng)元，這些感染細(xì)胞的抗原提呈可能觸發(fā)觀察到的自身免疫抗神經(jīng)節(jié)苷脂抗體，提示ZIKV感染誘導(dǎo)的自身抗體是導(dǎo)致GBS發(fā)生的原因之一，雖然仍不清楚具體的發(fā)病過(guò)程，但根據(jù)ZIKV-GBS的感染情況，ZIKV對(duì)PNS中的施萬(wàn)細(xì)胞或軸突結(jié)構(gòu)的直接致病作用是可能存在的[16-17,19]。同時(shí)在成年患者的腦脊液標(biāo)本中檢測(cè)到ZIKV-RNA，也提示了ZIKV具有神經(jīng)侵襲性。此外，Oh等[38]也證明了ZIKV可以直接感染周?chē)窠?jīng)元并誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。上述研究結(jié)果表明，ZIKV感染神經(jīng)細(xì)胞可引起細(xì)胞病變，激活自身免疫參與GBS發(fā)病。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著ZIKV在全球范圍內(nèi)的大暴發(fā)以及ZIKV引起的嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病，ZIKV-GBS已成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前，臨床上對(duì)ZIKVGBS的治療手段主要集中在免疫調(diào)節(jié)方面，雖然總體治療效果較好，但也有部分患者因治療無(wú)效而遺留持久的神經(jīng)功能障礙，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量，甚至喪失生命。因此，認(rèn)識(shí)和研究ZIKV-GBS發(fā)病機(jī)制的迫切需求也從未中斷。綜上所述，分子模擬學(xué)說(shuō)、抗體依賴性增強(qiáng)機(jī)制、免疫介導(dǎo)、ZIKV感染誘導(dǎo)、宿主與病毒相互作用等方面直接或間接地闡明了GBS的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，為GBS的治療及干預(yù)提供了新的思路。現(xiàn)階段，對(duì)ZIKV-GBS發(fā)病過(guò)程的認(rèn)識(shí)還很有限，ZIKVGBS的致病機(jī)制研究仍是目前工作的重點(diǎn)，尋求多中心、多領(lǐng)域的合作是闡明ZIKV-GBS復(fù)雜性機(jī)制的方向。