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第十节 西尼罗病毒感染
(陈志海 王贵强)
西尼罗病毒感染是由携带西尼罗病毒 (west nile virus,WNV)的蚊虫叮咬所致的急性人畜共患传染病。绝大部分感染者无症状或症状轻微,呈自限性经过,少部分发病者常常出现发热、头痛、皮疹、淋巴结肿大等症状,严重时表现为脑炎、脑膜炎,甚至死亡。20世纪30年代,该病在乌干达西尼罗地区暴发流行,此后曾在非洲、欧洲、亚洲、大洋洲等地区流行。1999年WNV首次传入美国,逐渐蔓延至整个国家,此后每年都有疾病流行。2004年在我国新疆维吾尔自治区喀什地区 “群体性病毒性脑炎 (脑膜炎)流行”,是我国首次报道WNV所致群体性神经系统感染。2011年我国新疆维吾尔自治区喀什地区采集的蚊虫标本中分离到WNV,是我国首次分离到WNV。
【病原学】
WNV属于黄病毒科、黄病毒属,与乙型脑炎、圣路易脑炎、黄热病、登革热、丙型肝炎等病毒同属。由多个壳蛋白构成二十面体,核内是由大约12 000个核苷酸构成的单股正链RNA。电镜下WNV颗粒为直径40~60nm的球形结构,脂质双分子膜包裹着一个直径在30nm左右的二十面体核衣壳。WNV基因组首先翻译成一个多聚蛋白,进而被宿主和病毒的蛋白酶切割成3个结构蛋白——衣壳蛋白、囊膜蛋白和前膜蛋白和7个非结构蛋白——NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5。结构蛋白主要参与病毒粒子的形成,NS主要与病毒复制、病毒组装和诱导宿主的先天性免疫应答相关。
根据20%~25%的基因组差异和地理差异,将WNV分为5型,包括lineage 1~5,其中lineage 1包括lineage 1a和lineage 1b。
WNV对热、紫外线、化学试剂如乙醚等敏感,加热至56℃30分钟即可灭活。
【人类流行简史】
1937年12月,人类首次从乌干达西尼罗省的1名发热女子的血液标本中分离出该病毒,所以称为 “WNV”。最初,人们认为它只是非洲的一种地方病,但20世纪50年代在以色列,60年代在法国,70年代在南非,1994年在阿尔及利亚都有过WNV感染的暴发。1996年在罗马尼亚曾感染352人,1997年在捷克,1998年在刚果,1999年在俄罗斯也都有过WNV感染的暴发。
1999年WNV首次传入美国,逐渐蔓延至整个国家,1999年至2015年美国WNV感染病例达43 937例,其中有神经系统受累病例达20 265例,死亡病例1911例,仅阿拉斯加州没有病例报告。病例大多发生在7~9月,流行季节高峰在8月。截至2016年9月20日,2016年共报道WNV感染868例,其中神经系统受累者448例。
2004年我国新疆维吾尔自治区喀什地区发生 “群体性病毒性脑炎 (脑膜炎)流行”,其中6例病例检测到WNV-IgM抗体阳性,且标本中WNV中和抗体也呈现较高效价,这是我国首次报道WNV所致群体性神经系统感染。2011年夏季,研究者在新疆维吾尔自治区喀什地区采集的尖音库蚊标本中首次分离到WNV,同时在当地1例病毒性脑炎患者急性期与恢复期血清中检测到具有4倍以上差异的WNV中和抗体,提示WNV在当地仍有流行。
【流行病学】
1.传染源
WNV感染的传染源主要是鸟类,包括乌鸦、家雀、知更鸟、杜鹃、海鸥等。鸟类常因感染病毒死亡,人类可根据鸟类感染病毒死亡的情况预测疫情的变化,人间疫情一般迟于鸟类感染33天。WNV还可以感染马、猫、鼠类、家兔等。
2.传播途径
人类主要通过被感染病毒的蚊子的叮咬传染。当蚊子以受感染的鸟类为食时就会感染,而病毒会在蚊子体内循环几天,最终病毒会到达蚊子的唾液腺。之后当它再吸血时 (蚊子叮咬时),病毒就有可能被注入人体和动物体内,病毒随之可以繁殖并可能引起疾病。与其他受感染动物、其血液或其他组织接触也有可能感染病毒。
极少一部分人通过器官移植、输血和母乳获得感染。目前尚无通过一般接触出现人与人传播的报道。曾有西尼罗河病毒经胎盘传播的报告。
3.易感人群
人群对WNV普遍易感,老年人和免疫力弱者易发病,病死率高。感染后可产生较持久免疫力。
4.流行特征
发病季节主要在6~10月,高峰在8月下旬,与蚊虫滋生季节有关。干燥炎热的天气有助于病毒传播。
【发病机制】
WNV病的发病过程主要包括3个阶段:感染和传播、外周组织病毒扩散和入侵神经系统。动物宿主一旦被带病毒的蚊子叮咬,病毒首先在皮肤树突状细胞内复制,随后感染细胞转移至淋巴结,引起首次的病毒血症,进而感染脾脏和肾脏等器官。病毒血症扩散至内脏器官后,WNV可通过血脑屏障进入中枢神经系统,感染脑和脊髓。
WNV的遗传物质位于病毒核心,其外壳为蛋白质,外壳的蛋白质可能与病毒的入侵及炎症有密切关联。美国宾州大学医学中心的科学家表示,WNV外鞘 (简称WNV-Cp)是一种剧毒蛋白,会引发细胞凋亡,使得被感染的细胞自行摧毁。
法国巴斯德研究所在实验鼠身体中发现一种决定对WNV敏感程度的基因。这个基因位于第5号染色体上,被称做 “OAS-L1”。OAS-L1基因的作用是使机体产生抵抗黄热病毒属病毒的酶。如果这种基因出现变异,机体就无法产生抗病毒酶,而且还会使来自外界的抗病毒酶失去活性。OAS-L1基因的变异可增加实验鼠对WNV的敏感性。这一发现有助于解释不同个体在病毒感染后临床表现不同,轻者无任何临床表现,重者出现脑炎、脑疝甚至死亡。
老人和免疫缺陷者更容易感染WNV,并易发展为脑炎。利用小鼠为感染模型,有关固有免疫和获得性免疫方面的研究表明:在易感人群体内,针对疫苗和保护反应的固有免疫和获得性免疫功能均下降。
【临床表现】
WNV感染的潜伏期一般为3~14天。
WNV感染可表现为三种类型:隐性感染、西尼罗热、神经系统受累性疾病。
WNV感染后绝大多数人 (70%~80%)表现为隐性感染,不出现任何症状,也无法预知是否会继续发展为疾病状态,但血清中可查到抗体。
少数人 (约20%的感染者中)会发展为西尼罗热,患者出现发热、头痛、肌肉疼痛、恶心、呕吐、皮疹、淋巴结肿大等类似感冒的症状,持续3~6天。
极少数人 (约1%)感染后累及神经系统,表现为WNV性脑炎、脑膜炎或脑膜脑炎或西尼罗脊髓灰质炎,多发生在老年人及儿童。表现为起病急骤,高热,持续不降,伴有头晕,头痛剧烈,恶心,可有喷射样呕吐,嗜睡,昏睡,昏迷,可有抽搐,脑膜刺激征阳性,巴氏征及布氏征阳性。这些症状可持续几个星期,对神经系统的影响可能是持久性的。病情严重者深昏迷,可因脑疝导致呼吸衰竭,病情严重者死亡。近年暴发流行的WNV感染,呈现重症病例明显增加的趋势。
个别患者表现为急性弛缓性麻痹,患者出现急性无痛、不对称性肌无力,脑脊液淋巴细胞增多,也可出现心肌炎、胰腺炎、肝炎等。
【实验室检查】
1.血常规
血白细胞正常或稍高,中性粒细胞及淋巴细胞多在正常范围。
2.脑脊液
压力升高,外观无色透明或微混,蛋白升高,糖及氯化物正常,细胞数轻度增加,以单核细胞增加为主。
3.免疫学检查
(1)血清特异性IgM抗体:
WNV感染3~8天后血清可检测到特异性IgM抗体,该抗体可持续30~90天或更长,需排除黄病毒属其他病毒感染引起的交叉反应,或其他非特异反应。
(2)脑脊液IgM抗体:
脑脊液中WNV-IgM抗体阳性提示中枢神经系统受到感染。
(3)血清特异性IgG抗体:
血清特异性IgG抗体一般在IgM抗体产生后不久后出现,仅有IgG抗体阳性提示既往感染,恢复期IgG滴度较急性期4倍或以上升高提示近期感染。
4.病原学检查
(1)分子生物学检测:
目前已建立了多种针对WNV核酸的检测方法,主要有反转录聚合酶链反应 (RT-PCR)、反转录套式聚合酶链反应 (RT-nPCR)、反转录实时荧光定量PCR(real time RT-PCR)、反转录环介导等温扩增和依赖核酸序列的扩增技术等。
(2)病毒分离:
病毒分离和鉴定是经典的病毒检测技术,是病毒检测的金标方法。将脑脊髓液血液或组织器官等样品的上清液接种到Vero、RK-13或AP61等细胞单层,每天观察细胞病变,如果不明显可以结合间接免疫荧光方法进行鉴定,也可以使用分子生物学方法进行检测。
【诊断】
1.诊断原则及依据
根据流行病学资料、临床表现、病原学检查综合分析,作出诊断。
(1)流行病学资料:
WNV感染流行季节、在流行地区被蚊虫叮咬,或者近期有输血史、移植史以及母亲孕期或者哺乳期感染WNV的婴儿。
(2)临床特征:
急性发热和 (或)神经系统受累症状。
(3)WNV免疫学或和病原学检测阳性。
2.诊断分类
(1)临床诊断:
符合WNV感染的流行病学、临床特征 [急性发热和 (或)神经系统感染表现],血清WNV-IgM阳性。
(2) 确定诊断
临床诊断基础上,符合下列条件之一者:①脑脊液检测WNV-IgM阳性;②血清WNV-IgG急性期滴度较恢复期有四倍或四倍以上的升高;③血清、脑脊液或组织标本WNV-RNA(RT-PCR)检测阳性;④血清、脑脊液或组织标本WNV培养阳性。
【鉴别诊断】
1.流行性乙型脑炎 (乙脑)
乙脑病毒与WNV同属黄病毒属,发病季节相同,传播途径类似,临床表现甚至脑脊液检查亦难以鉴别。当地当时的流行病学报告有助于鉴别。乙脑抗体IgM或病毒PCR检查可以确定诊断。
2.中毒型菌痢
本病亦多见于夏秋季,儿童多发,病后迅速出现高热及神经症状(昏迷、惊厥)。本病起病更急,早期即有休克,一般无脑膜刺激征,脑脊液无改变,大便或灌肠液可查见红细胞、脓细胞及吞噬细胞,培养有痢疾杆菌生长。北美洲、欧洲该病少见。
3.化脓性脑膜炎
此病 (包括流行性脑脊髓膜炎)冬春季节多见,起病急,重者病后1~2天内即可进入昏迷。流行性脑脊髓膜炎 (流脑)可见瘀点。肺炎链球菌脑膜炎、链球菌脑膜炎以及其他化脓性脑膜炎可先有或同时伴有肺炎、中耳炎、乳突炎、鼻窦炎或皮肤化脓病灶。脑脊液外观浑浊,蛋白升高,糖及氯化物降低,细胞数明显升高,常在1000×10 6/L以上,多核细胞增加为主。
4.结核性脑膜炎 (结脑)
少数结脑患者发病急,在夏秋季节易误诊,但一般病程长,有结核病灶或结核病接触史,结核菌素试验大多阳性。结脑脑脊液外观呈毛玻璃样,白细胞分类以淋巴细胞为主,糖及氯化物含量减低,蛋白可增加;放置后脑脊液出现薄膜,涂片可找到结核分枝杆菌。
5.脑型疟疾
发病季节、临床表现均与WNV脑炎相似,尤其在非洲两者易混淆。但脑型疟疾热型较不规则,病初先有发冷、发热及出汗,然后出现脑症状。还可有脾大及贫血。血涂片查找疟原虫可确诊。
【治疗】
1.抗病毒治疗
法匹拉韦 (favipiravir)是一种RNA依赖的RNA聚合酶抑制剂类广谱抗病毒药物,2014年3月在日本批准上市。法匹拉韦对WNV有效。用法:第1天1600mg/次,2次/日;第2~5天,600mg/次,2次/日。
体外实验研究证明利巴韦林和干扰素α-2b对WNV感染的治疗可能有用,但这些药物的有效性在临床尚待证实。
2.一般治疗
卧床休息,对患者要尽量避免不必要的刺激。保持呼吸道通畅,昏迷患者注意定时翻身、拍背、吸痰,吸氧,防止发生压疮。注意精神、意识、体温、呼吸、脉搏、血压以及瞳孔的变化。给予足够的营养及维生素,保持水及电解质平衡。室温控制在30℃以下,可采用电风扇、空调降温。
3.对症治疗
(1)降温:
高热者以物理降温为主,首选冰帽降温,同时酒精擦浴,大血管部位如腹股沟、腋下、颈部放置冰袋。药物降温为辅,阿尼利定、柴胡、吲哚美辛栓均可选用。如上述方法效果不佳,可采用亚冬眠疗法,肌内注射氯丙嗪及异丙嗪各0.5~1mg/(kg·次),每4~6小时一次。
(2)惊厥或抽搐:
针对病因治疗,辅以镇静措施。
脑水肿或脑疝所致者,应立即采用脱水剂治疗,可用20%甘露醇1~2g/kg快速静脉滴注,每4~6小时一次,有脑疝者可增量;多数抽搐者,降温后抽搐、惊厥即可停止;呼吸道分泌物阻塞后的缺氧所致,应及时吸痰,保持呼吸道通畅,必要时气管切开。
镇静剂治疗:地西泮,成人10~20mg/次,小儿0.1~0.3mg/(kg·次),肌内注射,必要时静脉缓注,但不超过10mg;水合氯醛,成人1.5~2g/次,小儿50mg/(kg·次)(每次不大于1g),鼻饲或保留灌肠;苯巴比妥钠,成人100mg/次,肌内注射。
(3)脑水肿而无抽搐的治疗:
甘露醇用量同上述。呋塞米、高渗葡萄糖可辅助脱水治疗。糖皮质激素可减轻脑水肿,可短期应用,常用地塞米松10mg/次,1次/日,也可用甲泼尼龙。
(4)呼吸衰竭:
常规氧疗;静脉滴注呼吸兴奋剂洛贝林、尼可刹米、哌甲酯等;必要时气管插管、气管切开,及时机械通气治疗。
【预后】
轻者预后良好,严重者会有瘫痪、震颤麻痹,可留有乏力、记忆力减退、行走困难、肌无力等后遗症。病死率约为3%~5%,老年人免疫力差者病死率较年轻人为高。
【预防】
避免蚊虫叮咬:外出时应用驱虫剂,并在天气允许下穿长袖、长裤及袜子,在蚊子叮咬的高峰时期加强保护。
安装或修理好门窗上的纱窗避免蚊子进入室内,屋内可应用空调。清除住所周围的积水。
主要参考文献
[1]Centers for Disease Control and Prevention (CDC).Statistics and Maps.http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/westnile/wnv_factsheet.htm.
[2]斯崇文,贾辅忠,李家泰.感染病学.北京:人民卫生出版社,2004.
[3]Sejvar JJ.The long-term outcomes of human West Nile virus infection.Clin Infect Dis, 2007, 44 (12):1617-1624.
[4]Li XL1,Fu SH,Liu WB,et al.West Nile Virus Infection in Xinjiang,China.Vector-Borne and Zoonotic Diseases, 2013, 13 (2): 131-133.
[5]梁国栋.我国西尼罗病毒和Tahyna病毒的发现与流行.微生物与感染,2016,11(2):66-71.
[6]World Health Organization (WHO).West Nile Virus.http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs354/en/
[7]European Centre for Disease Prevention and Control(ECDC).EU case definition.http://ecdc.europa.eu/en/healthtopics/west_nile_fever/EU-case-definition/Pages/EU-case-definition.aspx
[8]Centers for Disease Control and Prevention (CDC).West Nile Virus in the United States:Guidelines for Surveillance, Prevention, and Control.http://www.cdc.gov/westnile/resources/pdfs/wnvguidelines.pdf