百日咳研究現(xiàn)狀

王宗潤(rùn)，米榮

（首都兒科研究所附屬兒童醫(yī)院，北京 100020）

1 流行病學(xué)

百日咳是由百日咳桿菌引起的急性上呼吸道感染性疾病，2013年全球百日咳桿菌感染死亡的5歲以下兒童近126 000例[1]自1950年引進(jìn)全細(xì)胞疫苗后，百日咳死亡率及致病率顯著降低[2]。但近年來(lái)，據(jù)WHO估計(jì)［3］，全球每年百日咳發(fā)病5 000萬(wàn)例，死亡30萬(wàn)例，其中95%發(fā)生于發(fā)展中國(guó)家，2013年我國(guó)約1 700多例百日咳病例，70例集中在2歲以下，大部分為6個(gè)月以下的嬰兒，目前尚需對(duì)百日咳進(jìn)行全面認(rèn)識(shí)。

2 百日咳定義

百日咳（Pertussis）民間亦稱“鴛鴦咳”、“疫咳”，是由百日咳桿菌所致的急性呼吸道傳染病，百日咳桿菌屬于鮑特氏菌屬，無(wú)鞭毛、芽孢，革蘭陰性。傳染源可為帶菌患兒，青年人百日咳感染后漏診率高，癥狀不明顯，為重要傳染源[4]。百日咳桿菌主要經(jīng)飛沫傳播，經(jīng)過(guò)潛伏期后（約7～10天）出現(xiàn)癥狀，對(duì)傳染病缺乏特異性免疫力的人為易感者，因母體通過(guò)胎盤(pán)傳遞的百日咳抗體為非保護(hù)性抗體，易被感染，故新生兒尤其不能除外。其感染病程可達(dá)數(shù)周至3個(gè)月左右，因此臨床稱為“百日咳”。表現(xiàn)為陣發(fā)性、痙攣性咳嗽，陣咳終末可聞及雞鳴聲（嬰兒特征不典型），咳嗽逐漸加重。嬰兒及重癥者易并發(fā)肺炎及顱內(nèi)出血、腦病等并發(fā)癥［5］。

3 百日咳發(fā)病機(jī)制

3.1 百日咳毒素 光滑型百日咳桿菌的夾膜，毒力強(qiáng)，可引發(fā)疾病。據(jù)研究百日咳外毒素為主要致病因子［6］，能誘發(fā)機(jī)體的持續(xù)免疫功能，使患兒白細(xì)胞增加，同時(shí)此毒素含多種生物活性，抑制巨噬細(xì)胞功能，還可使上皮細(xì)胞纖毛運(yùn)動(dòng)失調(diào)，刺激黏液中的感受器產(chǎn)生痙攣性咳嗽。百日咳毒素抗體是檢測(cè)百日咳桿菌感染的特異性指標(biāo)，我國(guó)目前大量使用的百白破無(wú)細(xì)胞疫苗其主要成分即為百日咳毒素[7]。

3.2 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C抗體 百日咳博代氏桿菌轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C[8]作為博代氏百日咳桿菌的新成員具有抗血清功能，在疾病傳播過(guò)程中主要通過(guò)產(chǎn)生博代氏百日咳桿菌缺陷基因致病。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C還可增強(qiáng)細(xì)菌影響力，研究表明［9］MgCl2可以通過(guò)封閉傳統(tǒng)的激活傳播途徑減少博代氏百日咳桿菌殺傷力。

3.3 腺苷酸環(huán)化酶毒素 它是博代氏百日咳桿菌主要致病因素之一，革蘭陰性致病菌，可引起人類急性咳嗽［10］。

3.4 FHA 百日咳絲狀血凝素（f i lamentous hemagglutinin，F(xiàn)HA）FHA[11]為百日咳桿菌常見(jiàn)的致病黏附因子，黏附于桿菌膜表面，能協(xié)助百日咳桿菌黏附于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞，并與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，國(guó)外研究者Cot ter[12]也證實(shí)了此種說(shuō)法，可見(jiàn)黏膜表面的眾多粘附因子也參與這一過(guò)程。

3.5 PRN 百日咳黏附素（per tactin,PRN）是一種外膜表面相關(guān)蛋白。Bouchez等人[13]在2007年首次分離出PRN的臨床缺陷株與百日咳桿菌的基因序列并無(wú)明顯差異，但是在小鼠感染模型上，更容易侵染樹(shù)突狀細(xì)胞致使抑制機(jī)體免疫應(yīng)答。推測(cè)PRN可參與百日咳桿菌在宿主中的成活和繁殖[14]，但有研究得出不同的結(jié)論[15]，PRN與百日咳致病性無(wú)關(guān)，一方面可能與建立的動(dòng)物模型相關(guān)，因?yàn)槟壳斑€未能建立一個(gè)相對(duì)完整的動(dòng)物模型來(lái)系統(tǒng)研究這些黏附分子；另一方面可能由于百日咳桿菌包含許多膜相關(guān)的黏附因子，單一缺失PRN可能對(duì)百日咳桿菌的侵襲未能構(gòu)成影響。PRN的缺陷能否成為百日咳的發(fā)病機(jī)制仍需大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。

4 百日咳的鑒別診斷

4.1 類百日咳樣綜合證 該病是一組在臨床上難以與百日咳相區(qū)別的癥候群，其發(fā)病原因?yàn)楹粑篮习《?、腺病毒、支原體病毒、衣原體病毒等微生物。臨床表現(xiàn)與百日咳相似，以發(fā)作性痙攣性咳嗽或患者在咳嗽末有高調(diào)雞鳴樣回聲為主要臨床特征，有時(shí)出現(xiàn)喘憋引起發(fā)紺，但百日咳患者痙攣性咳嗽多發(fā)生于夜間。

4.2 喘息性支氣管炎 患有喘息性支氣管炎的患兒也可出現(xiàn)痙攣性咳嗽，但多有家族性喘息疾病史或過(guò)敏史，肺部聽(tīng)診可聞及哮鳴音,呼吸末無(wú)鉤回聲,反復(fù)發(fā)病，應(yīng)注意與此病鑒別診斷。及時(shí)給予霧化吸入復(fù)方異丙托溴銨及布地奈德可迅速緩解。

4.3 咳嗽變異性哮喘 是以慢性持續(xù)性咳嗽為主要臨床表現(xiàn)的特殊類型哮喘,多發(fā)生在夜間或凌晨。主要病理變化為氣道慢性非特異性炎癥,多有遺傳因素、過(guò)敏因素、運(yùn)動(dòng)及環(huán)境因素引起。春秋季發(fā)病多，以長(zhǎng)期頑固性干咳為主，肺功能損害介于正常人及典型哮喘之間，皮膚過(guò)敏原試驗(yàn)可為陽(yáng)性，支氣管激發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性，抗生素?zé)o效，抗組胺藥、β2受體激動(dòng)劑或腎上腺皮質(zhì)激素可緩解[16]。

5 百日咳的并發(fā)癥

5.1 肺炎、呼吸衰竭 百日咳患兒由于分泌物較多，反復(fù)刺激呼吸道，出現(xiàn)咳嗽癥狀，病情遷延至肺部，出現(xiàn)肺部病變，繼而使肺部成為痰液培養(yǎng)皿，引起肺部感染，嚴(yán)重者可致呼吸衰竭。沒(méi)有接種過(guò)疫苗的早期新生兒患并發(fā)癥的可能性較高，可導(dǎo)致死亡。

5.2 百日咳腦病 腦病為最嚴(yán)重的并發(fā)癥，病死率52.9%［17］，早期新生兒多見(jiàn)，腦脊液多無(wú)明顯變化。痙咳引起患兒腦血管痙攣，導(dǎo)致腦出血、腦缺氧。表現(xiàn)為反復(fù)抽搐、嘔吐、意識(shí)不障礙，高熱、腦疝，危及患兒生命。

5.3 肺動(dòng)脈高壓與白細(xì)胞增多癥 白細(xì)胞增多癥多見(jiàn)于重癥百日咳患兒。白細(xì)胞聚集于肺循環(huán)對(duì)肺循環(huán)血流形成機(jī)械性阻塞，從而導(dǎo)致嚴(yán)重低氧血癥及肺動(dòng)脈高壓。嚴(yán)重的百日咳患兒可伴有循環(huán)障礙，心率增快，可達(dá)200～220次/分，導(dǎo)致心衰，也可血壓增高，約100/70mmHg,血管收縮能力差。雙倍血容量換血對(duì)于肺動(dòng)脈高壓及繼發(fā)于此的低氧血癥及心力衰竭是有效的治療，與新生兒高膽紅素血癥治療方法相同。等量交換，1小時(shí)左右。

5.4 其它并發(fā)癥 如腹腔壓力增高致臍疝、腹股溝疝，營(yíng)養(yǎng)不良等。

6 百日咳的實(shí)驗(yàn)室檢查

6.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 目前國(guó)內(nèi)外已將PCR技術(shù)應(yīng)用于百日咳感染的診斷，慢性咳嗽患兒有2.1%～5.8%的陽(yáng)性率[18]。百日咳的致病菌為百日咳鮑特菌，使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)該菌IS481基因片段可協(xié)助診斷［19］,該序列為目的基因，設(shè)計(jì)探針和引物，構(gòu)建質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品，建立RT-PCR體系，優(yōu)化反應(yīng)條件，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線、擴(kuò)增曲線，進(jìn)行定量檢測(cè)。該方法具有敏感性好、特異性高及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

6.2 咽拭子細(xì)菌培養(yǎng) 百日咳的標(biāo)準(zhǔn)檢查方法為咽拭子細(xì)菌培養(yǎng)法，但這種方法的培養(yǎng)周期長(zhǎng)且敏感性低，如果患兒已經(jīng)經(jīng)過(guò)抗生素治療或標(biāo)本采集的時(shí)間過(guò)晚，以此方法檢測(cè)的陽(yáng)性率會(huì)降低，故不作為臨床檢測(cè)的首選方法。

6.3 血清學(xué)檢查 ①血清凝集實(shí)驗(yàn)和補(bǔ)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)：雙份血清化驗(yàn)結(jié)果與正常對(duì)照組結(jié)果正常升高4倍可確診為百日咳，但此方法僅能作為回顧性診斷。②酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)：百日咳桿菌毒素和絲狀血凝素做抗原檢測(cè)百日咳特異性抗體，恢復(fù)期血清抗體陽(yáng)性率高，尤其對(duì)于細(xì)菌培養(yǎng)陰性者有意義。③酶聯(lián)斑點(diǎn)印跡法：應(yīng)用百日咳毒素單克隆抗體進(jìn)行酶聯(lián)斑點(diǎn)印跡法檢測(cè)百日咳患兒鼻咽分泌物中百日咳毒素，特異性高，用于早期診斷。④ELISA：測(cè)百日咳患兒鼻咽分泌物中百日咳毒素，特異性高，用于早期診斷。⑤ELISA：用ELISA方法可以測(cè)定FHA和PT等抗原的特異性抗體IgA、IgM和IgG，但由于需要成對(duì)比較急性期和恢復(fù)期的血清標(biāo)本，所以對(duì)于百日咳的早期診斷無(wú)特殊意義。

7 百日咳的治療

7.1 抗生素治療 百日咳桿菌對(duì)紅霉素敏感，建議每天給藥40～50mg/（kg·d），最大劑量小于2 g，1個(gè)療程14 d左右［20］。此外，大環(huán)內(nèi)酯類藥物與紅霉素作用效果相似，而且不良反應(yīng)較少，方便患兒持續(xù)治療。對(duì)紅霉素過(guò)敏的患兒可使用復(fù)方新諾明進(jìn)行治療，連續(xù)使用14 d，在給藥治療時(shí)要注意患兒的排尿情況及腎臟功能。同時(shí)使用皮質(zhì)激素和紅霉素，可減少咳嗽次數(shù)，但小鼠實(shí)驗(yàn)證明使用皮質(zhì)激素可使百日咳病死率升高[21]，預(yù)后差，故β受體激動(dòng)劑、激素及血制品不推薦使用。

7.2 免疫支持治療 近年來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)家采用免疫支持療法對(duì)此病進(jìn)行干預(yù)，前期國(guó)內(nèi)外全細(xì)胞百日咳疫苗的廣泛使用明顯降低了百日咳的發(fā)病率，但它的反應(yīng)原性限制了對(duì)青少年的實(shí)用，加之可造成腦損傷給人們帶來(lái)的驚恐，近年被非細(xì)胞百日咳疫苗取代，它清除了80%的抗原表位，減少了中和抗體，誘導(dǎo)B細(xì)胞成為疫苗表位，而非抗原表位[22]。T.John M［23］等人在美國(guó)利用被研究者血清中的抗體反應(yīng)動(dòng)力監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：非細(xì)胞活性百日咳疫苗的有效性可維持5年，期間血制品標(biāo)本抗體依舊存在，通過(guò)這一臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，此疫苗可以抵抗百日咳桿菌病原的抗原性，抗毒素血清素的濃度均在0.01 IU/ml以上，接種者5年之內(nèi)可免除再次接種。但百日咳類毒素對(duì)人體引起了不適反應(yīng)，對(duì)此，為了提高人體對(duì)疫苗的耐受性及安全性，減少反應(yīng)原性，試圖研發(fā)多種抗原性較低的疫苗，進(jìn)而減少免疫原性，提高疫苗抗體。在瑞士，百日咳的免疫治療法被推薦為最重要最具特效的治療方案，尤其是小于6個(gè)月的嬰兒。2012年10月起，英國(guó)聯(lián)合文員會(huì)頒布相關(guān)規(guī)定，孕婦自孕28周到38周期間給予常規(guī)免疫接種，使胎兒在母體內(nèi)通過(guò)胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)抗體獲得接種的免疫功效[24]，通過(guò)增強(qiáng)母親免疫力來(lái)提高患兒在母體的生存質(zhì)量。但因此種方法并未在國(guó)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用,孕婦接種此種疫苗的程序并未完善,合理性和安全性未得到證實(shí),還需要大量的恒面研究。

7.3 利多卡因及維生素K1 利多卡因霧化吸入后以氣霧形式阻滯迷走神經(jīng)，抑制氣道平滑肌收縮，擴(kuò)張氣道，減輕炎性水腫,從而可以減少分泌物釋放及排出；此外，還可阻滯細(xì)胞膜的鈉離子通道,抑制咳嗽反射弧,避免氣道痙攣［25］，修復(fù)受損的氣道上皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞，從而降低氣高反應(yīng)性。維生素K1不僅直接接觸支氣管平滑肌的痙攣，還可減輕百日咳桿菌及毒素所致的痙攣性咳嗽及炎癥滲出，從而縮短百日咳病程[26]。

8 小結(jié)

2011～2013年，百日咳患兒死亡人數(shù)分別為40、93、87人，且2008年發(fā)展中國(guó)家百日咳患兒病死率高達(dá)95%，人數(shù)達(dá)200 000人[27]，“百日咳再現(xiàn)”在我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)。盡管國(guó)內(nèi)外研究對(duì)百日咳的致病機(jī)制及治療進(jìn)行了大量的研究，但該病臨床診斷困難、缺乏實(shí)驗(yàn)敏感性及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)異性，故仍需大量的臨床及實(shí)驗(yàn)研究為百日咳的預(yù)防及治療提供有效的手段。同時(shí)加大百日咳知識(shí)的宣傳力度，以提高醫(yī)護(hù)人員的認(rèn)識(shí)度進(jìn)而減低百日咳的誤診率及漏診率。

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