基孔肯雅病毒研究進展

程美慧 陶玉芬 劉建生 劉紅旗

[摘要] 基孔肯雅病毒（CHIKV）是一種蟲媒病毒，可通過埃及伊蚊和白紋伊蚊傳播，感染率高，能夠引起長達數(shù)月至數(shù)年的關(guān)節(jié)炎癥狀，嚴重者會造成殘疾甚至致死。近幾年來，CHIKV在全球范圍內(nèi)廣泛傳播，每年可導致數(shù)百萬人感染。本文從臨床癥狀、病理機制、診斷方法等幾方面介紹了CHIKV的最新研究進展，其中CHIKV感染的病理機制是重點描述的部分，了解CHIKV感染的致病機制將有助于找到預防和治療方法來對抗這種蟲媒病毒感染。

[關(guān)鍵詞] 基孔肯雅病毒;蟲媒病毒;臨床癥狀;病理機制;診斷方法

[中圖分類號] R373.33? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）07（a）-0070-04

Research progress of Chikungunya viruses

CHENG Meihui? ?TAO Yufen? ?LIU Jiansheng? ?LIU Hongqi

Infection and Immunity Laboratory， Institute of Medical Biology， Chinese Academy of Medical Science & Peking Union Medical College， Yunnan Province， Kunming? ?650118， China

[Abstract] Chikungunya virus （CHIKV） is an insect-borne virus transmitted by Aedes aegypti and Aedes albopictus. It has a high infection rate and can cause arthritis symptoms lasting from months to years. In severe cases， it can cause disability and even death. CHIKV has spread worldwide in recent years， infecting millions of people each year. This review introduces CHIKV from the aspects of clinical symptoms， pathological mechanism and diagnostic methods， among which， the pathological mechanism of CHIKV infection is the key part described. Understanding the pathological mechanism of CHIKV infection will be beneficial to finding methods of prevention and treatment to fight against this arbovirus.

[Key words] Chikungunya virus; Insect-borne virus; Clinical symptoms; Pathological mechanism; Diagnostic methods

基孔肯雅病毒（Chikungunya virus，CHIKV）是一種單股正鏈RNA病毒，屬披膜病毒科甲病毒屬，可致基孔肯雅熱，雖致死率不高，但被感染后可使患者出現(xiàn)多發(fā)性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)，致使感染人群喪失勞動力，從而導致嚴重的社會影響與經(jīng)濟損失。該病毒的主要傳播媒介是埃及伊蚊和白紋伊蚊。埃及伊蚊最初被認為是CHIKV傳播的唯一媒介，然而在2000年左右，CHIKV編碼與宿主受體結(jié)合蛋白的基因發(fā)生了突變，能感染白紋伊蚊，因此，白紋伊蚊也成為了CHIKV的傳播媒介[1]，從而使得CHIKV在人群中更廣范圍地傳播流行。

CHIKV感染者最先于1952年在非洲發(fā)現(xiàn)，之后約40年里一直在非洲流行傳播。然而，2004年，該病毒傳到了印度洋，并在該地區(qū)大規(guī)模流行。近來，隨著航空工具的廣泛使用，該病毒隨攜帶者傳到了世界上越來越多的國家，目前已有超過40個國家報道了CHIKV感染[2]。本文從CHIKV基本情況、引起的臨床癥狀、病理機制和診斷方法等方面進行了綜述，以便我們更加明確CHIKV的研究方向。

1 CHIKV感染引起的臨床癥狀

CHIKV通過蚊蟲叮咬傳染給人，一般有3～7 d的潛伏期，其典型癥狀有3個：發(fā)熱、皮疹和關(guān)節(jié)痛。發(fā)熱時患者體溫通常高于39℃[3]。皮疹主要出現(xiàn)在軀干及四肢處，有時也出現(xiàn)在手掌、腳底和面部，通常會在3～4 d內(nèi)消退，沒有任何后遺癥。關(guān)節(jié)痛是CHIKV感染引起最典型的癥狀，90%左右的CHIKV感染者會出現(xiàn)該癥狀[4]。疼痛的關(guān)節(jié)通常是對稱的，包括上肢和下肢，雖然膝蓋是最常見的疼痛部位，但手腕、肘部、手指和腳踝也經(jīng)常會受到影響。持續(xù)的關(guān)節(jié)痛有時會造成CHIKV感染者殘疾。在印度，對大約1200例感染者的研究表明，CHIKV感染后18個月，超過60%的人出現(xiàn)輕度殘疾，16%的人出現(xiàn)中度至重度殘疾[5]。除了上述的三個典型癥狀外，CHIKV感染還會引起其他非典型癥狀，包括惡心、腹瀉、嘔吐等胃腸道癥狀以及頭痛、疲勞和淋巴結(jié)疾病[6]。近來的臨床研究還表明，CHIKV感染引起眼膜充血、眼部紅斑的病例，在接受治療15 d后癥狀明顯好轉(zhuǎn)，無后遺癥產(chǎn)生[7]。

免疫正常的CHIKV患者臨床癥狀溫和[8]，很少報道死亡病例。然而，對于老年人及本身患有其他嚴重疾?。ū热缣悄虿　⒛I功能受損和肝病等）的患者來說，CHIKV感染會導致很嚴重的后果[9]。另外，有越來越多的證據(jù)表明，如果母親在懷孕期間感染CHIKV，則會導致嬰兒出現(xiàn)腦病、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病[10]。因此，研究該病毒致病機制是預防、控制以及治療該病毒感染的首要任務(wù)。

2 CHIKV感染的致病機制

CHIKV通過感染的蚊子叮咬皮膚而感染宿主。病毒首先感染宿主皮膚的細胞，包括皮膚成纖維細胞和皮膚巨噬細胞，其中成纖維細胞是CHIKV感染的主要靶細胞[11-12]。病毒進入機體后就進行大量復制，與機體的各類細胞相互作用，誘導產(chǎn)生各種致病因子，參與致病過程。

2.1 免疫應答機制

宿主防御病原體感染的第一道防線是固有免疫應答。Ⅰ型干擾素（IFN-Ⅰ）通路是宿主一種重要的固有抗病毒通路。CHIKV感染可誘導Ⅰ型IFN應答并誘導產(chǎn)生促炎細胞因子[13]，在CHIKV致病機制和宿主抗病毒反應中發(fā)揮重要的作用，如：CHIKV感染缺乏Ⅰ型IFN受體的小鼠是致命的[14]。病毒分子致病機制研究表明，CHIKV的nsP2蛋白能夠阻斷Ⅰ型IFN信號[15]，導致宿主抗病毒介質(zhì)減少，這有助于病毒在機體內(nèi)大量擴增，同時nsP1蛋白也有助于CHIKV的復制，這可能是CHIKV的一種免疫逃逸機制。因此，通過抑制病毒nsP2蛋白和nsP1蛋白表達有可能控制CHIKV感染。最近的研究還發(fā)現(xiàn)，CHIKV通過調(diào)控宿主脂肪酸合成酶（FASN）來促進其nsP1的棕櫚?；痆16]和病毒擴增，這提示脂肪酸合成酶抑制劑或許對治療CHIKV有一定的效果（圖1，封底）。

獲得性免疫在宿主抗CHIKV病毒感染中也起非常重要的作用。病毒特異性免疫反應研究表明，CHIKV特異性CD4+ T淋巴細胞，而不是CD8+ T淋巴細胞，對關(guān)節(jié)腫脹的發(fā)生至關(guān)重要[17]。年齡因素研究還發(fā)現(xiàn)，與成年宿主相比，老齡宿主對CHIKV感染的T細胞反應減少和延遲[18]，這可能是導致老齡宿主患病持續(xù)時間增加的一個因素。然而，T淋巴細胞在CHIKV感染中確切的作用機制尚不清楚。B淋巴細胞缺陷小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，CHIKV感染導致這些動物的病毒血癥持續(xù)了1年多且病情更嚴重[19]，這表明B細胞在CHIKV的清除過程中發(fā)揮了重要作用。因此，通過進一步研究B淋巴細胞和CD4+ T淋巴細胞在CHIKV致病機制中的作用機制，對于制訂控制和治療CHIKV感染方案有重要的指導作用（圖2，封底）。

2.2 動物模型的選擇

動物模型是研究CHIKV致病機制的重要手段，其中最常使用的是小鼠模型和非人靈長類動物模型。雖然小鼠模型易獲取且價格較低，但小鼠的關(guān)節(jié)炎通常局限于同側(cè)關(guān)節(jié)[20]，與人類CHIKV感染時發(fā)生的雙側(cè)關(guān)節(jié)炎不同。因此，對于CHIKV感染引起關(guān)節(jié)炎的研究，小鼠并不是一個很好的動物模型。非人靈長類動物由于其生理上與人類的相似性，可能是研究CHIKV感染的致病機制最為理想的實驗動物。非人靈長類動物的CHIKV急性感染階段的特征是病毒血癥、發(fā)燒、皮疹、細胞因子和趨化因子的增加以及白細胞減少[21]。CHIKV在感染部位進行局部復制，并迅速傳播到其他組織中，進行大量的復制，尤其是在脾臟、肌肉和關(guān)節(jié)。CHIKV感染非人靈長類動物中可以引起持續(xù)的病毒血癥，而在小型動物模型中很難實現(xiàn)。因此，CHIKV感染非人類靈長類動物模型不僅可以用于研究機體對CHIKV的免疫反應，還可以用來評估抗病毒藥物的療效及所研制疫苗的效果。

2.3 CHIKV感染后病理現(xiàn)象

CHIKV感染在臨床上還可以引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的癥狀[22]。通過小鼠模型的致病機制研究發(fā)現(xiàn)，只在脈絡(luò)膜叢、室管膜細胞和腦膜細胞中檢測到了CHIKV病毒，而在腦微血管和腦實質(zhì)中沒有發(fā)現(xiàn)病毒[12]。這表明，CHIKV感染時首先穿過脈絡(luò)膜叢和血腦屏障，然后感染室管膜，而不是感染大腦微血管和腦實質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)與人類感染CHIKV后出現(xiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀相符，即通常認為的腦病。

母胎傳播是病毒感染胎兒非常重要的途徑之一。通常認為母體血液中的病毒進入胎盤后進行復制，再感染胎兒。然而，在觀察CHIKV感染后小鼠的胎盤組織切片時，并沒有發(fā)現(xiàn)病毒感染的細胞[23]，這表明CHIKV并沒有在胎盤中進行復制，母體內(nèi)的CHIKV最有可能是通過胎盤破裂傳播給嬰兒，而不是胎盤感染。

3 CHIKV感染的實驗室診斷方法

病毒的實驗室診斷通常包括常規(guī)的病毒分離培養(yǎng)、分子生物學和血清學診斷方法等。乳鼠對 CHIKV非常敏感，表現(xiàn)在所有6日齡小鼠可在接種后12 d內(nèi)死亡[12]。含病毒樣本通過顱內(nèi)接種后可比較容易地在體內(nèi)分離培養(yǎng)并進行傳代。新分離獲得的病毒可進一步通過RT-PCR、中和試驗等方法進行鑒定。雖然病毒分離和培養(yǎng)是病毒鑒定的經(jīng)典方法，但對實驗操作者技術(shù)要求較高，同時整個診斷過程耗時較長，因此并不適用于病毒感染的快速診斷。

相比于病毒分離培養(yǎng)技術(shù)，分子生物學診斷具有快速、靈敏、高效的特點，是當前CHIKV感染的主要診斷方法。分子生物學診斷方法主要包括RT-PCR和實時熒光定量RT-PCR等，可以在抗體出現(xiàn)之前診斷CHIKV感染。同時，由于CHIKV與登革病毒、寨卡病毒等具有相同的傳播媒介，常存在共感染[24]，分子生物學方法可區(qū)分這種共感染的病毒樣本，是目前早期診斷CHIKV感染的主要檢測手段。

血清學診斷主要包括中和試驗和IgM抗體檢測。RT-PCR等分子生物學方法只能用于病毒血癥時期標本的檢測，而血清學檢測具有更廣的適用范圍。急性期抗體通常在病毒血癥后期出現(xiàn)，IgM抗體通常在發(fā)病后的3～8 d出現(xiàn)，可在體內(nèi)持續(xù)數(shù)周至3個月[25]，利用間接免疫熒光或酶聯(lián)免疫吸附試驗可在急性期檢測到該抗體。IgG抗體通常在IgM抗體出現(xiàn)1～2 d后即可檢測到，當急性期和恢復期雙份血清抗體效價比有4倍以上增高時具有診斷價值。

4 治療方法

目前沒有獲得許可的針對CHIKV的疫苗和抗病毒藥物。對CHIKV感染的急性期患者而言，休息、預防脫水、止痛和消炎等對癥治療是唯一可用和推薦的治療方法。對乙酰氨基酚是進行鎮(zhèn)痛治療最好的藥物。如果患者對乙酰氨基酚無效，需要服用其他止痛藥進行輔助治療。

由于CHIKV所引起的慢性關(guān)節(jié)炎與風濕病癥狀有很大的相似之處，因此臨床上經(jīng)常用治療風濕病的方法治療該病毒感染引起的關(guān)節(jié)炎。治療慢性關(guān)節(jié)炎時，國際上通用甲氨蝶呤作為主要治療藥物。盡管該藥物可能對CHIKV所致的慢性關(guān)節(jié)炎患者有效，然而仍缺乏系統(tǒng)的臨床數(shù)據(jù)[26]。另外，氯喹雖然有時也用于該疾病的治療，但其治療效果不是很理想[27]。除藥物治療外，適當?shù)?、及時的物理治療可能也有助于慢性風濕病患者的恢復。

廣譜抗病毒藥物利巴韋林對CHIKV感染的治療有效[28]，這些抗病毒藥物可以減少感染者體內(nèi)的病毒含量，降低癥狀的嚴重程度和減少病毒的傳播，然而這還需更多的臨床治療結(jié)果來證實。

目前盡管有許多實驗室正在通過不同的策略研究和開發(fā)CHIKV疫苗，一些候選疫苗也正在進行評估，但尚沒有一種疫苗獲得批準[29]。因此，基于目前尚無有效疫苗和抗病毒藥物的形勢，我們必須從CHIKV感染的源頭出發(fā)，做好防護與滅蚊工作，盡量避免被蚊蟲叮咬而感染CHIKV。

5 小結(jié)

2015年12月，世界衛(wèi)生組織基于應對埃博拉疫情的教訓，確定了可能導致嚴重疫情暴發(fā)的8種危險病原體及3種次危險病原體，CHIKV是3種次危險病原體之一。

目前對基孔肯雅病毒的研究盡管已經(jīng)取得了一些進展，但仍有許多問題需進一步探索，如：CHIKV是如何進入人體和蚊媒細胞的？CHIKV感染所導致的慢性關(guān)節(jié)炎的確切致病機制是什么？以及如何研制針對CHIKV的安全高效疫苗？

埃及伊蚊和白紋伊蚊在中國也廣泛分布，且中國與一些CHIKV流行國家之間人員往來密切，存在CHIKV傳入的風險。面對這種威脅，中國應重視CHIKV感染后治療藥物的研發(fā)和CHIKV疫苗的研制。同時，對于我們而言，也要自身做好防護衛(wèi)生工作，避免被攜帶CHIKV的蚊蟲叮咬而感染。如果我們每個人都認識到這種病毒的危害，并在日常生活中注意避免感染該病毒，再加上我們國內(nèi)科學家對CHIKV基礎(chǔ)和應用研究的重視，相信我們的國家將有能力預防和控制CHIKV的感染和流行。

[參考文獻]

[1]? Staples JE，Breiman RF，Powers AM. Chikungunya fever：an epidemiological review of a re-emerging infectious disease [J]. Clin Infect Dis，2009，49（6）：942-948.

[2]? Wahid B，Ali A，Rafique S，et al. Global expansion of chikungunya virus：mapping the 64-year history [J]. Int J Infect Dis，2017，58：69-76.

[3]? Ali Ou Alla S，Combe B. Arthritis after infection with Chikungunya virus [J]. Best Pract Res Clin Rheumatol，2011，25（3）：337-346.

[4]? Hua C，Combe B. Chikungunya Virus-Associated Disease [J]. Curr Rheumatol Rep，2017，19（11）：69.

[5]? Rahim AA，Thekkekara RJ，Bina T，et al. Disability with Persistent Pain Following an Epidemic of Chikungunya in Rural South India [J]. J Rheumatol，2016，43（2）：440-444.

[6]? Weaver SC，Lecuit M. Chikungunya virus and the global spread of a mosquito-borne disease [J]. N Engl J Med，2015，372（13）：1231-1239.

[7]? Rocha VFD，de Oliveira AHP，Bandeira AC，et al. Chikungunya Virus Infection Associated with Encephalitis and Anterior Uveitis [J]. Ocul Immunol Inflamm，2018，26（5）：677-679.

[8]? Sasmono RT，Perkasa A，Yohan B，et al. Chikungunya Detection during Dengue Outbreak in Sumatra，Indonesia：Clinical Manifestations and Virological Profile [J]. Am J Trop Med Hyg，2017，97（5）：1393-1398.

[9]? Bandeira AC，Campos GS，Sardi SI，et al. Neonatal encephalitis due to Chikungunya vertical transmission：First report in Brazil [J]. IDCases，2016，5：57-59.

[10]? Gasque P，Couderc T，Lecuit M，et al. Chikungunya virus pathogenesis and immunity [J]. Vector Borne Zoonotic Dis，2015，15（4）：241-249.

[11]? Kam YW，Ong EK，Renia L，et al. Immuno-biology of Chikungunya and implications for disease intervention [J]. Microbes Infect，2009，11（14/15）：1186-1196.

[12]? Couderc T，Chretien F，Schilte C，et al. A mouse model for Chikungunya：young age and inefficient type-I interferon signaling are risk factors for severe disease [J]. PLoS Pathog，2008，4（2）：e29.

[13]? Teng TS，F(xiàn)oo SS，Simamarta D，et al. Viperin restricts chikungunya virus replication and pathology [J]. J Clin Invest，2012，122（12）：4447-4460.

[14]? Haese NN，Broeckel RM，Hawman DW，et al. Animal Models of Chikungunya Virus Infection and Disease [J]. J Infect Dis，2016，214（suppl 5）：S482-S487.

[15]? Fros JJ，Liu WJ，Prow NA，et al. Chikungunya virus nonstructural protein 2 inhibits type Ⅰ/Ⅱ interferon-stimulated JAK-STAT signaling [J]. J Virol，2010，84（20）：10877-10887.

[16]? Zhang N，Zhao H，Zhang L. Fatty acid synthase promotes the palmitoylation of Chikungunya virus nsP1 [J]. J Virol，2019，93（3）. doi： 10.1128/JVI.01747-18.

[17]? Hawman DW，Stoermer KA，Montgomery SA，et al. Chronic joint disease caused by persistent Chikungunya virus infection is controlled by the adaptive immune response [J]. J Virol，2013，87（24）：13878-13888.

[18]? Teo TH，Lum FM，Claser C，et al. A pathogenic role for CD4+ T cells during Chikungunya virus infection in mice [J]. J Immunol，2013，190（1）：259-269.

[19]? Poo YS，Rudd PA，Gardner J，et al. Multiple immune factors are involved in controlling acute and chronic chikungunya virus infection [J]. PLoS Negl Trop Dis，2014，8（12）：e3354.

[20]? Broeckel R，Haese N，Messaoudi I，et al. Nonhuman Primate Models of Chikungunya Virus Infection and Disease（CHIKV NHP Model） [J]. Pathogens，2015，4（3）：662-681.

[21]? Messaoudi I，Vomaske J，Totonchy T，et al. Chikungunya virus infection results in higher and persistent viral replication in aged rhesus macaques due to defects in anti-viral immunity [J]. PLoS Negl Trop Dis，2013，7（7）：e2343.

[22]? Grivard P，Le Roux K，Laurent P，et al. Molecular and serological diagnosis of Chikungunya virus infection [J]. Pathol Biol（Paris），2007，55（10）：490-494.

[23]? Gerardin P，Barau G，Michault A，et al. Multidisciplinary prospective study of mother-to-child chikungunya virus infections on the island of La Reunion [J]. PLoS Med，2008，5（3）：e60.

[24]? Blagrove MSC，Caminade C，Waldmann E，et al. Co-occurrence of viruses and mosquitoes at the vectors' optimal climate range：An underestimated risk to temperate regions？ [J]. PLoS Negl Trop Dis，2017，11（6）：e0005604.

[25]? Suhrbier A，Jaffar-Bandjee MC，Gasque P. Arthritogenic alphaviruses--an overview [J]. Nat Rev Rheumatol，2012， 8（7）：420-429.

[26]? Krutikov M，Manson J. Chikungunya Virus Infection：An Update on Joint Manifestations and Management [J]. Rambam Maimonides Med J，2016，7（4）. doi： 10.5041/RMMJ.10260.

[27]? Marti-Carvajal A，Ramon-Pardo P，Javelle E，et al. Interventions for treating patients with chikungunya virus infection-related rheumatic and musculoskeletal disorders：A systematic review [J]. PLoS One，2017，12（6）：e0179028.

[28]? Burt FJ，Chen W，Miner JJ，et al. Chikungunya virus：an update on the biology and pathogenesis of this emerging pathogen [J]. Lancet Infect Dis，2017，17（4）：e107-e117.

[29]? Abdelnabi R，Neyts J，Delang L. Chikungunya virus infections：time to act，time to treat [J]. Curr Opin Virol，2017， 24：25-30.