H7N9禽流感病毒跨種間傳播及其感染人氣道黏膜的分子機制研究進展

郭妍蓉，談思怡，林宇靜，劉曦，鄭曉濱，喬永康，Tan Kai Sen，王德云，張評滸，嚴彥*

1中山大學附屬第五醫(yī)院廣東省生物醫(yī)學影像重點實驗室，廣東珠海 519000；2中山大學附屬第五醫(yī)院感染與免疫學研究中心，廣東珠海 519000；3中山大學附屬第五醫(yī)院病理科，廣東珠海 519000；4中山大學附屬第五醫(yī)院感染病防治中心，廣東珠海 519000；5中山大學附屬第五醫(yī)院呼吸內(nèi)科，廣東珠海 519000；6華大基因生命科學研究院，廣東深圳 518083；7新加坡國立大學楊潞齡醫(yī)學院耳鼻喉頭頸外科系，新加坡 119077；8揚州大學轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院，江蘇揚州 225009

1 H7N9的病原學和病因?qū)W

H7N9亞型禽流感病毒(avian influenza virus，AIV)是甲型流感病毒的一種。流感病毒屬于正黏病毒科，根據(jù)核蛋白(NP)和基質(zhì)蛋白(MP)的不同，可分為A型(甲型)、B型(乙型)、C型(丙型)。其中甲型流感病毒(IAV)依據(jù)病毒表面血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)的不同，可劃分為18種HA亞型和11種NA亞型[1]。水禽是A型流感病毒的天然宿主，能通過跨種間傳播感染人的禽流感病毒主要包括H5N1、H6N2、H7N9、H9N2等幾種亞型，H5和H7亞型屬于高致病性禽流感(highly pathogenic avian influenza，HPAI)[2]。不同亞型的禽流感病毒共同感染鳥類后，在宿主體內(nèi)易發(fā)生基因片段重組，產(chǎn)生新型流感病毒，H7N9病毒正是一種新型重組病毒。相關(guān)研究表明，H7N9禽流感病毒的基因片段均來源于其他禽流感病毒[3-5]，其HA基因與H7N3亞型病毒高度同源，NA基因與2011年韓國發(fā)現(xiàn)的鳥類H7N9禽流感病毒高度同源[6]，其余內(nèi)部基因則與H9N2病毒的基因片段高度同源。

H7N9禽流感病毒于2013年2月在我國首次暴發(fā)，主要通過飛沫傳播，經(jīng)呼吸道感染人體。該病毒不僅可感染家禽，還可跨越宿主界限感染人呼吸道上皮細胞，誘發(fā)細胞因子連鎖反應，導致全身炎癥反應，引起輕至重度肺部感染，出現(xiàn)急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)、休克及多臟器衰竭(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)，嚴重者可能死亡[7]，具有潛在的流行風險。H7N9禽流感病毒自出現(xiàn)至今，共發(fā)生了6次流行，導致1500多人發(fā)病，600多人死亡，致死率為31%～45%[7-10]。值得慶幸的是，此類病毒迄今尚未獲得人傳人的能力，僅在小范圍內(nèi)散發(fā)，若其獲得與人流感病毒類似的人傳人能力，極易引起大范圍暴發(fā)的災難。

H3N2是人季節(jié)性流感病毒的典型代表，而H5N1和H7N9均是HPAI，三者均對人類健康存在重大威脅，其流行病學特征及臨床表現(xiàn)具有一定的相似性。在季節(jié)性流感流行期間，老年人(>65歲)的住院率較高[11]，H5N1感染不受年齡階段限制，各年齡段均有發(fā)生，包括兒童和年輕人[12]，而H7N9感染者主要是有接觸活禽經(jīng)歷的、>59歲的男性[4,13]。這可能與該年齡段人群的先天免疫和適應性免疫系統(tǒng)功能減弱有關(guān)[14-15]。H7N9感染導致的MODS，白細胞、淋巴細胞減少[16]，以及病毒在肺外擴散[17]等臨床表象與病理特征均證實了上述觀點。臨床導致H7N9禽流感患者死亡的原因通常與急性肺損傷導致的ARDS有關(guān)[16]，且H7N9病毒載量和病情恢復與患者預后密切相關(guān)[18]。對比三類流感病毒的流行病學特征、臨床特征及治療方案，有助于防范以后可能出現(xiàn)的疫情(表1)。

2 H7N9跨種間傳播感染人

流感病毒的跨種間傳播主要與病毒基因組重排及突變點積累從而導致病毒變異有關(guān)[36-40]。目前H7N9禽流感病毒突破種間屏障感染人體的分子機制尚未明確。一方面，禽流感病毒基因之間的重組結(jié)合縮短了物種間屏障的距離，盡管尚未發(fā)現(xiàn)禽流感與人流感病毒基因片段的重組，但病毒基因之間的重組是禽流感病毒發(fā)生跨種間傳播的重要機制之一；另一方面，禽流感病毒跨種間傳播適應新宿主的重要方式是流感病毒蛋白上發(fā)生適應性的點突變，其中聚合酶堿性蛋白2(polymerase basic protein 2，PB2)[41]是跨宿主傳播最重要的因素之一?，F(xiàn)已報道，H7N9禽流感病毒的PB2蛋白(PB2 627K、PB2 701N、PB2 588V[30-32]等)突變可能與其跨種間傳播密切相關(guān)。此外，H7N9禽流感病毒發(fā)生相關(guān)位點突變后，對不同呼吸道上皮細胞受體的親和力亦發(fā)生改變，這可能是造成其跨越種間屏障感染人體的重要原因之一。禽流感病毒主要結(jié)合分布在下呼吸道、細支氣管和肺部的唾液酸α-2,3半乳糖苷受體(SAα-2,3，禽流感病毒受體)，而季節(jié)性流感病毒主要結(jié)合分布在上呼吸道、氣管和支氣管的唾液酸α-2,6半乳糖苷受體(SAα-2,6，人流感病毒受體)[42-43]。但H7N9禽流感病毒兼具兩者之長，可同時與呼吸道上皮細胞的SAα-2,3受體和SAα-2,6受體結(jié)合，具有“雙受體結(jié)合”的特點[44]。與H5N1病毒相比，H7N9對人型受體具有更高的親和力[35]，這可能是導致其跨種間傳播直接感染人體的關(guān)鍵原因之一。

3 人體第一道防線——黏膜上皮

黏膜上皮是人體與外界接觸的第一道物理性和生物性防線。氣道上皮細胞(airway epithelial cells，AECs)是呼吸道最表層的組織結(jié)構(gòu)細胞，其組成包括支氣管基底細胞、柱狀纖毛上皮細胞、杯狀細胞、Clara細胞，以及肺泡Ⅰ型和Ⅱ型細胞。AECs的基本生理功能有：分泌和轉(zhuǎn)運黏液和抗菌肽，重吸收氣道表面的液體，通過纖毛運動清除外來刺激物，與上皮下的淋巴血管組織共同維持免疫穩(wěn)態(tài)等[45-46]。氣道上皮是宿主抵御外界病原體及有害物質(zhì)的物理-生物性屏障，可限制病毒在AECs中的復制和生長[47]；其在固有免疫中亦發(fā)揮重要作用，可通過影響樹突細胞(dendritic cells，DCs)、T細胞及B細胞的功能[48]，啟動和調(diào)節(jié)適應性免疫應答[49]。宿主免疫應答是決定疾病發(fā)病機制的關(guān)鍵，黏膜上皮的破壞啟動了固有免疫和適應性免疫應答，促進了各種細胞因子、免疫細胞及抗體的產(chǎn)生。因此，宿主細胞被破壞后，機體免疫應答機制可能進一步加重上皮黏膜損傷。結(jié)合相關(guān)文獻，探討H7N9禽流感感染導致黏膜上皮損傷的分子機制以及AECs和黏膜上皮在介導病毒感染的免疫應答中的作用機制具有重要意義。

表1 代表性流感病毒的流行病學特征、感染后引起的癥狀及治療策略Tab.1 Epidemiological characteristics and symptoms after infection and treatment strategies of representative influenza virus strains

氣道黏膜上皮是病毒感染的第一道防線，呼吸道上皮細胞形成了一層巨大的黏膜表面，容易受到病原體的侵犯。禽流感病毒主要通過感染AECs，或者通過黏膜上皮的微擦傷感染黏膜下固有層。氣道黏膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性對抵御禽流感病毒的入侵起著至關(guān)重要的作用[50]。H7N9禽流感病毒感染AECs致其凋亡及細胞內(nèi)外結(jié)構(gòu)破壞，進而導致黏膜上皮屏障破壞，嚴重影響機體疾病后續(xù)進展的嚴重程度和病程轉(zhuǎn)歸。氣道黏膜上皮損傷的致病機制主要包括：①流感病毒直接誘導AECs凋亡和(或)壞死。流感病毒進入人體內(nèi)首先感染AECs，破壞宿主細胞的前體mRNAs，抑制mRNAs的翻譯，并通過細胞溶解或凋亡機制殺死宿主細胞[51]。研究表明，H7N9可感染纖毛細胞和非纖毛細胞，減少纖毛數(shù)量并損傷氣道[52]。②流感病毒通過細胞因子間接誘導上皮細胞死亡。大量研究表明，禽流感感染患者體內(nèi)血清細胞因子水平顯著升高[53-55]，如H7N9禽流感患者血清中干擾素γ誘導10 kD蛋白(10 kD interferon-gamma-induced protein，IP-10，又稱CXCL10，C-X-C motif chemokine ligand 10)、巨噬細胞炎性蛋白(macrophage inflammatory protein，MIG)、單核細胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、白細胞介素[如(interleukin，IL)-6、IL-8]及干擾素-α(interferon-α，IFN-α)等細胞因子的表達水平顯著高于健康人(未感染者)[35]。在宿主中，內(nèi)皮細胞主要通過釋放IL-6和IL-8等進一步增加禽流感誘導的細胞因子風暴的嚴重程度和AECs的損傷，加重黏膜上皮屏障損傷，但內(nèi)皮細胞與黏膜上皮屏障的損傷無直接關(guān)系[56]。相比內(nèi)皮細胞，AECs中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)和CXC趨化因子家族8(C-X-C motif chemokine ligand 8，CXCL8)顯著上調(diào)[56]，表明AECs可能是驅(qū)動細胞因子風暴的另一關(guān)鍵因素。③AECs在感染早期即被誘導凋亡，在感染后期轉(zhuǎn)變?yōu)榻雇?pyroptosis)，其中Ⅰ型干擾素介導的JAK-STAT信號通路通過誘導Bcl-xl抗凋亡基因的表達抑制細胞凋亡[57]，從而發(fā)展成焦亡，即病毒感染的炎癥反應。④AECs間緊密連接的破壞導致黏膜上皮屏障損傷。連接上皮細胞的頂端連接復合體(apical junction complex，AJC)是上皮層形成流體屏障的一個重要部分，其由緊密連接蛋白(如claudins和zona occludens)和黏附連接蛋白(如E-cadherin)組成[58]。Short等[56]發(fā)現(xiàn)，禽流感導致AECs緊密連接的破壞可能與Claudin-4缺失有關(guān)。

4 AECs的免疫應答

病毒感染機體的過程較復雜，機體不能產(chǎn)生完全抵抗病毒入侵的免疫應答，在產(chǎn)生抗病毒反應的同時也會發(fā)生病理性損傷[59]。在病毒感染的AECs中，固有免疫感受器(如TLR7，RIG-1)表達，促進Ⅰ/Ⅲ型干擾素、促炎趨化因子(CXCL-9，CXCL-10，CXCL-11)和趨化因子配體5(C-C motif chemokine ligand 5，CCL5)過表達[60]，發(fā)揮一定的抗病毒及介導炎癥的作用。AECs作為病毒入侵的第一類靶細胞[61]，是機體產(chǎn)生細胞因子的第一波驅(qū)動因素[56]，也是機體抗病毒免疫應答的關(guān)鍵細胞(圖1)。

圖1 宿主體內(nèi)免疫應答與病毒復制的關(guān)系Fig.1 Interaction of host immune response and virus replication

4.1 先天性免疫應答 先天性免疫系統(tǒng)主要通過模式識別受體識別病原相關(guān)分子模式來檢測病毒感染，AECs表達了相關(guān)的免疫模式識別受體(pathogen recognition receptors，PRRs)，包括Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)、NOD樣受體(NOD-like receptor，NLR)、RIG-1樣受體(retinoic acid-inducible gene I-like receptor，RLR)、C型凝集素、蛋白激酶受體(protein kinase receptor，PKR)和蛋白酶激活受體(protease activated receptor，PAR)等，與其相應的病原體相關(guān)分子模式(pathogenassociated molecular patterns，PAMPs)或損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)作用后，激活AECs，產(chǎn)生多種分子[45]。Barjesteh等[62]在雞氣管上皮中發(fā)現(xiàn)，在雞AECs中預先使用配體激活TLR3和TLR4，可活化干擾素調(diào)節(jié)因子7(interferon regulatory factor 7，IRF7)和NF-κB信號途徑，激活巨噬細胞，產(chǎn)生抗病毒反應，從而降低禽流感在AECs中的復制。

4.1.1 單核-巨噬細胞 在病毒感染早期，單核-巨噬細胞被募集到肺組織。在宿主穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下，AECs提供抑制信號來阻止肺巨噬細胞(alveolar macrophage，AM)激活；而在病毒感染狀態(tài)下，抗炎信號被抑制從而啟動抗病毒免疫反應。研究發(fā)現(xiàn)，一方面AM可直接吞噬禽流感病毒感染的AECs，同時產(chǎn)生肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)修復AECs；另一方面AM可通過抑制白三烯(leukotriene，LT)來保護Ⅰ型肺泡上皮細胞(type Ⅰ alveolar cells，AT1)免受病毒感染[63]，而Ⅱ型肺泡上皮細胞(type Ⅱ alveolar cells，AT2)產(chǎn)生的粒細胞-單核細胞集落刺激因子(granulocytemacrophage colony stimulating factor，GM-CSF)可誘導AM的增殖和激活，抑制巨噬細胞的促炎作用，修復受損的上皮[64-65]，對防止禽流感病毒感染引起肺炎起重要作用。H7N9感染單核細胞后，可通過抑制RIPK3通路降低Ⅰ型干擾素和細胞因子/趨化因子的早期表達，而MLKL蛋白的廣泛磷酸化和caspase通路(caspases-3、8、9)的激活同時發(fā)生，提示凋亡和壞死途徑同時被激活[66]。

4.1.2 DCs 肺DCs位于基底外側(cè)，與AECs形成緊密連接，當病毒感染時，AECs刺激DCs獲取病毒抗原并遷移至淋巴結(jié)激活CD8+T細胞免疫應答。DCs上的病原識別相關(guān)基因上調(diào)，表明機體固有免疫系統(tǒng)處于警戒狀態(tài)，感染病毒的AECs直接或間接產(chǎn)生的細胞因子亦會對DCs誘導的Th細胞應答產(chǎn)生影響，促進抗病毒Th1或Th2反應。IFN-β主要由AECs和漿細胞樣DCs表達[67]。在早期，AECs感染AIV而分泌IFN-β，可能在與其他未感染細胞或免疫細胞的溝通交流中起重要作用。DCs產(chǎn)生的高水平炎性細胞因子導致了肺組織的免疫損傷，同時AECs可誘導DCs免疫原性增強，可能是免疫抑制黏膜環(huán)境的一種補償機制[68]。禽流感的非結(jié)構(gòu)蛋白1(NS1)可誘導DCs產(chǎn)生TNF-α和IL-6[69]，抑制宿主固有免疫反應，參與疾病的發(fā)生和發(fā)展。

4.1.3 中性粒細胞 中性粒細胞是在固有免疫系統(tǒng)中介導機體抗病毒和免疫損傷的重要免疫細胞，通過上皮細胞產(chǎn)生中性粒細胞趨化因子，機體依賴中性粒細胞上的CXCR2與AT1表達分泌的CXC因子結(jié)合，募集和激活中性粒細胞[70]，而抑制促炎細胞因子(IL-8、IL-1β和TNF-α)釋放和下調(diào)黏附分子表達可限制中性粒細胞遷移[71]。在炎癥早期，中性粒細胞的募集和激活有助于機體形成有效的免疫應答，但由于AT1可自發(fā)性抑制TNF-α誘導的中性粒細胞凋亡，使感染組織的中性粒細胞壽命延長，這可能是后期感染組織免疫病理損傷加重的機制之一。此外，禽流感病毒感染可誘導支氣管和肺泡上皮細胞產(chǎn)生成纖維細胞生長因子2(fibroblast growth factor 2，F(xiàn)GF2)，并募集中性粒細胞[72]，參與抗病毒反應。

4.1.4 自然殺傷(NK)細胞 NK細胞在免疫穩(wěn)態(tài)和病毒免疫中發(fā)揮重要作用，其激活是通過激活或抑制受體[如殺傷lg樣受體、CD16(Fc-γ)受體及NKp46[73]]與自身配體相結(jié)合調(diào)控的[74]。NK細胞通過調(diào)節(jié)IFN-γ的生成及脫顆粒(CD107a)[75]而發(fā)揮抗體依賴的細胞毒性作用(antibody-dependent cellular cytotoxicity，ADCC)[76]。

4.1.5 其他類型免疫細胞 一些固有樣T細胞(innate-like T cells，ILCs)、γδT細胞[77]及黏膜相關(guān)不變T細胞(mucosal-associated invariant T cells，MAIT細胞)[78]可產(chǎn)生炎性因子和免疫調(diào)節(jié)因子，如IFN-γ、TNF-α、IL-22、IL-17、IL-33[79-91]，其中IL-33可在感染禽流感病毒時保護肺上皮組織。黏膜途徑激活I(lǐng)LCs后，細胞表面的腫瘤壞死因子相關(guān)的凋亡誘導配體(TNF-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)、CD49a和CD28表達均增加，IFN-γ分泌增加，同時可誘導免疫檢查點分子糖皮質(zhì)激素誘導的腫瘤壞死因子受體(glucocorticoidinduced tumor necrosis factor receptor，GITR)和細胞毒T淋巴細胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyteassociated antigen-4，CTLA-4)的表達[82]。程序性死亡受體1(programmed death receptor 1，PD-1)表達于髓樣和淋巴樣細胞，通過與配體PD-L1和PD-L2結(jié)合下調(diào)免疫應答信號。研究發(fā)現(xiàn)，禽流感病毒感染的AECs中PD-L1表達增加，免疫應答下調(diào)，是機體減輕免疫損傷的機制之一[81](表2)。

表2 先天性免疫應答相關(guān)細胞的炎癥作用及分子機制Tab.2 Innate immunity and inflammatory response against viral infection

4.2 “細胞因子風暴”假說 近年來，“細胞因子風暴”假說被認為在HPAI病毒感染誘發(fā)的ARDS中起關(guān)鍵作用[84]。流感病毒感染的上皮細胞及多種免疫細胞可產(chǎn)生大量細胞因子，這些細胞因子具有多種生物效應，也是一大類免疫介質(zhì)，因此細胞因子可作為固有免疫的一部分，介導抗病毒或Th1型免疫應答。同時，細胞因子亦可影響適應性免疫應答和疾病發(fā)生。在組織器官中，流感病毒感染可引起趨化因子(如RANTES、MCP-1、MCP-3、MIP-1α、IP-10和IL-8等)、促炎因子(如IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α等)[60]及抗病毒細胞因子(如IFN-α/β)的產(chǎn)生。干擾素的過度誘導和促炎因子的高表達均可導致組織嚴重損傷，阻礙有效的免疫調(diào)節(jié)。目前上述“細胞因子風暴”的機制尚不明確。Krischuns等[67]發(fā)現(xiàn)，TRIM28是HPAIV感染期間導致IFN-β和促炎細胞因子水平升高的關(guān)鍵免疫調(diào)節(jié)因子，其由PKR、p38 MAPK和MSK1多個信號級聯(lián)誘導；Chen等[85]發(fā)現(xiàn)，AECs上某些細胞表面黏蛋白(如MUC15)與細胞因子/趨化因子、表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)及磷酸化ERK信號有關(guān)，其表達與免疫激活的高峰相一致。在不同亞型禽流感病毒誘導的各種細胞因子和趨化因子中發(fā)現(xiàn)，Ⅰ型和Ⅲ型干擾素水平有顯著差異[86]，H3N2可誘導強烈的IFN-β和IFN-λ應答，H1N1次之，而H5N1和H7N9僅可引起Ⅰ型和Ⅲ型干擾素水平的微小改變。有研究表明，IL-6和趨化因子(CCL-2/MCP-1、CCL-4/MIP-1β、CXCL-8/IL-8、CXCL-9/MIG和CXCL-10/IP-10)與禽流感(H5N1和H7N9)和人流感(H1N1和H3N2)病毒的致病性有關(guān)，CCL-2/MCP-1、CXCL-8/IL-8、CXCL-9/MIG和CXCL-10/IP-10與禽流感感染引起的死亡率顯著相關(guān)[87]。細胞激酶在禽流感感染的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，可通過多種禽流感蛋白磷酸化所需的酶來影響病毒復制和抑制先天性免疫應答，如激酶PKC、ERK、PI3K和PAK可調(diào)節(jié)病毒的進入和復制，激酶IKK、JNK和p38 MAPK可介導調(diào)節(jié)病毒趨化因子和細胞因子表達的信號級聯(lián)反應等[88]。

4.3 適應性免疫應答 機體固有免疫系統(tǒng)在禽流感感染中起重要作用，同時，適應性免疫應答在H7N9禽流感病毒感染中亦發(fā)揮著舉足輕重的作用。如CD8+T細胞在降低疾病嚴重程度和促進機體恢復中發(fā)揮重要作用[89-90]。前文提到，H7N9禽流感病毒感染機體后，首先通過AECs感染此驅(qū)動環(huán)節(jié)，引起后續(xù)一系列固有免疫系統(tǒng)的免疫細胞發(fā)揮作用，如巨噬細胞、DCs、中性粒細胞等，產(chǎn)生大量細胞因子和趨化因子。而固有免疫環(huán)節(jié)中的細胞因子和趨化因子可繼續(xù)募集、激活和協(xié)調(diào)T淋巴細胞，從而發(fā)揮其免疫學功能[91]。禽流感與上呼吸道DCs相互作用，DCs遷移至區(qū)域淋巴結(jié)后即啟動初級或次級免疫應答，禽流感病毒蛋白在感染的細胞胞質(zhì)中，經(jīng)過溶酶體處理后遞呈多肽，與MHC Ⅰ類和Ⅱ類蛋白結(jié)合，從而被CD8+CTLs和CD4+Th細胞識別。

H5N1和H7N9感染人可導致嚴重的臨床表現(xiàn)及較高的致死率，主要是由于人體內(nèi)沒有預先存在的抗禽流感特異性抗體[6]。CD8+T細胞是適應性免疫應答的主要組成部分，對病毒的清除發(fā)揮重要作用[92]，但CD8+T細胞不可在無抗體的情況下清除病毒，除非宿主本身預存了較高水平的先天的CD8+T細胞。研究發(fā)現(xiàn)，H7N9禽流感病毒感染的存活者體內(nèi)存在長期抗體和記憶性T細胞反應[93]，表明CD4+Th細胞和CD8+CTLs在HPAIV感染中起著重要的保護作用。從H7N9禽流感病毒感染中恢復的個體體內(nèi)顯現(xiàn)出強大的IFN-γ+CD8+T細胞應答[94]，而死于感染的個體則很少或未產(chǎn)生IFN-γ誘導的細胞。研究發(fā)現(xiàn)，DCs中的IFN-γ信號通路對禽流感特異性的CD8+T細胞起重要的保護作用，可通過IL-10[95]調(diào)控CD103+DCs的遷移功能，獲得最佳的抗病毒CD8+T細胞應答[96]。另外，DCs可能受NLRC4調(diào)節(jié)，F(xiàn)asL+DCs增加，導致禽流感特異性CD4+T細胞死亡，影響保護性T細胞反應[97]。而NLRC5通過調(diào)節(jié)造血細胞的MHC-Ⅰ，減少CD8+T細胞的表達，同時還調(diào)節(jié)多種免疫信號途徑，在限制病毒復制和促進病毒清除方面起作用[98]。CD4+Th細胞在感染或免疫后可產(chǎn)生對記憶性CD8+T細胞的保護作用[92,99]。宿主對H7N9的T細胞表位的耐受性可能影響Th細胞的輔助作用，抑制或調(diào)節(jié)效應T細胞反應[100]。有研究發(fā)現(xiàn)，H1N1和H3N2流感病毒特異性的CD8+T細胞與H7N9禽流感病毒存在交叉反應性[101]，這些交叉反應的CD8+T細胞能減輕疾病的嚴重程度(圖2)。

5 預防與治療

目前，新出現(xiàn)的高致病性甲型禽流感病毒(H7N9)對公共衛(wèi)生和家禽業(yè)是一個巨大的挑戰(zhàn)，人類感染嚴重的H7N9禽流感病毒使世界各地的公共衛(wèi)生當局對人類流感大流行的潛在發(fā)展保持高度警惕。

接種疫苗是預防流感最有效的干預措施，各種平臺已經(jīng)生產(chǎn)了大量的H7N9候選疫苗。由于禽流感病毒持續(xù)發(fā)生抗原轉(zhuǎn)換和漂移，使病毒可逃脫早先疫苗誘導的免疫保護[102]。而動物和人類的免疫實驗表明，H7N9疫苗的免疫原性很差[103]。各種預防人感染H7N9的疫苗仍在設(shè)計和研制中，如針對黏膜免疫的疫苗(可加強機體第一道防線)[104]。值得慶幸的是，2017年9月針對雞的H5/H7二價滅活疫苗出現(xiàn)，禽類接種該疫苗后，H7N9病毒的分離率下降了93.3%，而之后一年里僅出現(xiàn)3例H7N9感染[105]。

圖2 機體內(nèi)應答流感病毒的適應性免疫反應Fig.2 Adaptive immune response to influenza virus.

抗病毒藥物是目前臨床治療流感病毒感染非常有效的方法之一。目前，臨床上對禽流感的治療策略包括對癥支持治療、抗病毒、保證組織供氧及維持臟器功能等。H7N9病毒感染患者病情發(fā)展較快，尤其是老年患者，常伴有嚴重的低氧血癥和MODS。研究表明，減少繼發(fā)性細菌感染可有效降低病死率[10]。臨床推薦早期應用神經(jīng)氨酸抑制劑(如奧司他韋)進行抗病毒治療，以減少病毒復制，提高生存率，疑似病例可在48 h內(nèi)予奧司他韋進行治療。近年來，隨著抗炎通路及分子機制研究的日益成熟，從抗炎方面治療或延緩病毒引起的呼吸道疾病引起了科學家和臨床醫(yī)師們的廣泛關(guān)注。IFN、氧化應激、NFR2-HO-1和TLR-MAPK/NF-κB等信號通路已被證實與IAV復制和流感性肺炎有關(guān)。如卡帕利洛苷A能抑制宿主IFN信號通路，降低STAT1磷酸化水平以及IFN-β和IL-29的表達，從而抑制IL-6、IP-10、MIG和RANTES/CCL-5的表達[106]。新型聚酮化合物B(PPQ-B)可能下調(diào)NF-κB和MAPK信號通路，顯著降低IAV感染的肺組織和A549細胞中炎性因子TNF-α、IL-6、RANTES和KC的表達[107]。姜黃素能顯著抑制IAV誘導的氧化應激，以及TLR2、4、7，Akt，p38/JNK，MAPK和NF-κB通路的激活[108]，還可在體內(nèi)誘導血紅素加氧酶-1的表達，減輕IAV對肺組織的損傷[109]。綜上所述，相關(guān)藥物可通過抑制局部炎性細胞因子的產(chǎn)生來調(diào)節(jié)IAV感染后的免疫應答，減輕IAV感染引起的炎癥反應，抗炎藥物可作為抗病毒治療IAV感染的輔助藥物。

持續(xù)的基因突變、重組和選擇壓力使得禽流感病毒得以生存，并增加了持續(xù)威脅人類的新型禽流感病毒出現(xiàn)的可能性，導致科學家們較難準確預測和預防新型禽流感病毒。近年來，關(guān)于AECs在病毒感染氣道過程中與機體各種免疫細胞發(fā)生相互作用的研究，有利于重新評估AECs在呼吸道病毒感染中的價值。一方面，利于了解高致病性H7N9禽流感病毒的致病機制，包括：①黏膜屏障受損，上皮細胞死亡或缺失；②“細胞因子風暴”不可逆轉(zhuǎn)地加劇黏膜及肺損傷；③機體缺乏H7N9的預存抗體和記憶性T細胞，T細胞活化嚴重受損。另一方面，利于開發(fā)新的治療策略，從而促進有效應答，或抑制呼吸道病毒感染過程中嚴重的免疫病理損傷。禽流感病毒的快速進化/演化，增加了研發(fā)禽流感特異性疫苗的難度，目前抗病毒藥物的療效較為有限，加入抗炎藥物作為輔助治療有一定效果。對病毒跨種間傳播和感染機制的深入研究，可為病毒靶向治療提供新的依據(jù)。