中國手足口病血清流行病學(xué)研究進(jìn)展

丁毅偉，韋歡歡，朱俊萍，何秋水,3

(1.首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)系，北京 100069； 2.解放軍總醫(yī)院第六醫(yī)學(xué)中心呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100048；3.圖爾庫大學(xué)醫(yī)學(xué)微生物和免疫學(xué)系，芬蘭 圖爾庫 20520)

手足口病(hand，foot，and mouth disease，HFMD)是由多種腸道病毒引起的常見兒童傳染病，以發(fā)熱、口腔和四肢末端的斑丘疹、皰疹為主要表現(xiàn)，少數(shù)可發(fā)展成為重癥，甚至危及生命[1]。HFMD主要病原為腸道病毒71型(enterovirus 71,EV-A71)和柯薩奇病毒A組16型(coxsackievirus A16，CV-A16)。其中，EV-A71與神經(jīng)系統(tǒng)損傷、循環(huán)衰竭、心肌炎等重癥發(fā)生密切相關(guān)[2]，而CV-A16感染引起的癥狀較輕[3]。近年流行病學(xué)調(diào)查顯示，HFMD的主要病原發(fā)生轉(zhuǎn)變，柯薩奇病毒A組6型(coxsackievirus A6，CV-A6)和柯薩奇病毒A組10型(coxsackievirus A10，CV-A10)已成為全球HFMD流行的主要病原，同時(shí)其他多種非EV-A71和CV-A16的腸道病毒病原共流行活躍，特別是在亞太和中國地區(qū)[4-7]。

目前血清流行病學(xué)研究的主要方法為微量中和實(shí)驗(yàn)，通過橫斷面研究不同年齡人群的血清抗體陽性率和中和抗體效價(jià)，以及多時(shí)間點(diǎn)采樣的回顧性或前瞻性研究。根據(jù)血清抗體陽性率和中和抗體效價(jià)的變化可對(duì)疾病流行特征和人群免疫狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。在HFMD相關(guān)血清流行病學(xué)調(diào)查中，幾何平均滴度(geometric mean titre,GMT)是重要的評(píng)估指標(biāo)之一。中和抗體滴度≥1∶8，通常被定義為陽性，而1∶8～1∶32、1∶64～1∶256、1∶512～1∶2 048分別為低水平、中等水平和高水平抗體滴度[8-9]。高水平抗體滴度通常意味著近期感染。現(xiàn)根據(jù)中國HFMD病原譜的歷史演變，從早期CV-A16和EV-A71兩種交替優(yōu)勢(shì)流行的主要病原到近期HFMD多病原(包括EV-A71、CV-A16、CV-A6和CV-A10等)以及尤為引人關(guān)注的母嬰血清流行病學(xué)研究進(jìn)展予以綜述。

1 EV-A71和CV-A16的血清流行病學(xué)研究

早期中國HFMD交替或相伴優(yōu)勢(shì)流行的病原為CV-A16和EV-A71，其中尤以與重癥和死亡病例發(fā)生相關(guān)的EV-A71引人關(guān)注。2007年山東臨沂、2008年安徽阜陽與EV-A71相關(guān)的HFMD暴發(fā)之后該病迅速蔓延全國，并持續(xù)暴發(fā)流行多年，嚴(yán)重威脅我國兒童的生命健康。2008年5月，我國將HFMD納入丙類法定傳染病。中國科學(xué)院地理科學(xué)與自然資源研究所對(duì)2008年5月我國2 912個(gè)城市約17萬兒童HFMD病例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)疾病主要集中于華南、華東、華中和華北地區(qū)，西部和東北部的發(fā)病率相對(duì)較低，存在明顯地區(qū)差異[10]。相較氣候因素，兒童人口密度對(duì)HFMD發(fā)病率的影響更大。

多項(xiàng)回顧性EV-A71血清流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，HFMD全國性暴發(fā)流行之前中國南部與中部某些省份和地區(qū)人群的EV-A71血清陽性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但5歲以下兒童血清陽性率均低于50.0%[11-13]。另有研究顯示，2004年河南開封農(nóng)村地區(qū)低齡(25～30月齡)幼兒的EV-A71血清陽性率高達(dá)81.3%；而CV-A16的血清陽性率為40.0%[14]。這兩種主要病原的血清陽性率隨幼兒年齡增長呈不同上升趨勢(shì)，且18月齡后的嬰幼兒中EV-A71和CV-A16混合感染的比例顯著升高[14]。

有研究對(duì)我國福建和廣東地區(qū)2008年EV-A71相關(guān)HFMD暴發(fā)流行前后的人群中和抗體水平進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)福建省龍巖市2008年以前青少年人群中EV-A71中和抗體陽性率、GMT分別為77.5%和24.5，提示2008年前EV-A71已在龍巖市局部流行；當(dāng)經(jīng)歷了2008年的疾病暴發(fā)后，青少年人群中EV-A71中和抗體陽性率和GMT較流行前明顯升高，分別為85.3%和41.0[15]。其中，0～5歲兒童血清中和抗體水平較低，提示缺少中和抗體的保護(hù)人群為學(xué)齡前兒童。

2007—2009年，EV-A71和CV-A16在廣東持續(xù)流行。該地區(qū)的血清流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，EV-A71和CV-A16的血清陽性率分別在1～3歲組和1～5歲組人群隨年齡的增長而升高，且高GMT值均分布在這些年齡組中[16]。提示這些低齡幼兒對(duì)HFMD易感，應(yīng)為血清學(xué)檢測(cè)及疫苗接種的優(yōu)先人群。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，2009年的人群血清中和抗體陽性率低，對(duì)病毒感染的保護(hù)力差，與2010年當(dāng)?shù)氐腍FMD大暴發(fā)相關(guān)[16]。

2010年是我國HFMD大暴發(fā)之后疾病死亡率最高的年份，多地區(qū)開展了該年份的橫斷面血清流行病學(xué)調(diào)查。福建省EV-A71的血清流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，5歲以上年齡組人群EV-A71中和抗體陽性率為61.67%，明顯高于0～4歲年齡組(25.33%)[17]。廣西荔浦縣檢測(cè)了2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)403名兒童的血清標(biāo)本發(fā)現(xiàn)，EV-A71血清抗體陽性率從1歲年齡組至5歲年齡組逐漸升高，由30.0%升至85.0%[18]。而江蘇省贛榆縣1～15歲兒童中，隨年齡增長EV-A71中和抗體陽性率從20.0%增至82.5%，且3歲后該中和抗體陽性率維持在70.0%以上[19]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，2008—2013年贛榆縣HFMD的主要病原為EV-A71和CV-A16，其中2009年和2010年以CV-A16為主，2011年和2013年以EV-A71為主，呈隔年流行趨勢(shì)[20]。而2010年江蘇省開展的血清流行病學(xué)調(diào)查顯示，EV-A71和CV-A16相伴流行，人群中血清中和抗體陽性率在1歲以下年齡組較低，在4～10歲組則隨年齡增長而增加，且兩種病毒病原的血清陽性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[21]，提示該地區(qū)兩種病原在人群中的感染率明顯不同。山東省3個(gè)城市7個(gè)不同地理縣的HFMD血清流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，健康人群中EV-A71和CV-A16的感染常見，且50.0%～80.0%的感染為隱性感染，兩種病原的血清抗體陽性率與人群的年齡、生活地點(diǎn)和采樣季節(jié)明顯相關(guān)[22]。如EV-A71和CV-A16的總抗體陽性率在10～29歲增長至80.0%以上；濟(jì)南EV-A71的陽性率低于濟(jì)寧和淄博，而濟(jì)寧CV-A16的陽性率明顯高于濟(jì)南和淄博；1月份采集的血清陽性率遠(yuǎn)低于4月和8月，與HFMD春夏季節(jié)高發(fā)相吻合。

綜上可知，EV-A71和CV-A16中和抗體陽性率通常隨年齡增長呈上升趨勢(shì)，且5歲以下兒童血清陽性率普遍較低，提示該年齡組兒童為HFMD的易感人群。同時(shí)同一地區(qū)不同年份，以及同一年份不同地區(qū)人群中血清抗體陽性率存在明顯差異，且具有病原的特異性。提示HFMD的兩種主要病原在多地區(qū)相伴或交替流行，且該疾病春夏季節(jié)高發(fā)，疾病暴發(fā)流行前后人群血清陽性率會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化。

2 HFMD多病原血清流行病學(xué)研究

隨著HFMD在中國的持續(xù)流行，該病病原譜組成發(fā)生明顯改變，非EV-A71和CV-A16的其他腸道病毒病原逐漸增多。2013—2015年中國部分地區(qū)HFMD病原譜檢測(cè)顯示，由CV-A6引起的HFMD病例比例不足10.0%[23]；但2013年后CV-A6逐漸取代EV-A71和CV-A16成為中國多個(gè)省市HFMD流行的主要病原[24]。2009—2013年，CV-A10在HFMD病原譜中的構(gòu)成占比為7.0%～19.0%，也逐漸成為我國HFMD的重要病原之一[25]。這種病原譜的轉(zhuǎn)變和多種腸道病毒病原共流行的狀況同樣體現(xiàn)在人群的中和抗體水平和陽性率等方面。

2013年，CV-A6已成為上海HFMD的主要病原。當(dāng)?shù)谽V-A71和CV-A16的流行出現(xiàn)新模式，由間隔年高峰模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐荒旮叻暹^后，緊跟著下一年的流行小峰。流行病學(xué)分析顯示，2012—2016年上海地區(qū)存在EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多種病原的共流行；人群中，EV-A71高水平中和抗體滴度(1∶512～1∶1 024)在3～5歲年齡組占比最高，且學(xué)齡前兒童的EV-A71中和抗體滴度在約5歲時(shí)達(dá)到峰值然后逐漸降低[26]。總體EV-A71的高水平中和抗體滴度峰值發(fā)生于2014年和2016年，提示這兩年疾病流行期間存在健康個(gè)體的較大規(guī)模隱性感染，其可能是后續(xù)疾病流行的潛在來源。EV-A71中和抗體陽性率在2013—2016年的波動(dòng)可能預(yù)示著未來該病原流行情況的變化；而CV-A16的中和抗體陽性率高與其后續(xù)流行的衰退相對(duì)應(yīng)。2014年，廊坊市0～5歲健康兒童血清中EV-A71中和抗體陽性率高達(dá)74.4%，提示當(dāng)?shù)貎和鄶?shù)在5歲時(shí)已經(jīng)顯性或隱性感染過EV-A71[27]。不同地區(qū)相近年份的檢測(cè)結(jié)果差異提示，EV-A71相關(guān)的HFMD在中國流行高峰過后，地區(qū)差異仍然存在，相對(duì)規(guī)模的隱性感染依然存在。

2012—2014年，江蘇省[28-29]進(jìn)行了EV-A71疫苗三期臨床試驗(yàn)以期評(píng)估疫苗效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2012年春夏HFMD高發(fā)季節(jié)之后，嬰幼兒群體CV-A6的中和抗體水平從39.4%(71/180)上升至72.2%(130/180)，GMT從21.0上升至95.0；而CV-A10的血清陽性率在12～35月齡組嬰幼兒中為45.3%(63/139)，明顯高于6～11月齡組[14.6%(6/41)]。2012年9月至2014年1月，江蘇省CV-A10的血清陽性率和中和抗體滴度有兩次增加，顯示兩年內(nèi)可能發(fā)生了兩次CV-A10的流行；約76.0%(73/96)的兒童感染了3種腸道病毒(EV-A71、CV-A16和CV-A6)中的一種，提示這些病原均在江蘇嬰幼兒的感染中十分常見，HFMD流行季存在多種腸道病毒的共流行及共感染病例[29]。因此，HDFM血清學(xué)調(diào)查與病原學(xué)監(jiān)測(cè)的結(jié)合，將為疾病流行預(yù)測(cè)和調(diào)整疫苗研發(fā)策略提供基礎(chǔ)和科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

2009—2012年，CV-A16和EV-A71交替為廈門市HFMD的首要病原[30]，2013年開始CV-A6取代CV-A16，逐漸成為與EV-A71交替占主要地位的常見病原，與2016年人群中CV-A6更高的血清陽性率(39.4%)相符[31]。2016年廈門地區(qū)對(duì)8種腸道病毒(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10、CV-B3、CV-B5、ECHO30、ECHO25)進(jìn)行了血清流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)≥60%的受試者體內(nèi)有2～4種病毒的中和抗體共存，提示人群可經(jīng)歷多種腸道病毒的感染[31]。研究發(fā)現(xiàn)，與HFMD相關(guān)的4種主要腸道病毒病原(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10)的血清陽性率不同，為14.4%～42.7%，且隨年齡的增長而增加，7～19歲達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的平臺(tái)期；多數(shù)兒童CV-A6的中和抗體水平中等(1∶64～1∶256)，近期感染的高水平中和抗體(1∶512～1∶2 048)多見于4～6歲年齡組；而CV-A10的高GMT(91.3～139.6)集中于3歲以下兒童，提示CV-A10感染主要發(fā)生于較低齡兒童[31]。

有研究分析了2017和2018年杭州地區(qū)HFMD中除EV-A71和CV-A16外的其他腸道病毒病例，發(fā)現(xiàn)CV-A6和CV-A10的感染比例分別為64.4%和13.6%[32]。CV-A6是杭州地區(qū)HFMD的主要病因，同時(shí)CV-A10也超過CV-A16成為第二常見病因。隨著CV-A6在中國多地逐漸高發(fā)，預(yù)計(jì)人群中經(jīng)感染產(chǎn)生的相關(guān)中和抗體積累會(huì)逐漸增多，故持續(xù)監(jiān)測(cè)病原譜變化以及人群中相關(guān)病原的血清陽性率和中和抗體效價(jià)變化可為疾病的科學(xué)預(yù)測(cè)提供依據(jù)和有利幫助。

上述HFMD多病原血清流行病學(xué)研究表明，中國HFMD流行具有地區(qū)特征，普遍存在多種腸道病毒交替優(yōu)勢(shì)流行/共流行模式，且2013年后疾病流行模式和病原譜發(fā)生較大變化。與EV-A71和CV-A16類似，CV-A6和CV-A10的易感人群也為學(xué)齡前兒童，且CV-A10易感兒童年齡更小。兒童期即可感染多種腸道病毒，健康人群體內(nèi)病原相關(guān)抗體陽性率通常隨年齡增長逐漸增加，達(dá)到一定水平后保持相對(duì)穩(wěn)定。2016年3月，EV-A71全病毒滅活疫苗已在中國上市，為應(yīng)對(duì)目前HFMD病原譜轉(zhuǎn)變和多病原共流行現(xiàn)狀，急需制備HFMD多價(jià)疫苗。

3 HFMD的母嬰血清流行病學(xué)研究

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，母鼠免疫 EV-A71后會(huì)產(chǎn)生抗體，母體抗體可經(jīng)胎盤轉(zhuǎn)移至小鼠，從而保護(hù)新生小鼠免受致命感染[33]。但研究發(fā)現(xiàn)，1～6個(gè)月的嬰兒可能存在EV-A71母傳抗體逐漸衰減的問題[8-9]。1996—1997年，新加坡44.0%的新生兒(70例)臍帶血標(biāo)本中存在EV-A71中和抗體，而1～11個(gè)月的嬰兒(52例)中卻未檢測(cè)到[8]。2006—2008年我國臺(tái)灣的母嬰配對(duì)研究(154例)發(fā)現(xiàn)，50.0%～60.0%的母親及約50%的新生兒可檢測(cè)到EV-A71中和抗體，這些母傳抗體在99.0%的嬰兒6個(gè)月時(shí)降至幾乎檢測(cè)不到的水平[9]。

2010年廣西荔浦縣(21例)[18]和江蘇省贛榆縣(20例)[19]開展的兩項(xiàng)小規(guī)模的母嬰配對(duì)血清學(xué)檢測(cè)均顯示母傳抗體存在，且隨著新生兒月齡的增長，母傳抗體滴度迅速下降。2010年連云港市40對(duì)孕婦及新生兒母源抗體的相關(guān)性研究顯示，母嬰間EV-A71和CV-A16的血清陽性率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且母親GMT與新生兒GMT呈正相關(guān)，如母親及其新生兒EV-A71/CV-A16的中和抗體陽性率分別為80.0%/12.5%和75.0%/10.0%，GMT分別為18.7/4.5和20.0/4.6；此外，母親EV-A71和(或)CV-A16抗體水平較高，則從母親轉(zhuǎn)移給嬰兒的抗體水平也較高[21]。2010年江蘇省的母嬰配對(duì)血清研究也發(fā)現(xiàn)，EV-A71和CV-A16的血清陽性率和GMT從母親至7個(gè)月以內(nèi)嬰兒均急劇下降，此后一直保持在較低水平，但GMT從嬰兒的第12個(gè)月到第27～38個(gè)月明顯增長，提示發(fā)生自然感染；超過40.0%的兒童體內(nèi)兩種病毒的中和抗體滴度為1∶32或更高，提示兒童成長過程中發(fā)生多種腸道病毒自然感染[34]。而一項(xiàng)大規(guī)模母嬰隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，母親體內(nèi)中和抗體效價(jià)低，則嬰兒體內(nèi)母傳抗體衰減更快，并提出可考慮實(shí)施孕期接種以提高母親體內(nèi)中和抗體效價(jià)，從而延緩母傳抗體在嬰兒體內(nèi)的衰減，實(shí)現(xiàn)對(duì)嬰兒的保護(hù)力[35]。中和抗體陽性率和GMT低的年齡段為易感年齡段；而易感年齡段又提示了接種疫苗的最佳時(shí)間點(diǎn)。由于母傳抗體中和效價(jià)降低，6～7個(gè)月以后的嬰兒對(duì)EV-A71和CV-A16感染均很敏感，因此6個(gè)月大的嬰兒適宜作為疫苗接種對(duì)象[9]，并考慮在6個(gè)月和5歲之間進(jìn)行疫苗加強(qiáng)免疫以提高對(duì)敏感人群的保護(hù)力[35]。

HFMD的母嬰配對(duì)血清學(xué)研究提示，中和抗體可從母體有效傳遞給新生兒，但新生兒體內(nèi)母傳抗體衰減迅速。無中和抗體保護(hù)的小嬰兒隨后在敏感年齡段可經(jīng)歷多種腸道病毒的自然感染。因此，進(jìn)行人工干預(yù)，如敏感年齡段的嬰幼兒疫苗接種，甚至疫苗安全性允許的前提下開展準(zhǔn)媽媽的孕期接種以提高對(duì)敏感人群的保護(hù)。

4 結(jié) 語

自2008年5月我國將HFMD納入丙類法定傳染病進(jìn)行管理和常規(guī)監(jiān)測(cè)至今，該疾病已在中國持續(xù)流行十余年，并經(jīng)歷了優(yōu)勢(shì)流行病原的較大轉(zhuǎn)變。多種腸道病毒共流行的復(fù)雜模式目前是備受關(guān)注的國際公共衛(wèi)生問題[36]，而我國HFMD流行中呈現(xiàn)的EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多種腸道病毒的共流行、共進(jìn)化和病原譜變遷正是這種復(fù)雜性的實(shí)例體現(xiàn)。HFMD的預(yù)防和控制面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此進(jìn)行全年齡組人群中相關(guān)病原的血清流行病學(xué)監(jiān)測(cè)可反映人群針對(duì)不同病原感染的群體免疫動(dòng)態(tài)變化，為疾病流行的科學(xué)預(yù)測(cè)、多價(jià)疫苗研發(fā)和疫苗接種策略等防控措施的制訂提供科學(xué)依據(jù)，而多價(jià)疫苗有望成為最終應(yīng)對(duì)HFMD的有效手段。