新生兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)腸道病毒感染的研究進(jìn)展

金 芳 夏世文

1.武漢科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北武漢 430065；2.湖北省婦幼保健院新生兒科，湖北武漢 430070

腸道病毒（enterovirus，EV）在世界范圍內(nèi)傳播廣泛，可引起暴發(fā)流行。EV 具有嗜神經(jīng)性，80%～90%的兒童病毒性腦膜炎由EV 引起[1]。新生兒對EV 易感性高，易出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）感染，早期表現(xiàn)為發(fā)熱、反應(yīng)低下、驚厥[2]，與非特異性發(fā)熱或膿毒癥樣表現(xiàn)鑒別困難。約10%的患者合并腦損傷，可出現(xiàn)腦室旁白質(zhì)軟化（periventricular leukomalacia，PVL），嚴(yán)重者遺留認(rèn)知障礙、腦性癱瘓等后遺癥[3]。了解新生兒EV 的流行病學(xué)及新生兒CNS EV 感染的發(fā)病機(jī)制、臨床癥狀、神經(jīng)發(fā)育結(jié)局、識別及診斷CNS EV 感染及并發(fā)的腦損傷，對改善患兒預(yù)后有重要的臨床意義。現(xiàn)就新生兒CNS EV 感染的研究進(jìn)展作一綜述，以期為臨床醫(yī)生提供參考。

1 流行病學(xué)

EV 屬于微RNA 病毒科腸道病毒屬，已知可感染人類的EV 有106 種。以往將EV 分為脊髓灰質(zhì)炎病毒（poliovirus，PV）和非脊髓灰質(zhì)炎病毒，后者包括柯薩奇病毒A 型（coxsackie A virus，CVA）、柯薩奇病毒B 型（coxsackie B virus，CVB）、?？刹《竞推渌?8 種腸道病毒。國際病毒分類委員會(huì)根據(jù)EV 生物學(xué)及基因多態(tài)性將其重新分類為四組（A～D）[4]。見表1。

表1 腸道病毒分類

EV 感染夏秋季高發(fā)，通過糞-口途徑及呼吸道途徑傳播，潛伏期為3～6 d。新生兒的感染可能由于圍生期垂直傳播（宮內(nèi)、產(chǎn)時(shí)），或生后水平傳播（家庭成員接觸及新生兒病房傳播）。有報(bào)道EV 通過母乳喂養(yǎng)傳播，在重癥腦膜炎患兒的母乳中檢出CVB3[5]。

新生兒EV 感染在不同國家/地區(qū)的發(fā)病率差異很大，與流行的病毒血清型、研究對象的日齡、地理區(qū)域、季節(jié)及使用的檢測方法有關(guān)[6]。荷蘭新生兒EV 感染的發(fā)病率為26/10 萬活產(chǎn)兒[7]。美國EV 監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示，22 348 例EV 感染患者中新生兒占11.4%[8]。我國近年來有關(guān)新生兒EV 感染的報(bào)道多為病例系列研究及區(qū)域流行病學(xué)調(diào)查，缺乏國家級監(jiān)測系統(tǒng)，為避免EV 院內(nèi)暴發(fā)性事件發(fā)生并提供有針對性的防控與治療措施，應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)，系統(tǒng)性開展哨點(diǎn)監(jiān)測工作及橫斷面風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測。

國外數(shù)據(jù)顯示，E11、CVB2、CVB5、E6、E9 和CVB4是新生兒EV 感染常見血清型[8]；國內(nèi)研究顯示CVB1、E30、CVB3 是常見血清型[9]。常見血清型出現(xiàn)變化的原因是一些血清型在廣泛暴發(fā)之后出現(xiàn)相對平靜期，不同地理區(qū)域間病毒的變異是EV 流行病學(xué)的重要特征[7]。新生兒免疫系統(tǒng)發(fā)育不成熟，且新生兒Fc 受體是CVB 的脫殼受體[10]和?？刹《就ㄓ檬荏w[11]，故易發(fā)生EV 感染，病變常累及多系統(tǒng)且程度嚴(yán)重。重癥EV感染臨床癥候群主要有3 種：CNS 感染、心肌炎及膿毒癥樣綜合征，分別占11%、37%及46%。其中新生兒EV 感染導(dǎo)致腦膜炎的發(fā)病率為0.79/1 000，且呈逐年上升的趨勢[12]。我國一項(xiàng)回顧性研究顯示，74.1%EV感染新生兒合并CNS 受累，出現(xiàn)驚厥、頭顱核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）受累等表現(xiàn)[13]。

2 新生兒CNS EV 感染的發(fā)病機(jī)制

A 組EV 如EVA71、CVA6 和CVA16，B 組EV 如CVB1、CVB3、CVB5、CVA9、E6、E7、E11 和E13，C 組EV 如CVA24，以及D 組EV 如EVD68 等可入侵CNS，引起病毒性腦膜炎、腦炎和急性弛緩性脊髓炎（acute flaccid myelitis，AFM）等神經(jīng)學(xué)表現(xiàn)。EVA71/EVD68 通過逆向軸突運(yùn)輸、CVB3 通過感染免疫細(xì)胞、E30 通過感染血腦屏障/血腦脊液屏障的方式入侵CNS[14]，并通過細(xì)胞焦亡、凋亡或自噬等途徑誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞死亡[15]。EV 感染導(dǎo)致的炎癥細(xì)胞浸潤和細(xì)胞凋亡是神經(jīng)系統(tǒng)損傷的原因[16]。

2.1 EV 與免疫反應(yīng)

EV 通過免疫逃逸機(jī)制破壞免疫系統(tǒng)的病毒清除和炎癥反應(yīng)作用。小膠質(zhì)細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞等表面的模式識別受體如Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLRs）、維甲酸誘導(dǎo)基因-I 樣受體[retinoic acid-inducible gene-I（RIG-I）like receptors，RLRs]和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體（nucleotide-binding and oligomerization domain-like receptors，NLRs）可識別病毒，誘導(dǎo)細(xì)胞因子和干擾素（interferon，IFN）的轉(zhuǎn)錄和翻譯，激活固有免疫應(yīng)答。EVA71 的非結(jié)構(gòu)蛋白2A和3C 通過抑制TLRs、RIGs 或IFN 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及NLRP3 炎性小體激活等機(jī)制發(fā)生固有免疫逃逸[17]。體液免疫被激活后產(chǎn)生抗體對抗EV 感染，隨著抗體水平的上升病毒載量下降；同時(shí)建立記憶保護(hù)宿主免受二次暴露，Th1、Th2、CD8+T 細(xì)胞及B 細(xì)胞是主要的效應(yīng)細(xì)胞。CVB3 通過抑制主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）-I 類抗原呈遞，有效避開CD8+T 細(xì)胞免疫[18]。

2.2 EV 受體與CNS 感染

EV 有組織趨向性，感染EVA71 后腦干、間腦、基底節(jié)區(qū)和小腦齒狀核發(fā)生炎性病變[19]；EV 嗜神經(jīng)性的重要原因是神經(jīng)細(xì)胞表面特異性受體的表達(dá)，包括EVA71/CVA16 的清道夫受體B2（scavenger receptor class B，member 2，SCARB2）和P-選擇素糖蛋白配體-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）、CVA21/E6/E11 的CD55 受體、E9/E11 的Fc 受體等。EV 與受體和附著因子結(jié)合，在低pH 環(huán)境及宿主因子PLA2G16 的作用下病毒基因組從核內(nèi)體中釋放，易位到細(xì)胞質(zhì)中脫衣殼，并在PI4KB、ACBD3、SETD3、PHB 等宿主因子的作用下進(jìn)行基因復(fù)制；宿主因子（如Sam68、hnRNP A1、FBP1 等）可招募核糖體與病毒基因5’非編碼區(qū)的內(nèi)部核糖體翻譯病毒蛋白，組裝病毒顆粒[20]。

2.3 EV 基因重組與免疫逃逸

EV 依賴RNA 的RNA 聚合酶缺乏校對功能，基因高頻率的重組是EV 進(jìn)化的主要機(jī)制。重組導(dǎo)致病毒克服宿主的特定抗體選擇，使傳播力和致病性增強(qiáng)，組織趨向性發(fā)生改變。位于衣殼抗原部位的替換影響抗體結(jié)合，增加病毒免疫逃逸的能力[21]。

2.4 病理學(xué)表現(xiàn)

病毒性腦膜炎的病理學(xué)表現(xiàn)為輕癥炎癥反應(yīng)，伴水腫和淋巴細(xì)胞浸潤，腦實(shí)質(zhì)可見血管淋巴細(xì)胞袖套征和中性粒細(xì)胞；腦炎表現(xiàn)為膠質(zhì)增生、小膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)節(jié)、中性粒細(xì)胞浸潤和壞死[19]。

3 臨床癥狀及神經(jīng)發(fā)育結(jié)局

新生兒EV 感染可表現(xiàn)為無癥狀、非特異性發(fā)熱、CNS 感染、心肌炎及膿毒癥樣綜合征等。被感染的新生兒中21%有臨床癥狀，最早在生后1 d 出現(xiàn)[22]。中國臺灣地區(qū)一項(xiàng)研究描述了146 例感染患兒的臨床癥狀，其中43 例（29.5%）出現(xiàn)非特異性發(fā)熱，61 例（41.8%）患有病毒性腦膜炎，42 例（28.7%）患有膿毒癥樣綜合征[5]。

3.1 非特異性發(fā)熱、心肌炎和膿毒癥樣綜合征

非特異性發(fā)熱是最常見的癥狀，主要為低至中度發(fā)熱[7]。一項(xiàng)納入86 例EV 感染新生兒的研究顯示，首發(fā)癥狀主要為非特異性發(fā)熱（87.2%），其次為黃疸、呼吸困難、皮疹、腹瀉、腹脹、嘔吐等[23]。心肌炎多由CVB1～5 引起，常合并腦膜腦炎，病死率為38.6%[12]。膿毒癥樣綜合征多為E2所致，以肝臟彌漫性壞死和暴發(fā)性肝衰竭為特征，造成多臟器自發(fā)出血，稱為出血-肝炎綜合征，病死率達(dá)80%～100%[24]。

3.2 CNS 感染臨床癥狀

新生兒CNS EV 感染主要表現(xiàn)為病毒性腦膜炎、腦炎或AFM，腦膜炎較腦炎常見。CVB 和?？刹《緸榇蠖鄶?shù)病毒性腦膜炎的病原體，其中E30、E11 是主要的血清型。E11 致病力較強(qiáng)，可引起新生兒EV 暴發(fā)性事件，如2019 年5 月至6 月廣東兩家NICU 發(fā)生的26 例E11 感染暴發(fā)，在世界范圍內(nèi)EV 的流行病學(xué)調(diào)查中占重要位置。E11 輕癥感染引起的病毒性腦膜炎主要表現(xiàn)為發(fā)熱、少哭、少吃、少動(dòng)等，重癥感染患兒遠(yuǎn)期可出現(xiàn)驚厥、腦性癱瘓等后遺癥[25]。EVA71為引起腦炎和AFM 最常見的血清型，引起的嚴(yán)重腦炎患兒出現(xiàn)嗜睡、前囟飽滿、意識改變、昏迷，40%的患者可能出現(xiàn)局灶性表現(xiàn)（癲癇發(fā)作、肌陣攣和偏側(cè)顫動(dòng)），頭顱MRI 證實(shí)有腦白質(zhì)損害。Verboon-Maci olek 等[26]報(bào)道了6 例EV 腦膜腦炎新生兒頭顱MRI顯示腦白質(zhì)病變；國內(nèi)Wu 等[27]報(bào)道了12 例EV 腦炎新生兒頭顱MRI 顯示點(diǎn)狀及彌散性白質(zhì)病變。

3.3 神經(jīng)發(fā)育結(jié)局

一項(xiàng)對新生兒EV 腦膜炎神經(jīng)發(fā)育結(jié)局的研究顯示，隨訪至1 歲時(shí)顱腦MRI 異常的患兒神經(jīng)發(fā)育評估的認(rèn)知Bayley Ⅲ亞量表得分顯著低于MRI 正?；純篬3]。目前報(bào)道的神經(jīng)發(fā)育結(jié)局不一，包括智力、運(yùn)動(dòng)、語言及認(rèn)知障礙，感音性耳聾和癲癇發(fā)作等[12]，但缺乏大樣本、多中心研究報(bào)道。

4 早期識別及臨床診斷

約20%的新生兒感染可發(fā)展為重癥感染[28]，病死率為11.5%～38.0%，遠(yuǎn)高于1 月齡以上兒童的病死率（2.5%）[12]，出現(xiàn)CNS 感染可導(dǎo)致PVL、遠(yuǎn)期預(yù)后不良。因此，早期識別EV 感染、診斷CNS EV 感染尤為重要。危險(xiǎn)因素包括早期發(fā)病，缺乏母體來源的血清特異性中和抗體，母親圍生期感染，早產(chǎn)，男嬰，多系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重肝功能障礙，病毒培養(yǎng)陽性，E11 或CVB 感染[29]。

4.1 EV 感染的早期識別

在EV 流行的夏秋季節(jié)，如母親圍生期有病毒性感染，密切接觸者有發(fā)熱，新生兒出現(xiàn)多器官功能損害或膿毒癥樣表現(xiàn)時(shí)，應(yīng)高度警惕EV 感染。

4.2 CNS EV 感染的臨床診斷

結(jié)合病史、危險(xiǎn)因素及臨床癥狀如懷疑CNS EV感染，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行病毒學(xué)檢測，根據(jù)腦脊液檢查、影像學(xué)檢查、腦功能監(jiān)測綜合做出判斷。腦脊液中EV 載量低于糞便/血液和呼吸道標(biāo)本，在腦脊液中的檢出率為47.0%，呼吸道樣本中的檢出率為50.0%，糞便/血液中的檢出率為58.4%[12]。因此除腦脊液標(biāo)本外，應(yīng)采集糞便/血液和呼吸道標(biāo)本進(jìn)行EV 檢測[7]，目前已開發(fā)出數(shù)種病毒學(xué)檢測方法。

4.2.1 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（reverse transcription -polymerase chain reaction，RT-PCR）腦脊液RT-PCR 具有高靈敏性（94.7%～97.0%）和特異性（100.0%），可在2～3 h 內(nèi)獲得結(jié)果，已成為診斷CNS EV 感染的金標(biāo)準(zhǔn)[12]，但需定期更新PCR 引物和探針序列以適應(yīng)病毒的進(jìn)化。

4.2.2 病毒分離培養(yǎng) 病毒分離培養(yǎng)是EV 感染的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室診斷方法，需要3～8 d，靈敏度及特異度均較低，用于病毒分型、評估抗病毒藥物的療效及質(zhì)量控制。

4.2.3 血清學(xué)檢測 血清學(xué)檢測主要包括酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)、中和試驗(yàn)等，可在EV 感染3～4 周后進(jìn)行，不適合疾病早期及急性期的診斷，由于不同EV 血清型之間的抗原的交叉反應(yīng)，可能出現(xiàn)較高的假陽性率。

4.2.4 宏基因組測序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）mNGS 識別毒力決定因素和預(yù)測抗病毒藥物的耐藥性，同時(shí)避免設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)特定類型的RT-PCR 探針的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，有望替代RT-PCR技術(shù)[7]。

4.2.5 腦脊液檢查 腦脊液外觀清亮或微渾濁，腦脊液常規(guī)示白細(xì)胞正常或輕度升高，生化結(jié)果示蛋白及糖、氯化物含量正?；虍惓?，僅根據(jù)腦脊液檢查難以區(qū)分病毒和非病毒CNS 感染。

4.2.6 影像學(xué)檢查 頭顱MRI 可顯示PVL 或彌散性白質(zhì)損傷，尤其彌散加權(quán)成像更明顯，白質(zhì)損傷程度與預(yù)后相關(guān)。

4.2.7 腦功能監(jiān)測 振幅整合腦電圖可出現(xiàn)背景波不連續(xù)圖形、無睡眠覺醒周期、彌漫性慢波、棘（尖）慢波、癇樣放電等表現(xiàn)。

有研究探討神經(jīng)生物標(biāo)志物在新生兒CNS EV感染中的評估價(jià)值，發(fā)現(xiàn)EV 腦膜炎患者腦脊液中Aβ42 水平降低，t-tau 和S100B 不受影響[30]。

5 預(yù)防

為減少圍生期垂直傳播，流行期間建議產(chǎn)科對孕婦進(jìn)行EV 篩查；母親篩查陽性患兒轉(zhuǎn)入新生兒科的隔離時(shí)間為2～7 d。研究顯示，孕婦接種EVA71 疫苗可提高新生兒體內(nèi)的胎傳抗體水平，安全性及有效性有待進(jìn)一步研究[31]。為減少生后水平傳播，對疑診或確診EV 感染的患兒行單間隔離的時(shí)間為14 d。醫(yī)護(hù)人員在接觸患兒前需穿戴好口罩、帽子、手套及隔離衣，嚴(yán)格執(zhí)行手衛(wèi)生，加強(qiáng)環(huán)境和物品消毒。

此外，5 種EVA71 滅活疫苗在兒童中的安全性及有效性得到了驗(yàn)證，接種疫苗后EVA71 感染率下降，有效率為89.7%[32]，需進(jìn)一步在新生兒期進(jìn)行驗(yàn)證。

6 治療

臨床治療以對癥支持為主，包括物理降溫、控制驚厥、靜脈用免疫球蛋白、糖皮質(zhì)激素、重要臟器功能支持等，并無特異性抗病毒藥物。普可那利是目前研究最多的治療新生兒重癥EV 感染的抗病毒藥物，可防止病毒脫殼和RNA 復(fù)制，降低病死率，但不能逆轉(zhuǎn)器官損傷[12]；阿茲夫定可抑制EV 的RNA 合成，在國內(nèi)已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段[33]；E30 單克隆抗體能阻斷病毒與CD55 和Fc 受體的結(jié)合，對開發(fā)疫苗和治療EV 感染有指導(dǎo)意義[34]，但大多數(shù)抗病毒藥物的研究缺乏大型的隨機(jī)對照試驗(yàn)。

7 結(jié)語

新生兒CNS EV 感染可出現(xiàn)腦膜炎、腦炎和AFM等，并發(fā)腦損傷和神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。臨床癥狀缺乏特異性，確診有賴于EV 核酸的定量和測序。治療以對癥支持為主，大部分抗病毒藥物仍處于臨床試驗(yàn)階段，新生兒期尚無效果好、針對性強(qiáng)、安全性高的治療方案，需大樣本、多中心研究和更長時(shí)間神經(jīng)結(jié)局隨訪。針對新生兒CNS EV 感染及并發(fā)的腦損傷應(yīng)當(dāng)采取精準(zhǔn)治療，提高臨床診療能力，從而改善患兒遠(yuǎn)期預(yù)后。