申辛欣 马学军

102206 北京，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所中心实验室

·综述·

病毒性脑炎脑膜炎症候群病原学研究进展

申辛欣 马学军

102206 北京，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所中心实验室

脑炎脑膜炎症候群是由细菌、病毒、寄生虫等多种病原体感染引起的中枢神经系统疾病。病毒性脑炎脑膜炎较为常见，主要病原体为虫媒病毒、肠道病毒、副粘病毒、疱疹病毒、弹状病毒和腺病毒等。本文概述了病毒性脑炎脑膜炎症候群病原学研究进展，并展望了病毒性脑炎脑膜炎症候群研究发展趋势。

Fund programs: National Key Research and Development Plan (2016TFC1202700, 2016YFC120090); Beijing Municipal Science & Technology Commission Project (D151100002115003);Guangzhou Municipal Science & Technology Commission Project (2015B2150820)

脑炎脑膜炎症候群是由细菌、病毒、寄生虫等多种病原体感染引起的以急性起病、发热、头痛、呕吐，伴有不同程度意识障碍或脑膜刺激征的中枢神经系统疾病[1]。引起细菌性脑膜炎常见的病原体有脑膜炎奈瑟菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、b型流感嗜血杆菌、结核分枝杆菌等；而导致病毒性脑炎脑膜炎的病原体主要为虫媒病毒、肠道病毒、副粘病毒、疱疹病毒、弹状病毒和腺病毒等几大类。通常，由寄生虫所致的脑膜炎较为少见，偶然有恶性疟原虫、弓形虫、带绦虫、新型隐球菌等的相关报道[2]。目前，从临床报告病例分析，最常见的脑炎脑膜炎病例主要是由病毒性病原体感染中枢神经系统所导致[3],本研究就病毒性脑炎脑膜炎症候群病原学研究进展及发展趋势进行综述。

1 引起病毒性脑炎脑膜炎症候群的相关病原体

病毒性脑炎脑膜炎是由不同的病毒引起的中枢神经系统感染性疾病。目前，能够引起这类疾病的病毒主要有以下几类：

1.1 肠道病毒 主要有以下4种，分别为脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒、艾柯病毒和肠道病毒71型。肠道病毒具有世界性分布的特点，多数感染无症状，直接或间接感染是常见的传播方式。肠道病毒性脑炎常年发生，通常发病以儿童为主，流行期主要为夏秋季，一般为散发，较少发生大流行。目前，肠道病毒是我国病毒脑炎和脑膜炎的主要致病因素。肠道病毒71型(Entervirus-71,EV-71)引起脑炎的死亡率很高，近几年在亚洲发生多次EV-71的暴发流行[4]。脊髓灰质炎病毒(Poliovirus, PV)具有典型的中枢神经系统嗜性，潜伏期为7-14 d，常发生在夏秋季。PV感染的临床特征包括非特异性发热、无菌性脑膜炎和麻痹性脊髓灰质炎等，约90%脊髓灰质炎病毒感染为亚临床型。受益于我国多年的计划免疫策略，现在由PV引起的新生儿和学龄前儿童病毒性脑炎病例已经很少有报道。柯萨奇病毒(Coxsackie，Cox)包括A组24个血清型和B组6个血清型，目前发现能够引起脑膜脑炎的有A组的2、4、7、9、10、23血清型和B组的1-6血清型；在这些病毒中，可以引起脑瘫的为A组2、7、9、23血清型和B组2、5血清型，此外，A组3血清型可导致小脑的共济失调和神经炎[5]。艾柯病毒(ECHO virus, ECHO)有34个血清型，大部分型别可引起脑膜炎，其流行珠(4、6、9、11、30型)可侵犯中枢神经系统而引起无菌性脑炎流行。目前在我国流行的主要是埃可病毒30型以及埃可病毒6型[6-10]。柯萨奇病毒和艾柯病毒感染引起的临床表现与PV引起的脑炎相似，但无明显的运动障碍，常呈自限性，一般1-2周内可自行恢复，只有约10%的病例会出现严重的中枢神经系统损害[11]。

1.2 虫媒病毒 主要有乙型脑炎病毒、登革病毒、西尼罗河病毒、裂谷热、东方马脑炎病毒、西方马脑炎病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、寨卡病毒、布尼亚病毒等。乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus, JEV)是引起流行性乙型脑炎的主要病原体。它的感染区域主要局限在亚洲地区[12]有明显的季节性，每年7-9月为发病高峰期，人被蚊虫叮咬后，多数出现隐性感染；临床症状以高热、意识障碍、惊厥、呼吸衰竭及脑膜刺激症为主。该病毒主要侵犯14岁以下的青少年，大约有30%-50%的患者会出现认知障碍和神经损伤[12,13]。登革病毒感染主要分布在全球热带和亚热带地区，其中以东南亚国家的流行最为严重，我国的南方地区也有较为严重的流行。人群对登革热病毒普遍易感，在流行区儿童发病率较高，大多数登革休克综合征病例发生于儿童，该病毒也将是今后全球范围内病毒性脑炎的重要致病因[14]。西尼罗河病毒(West nile virus, WNV)感染病例主要分布于非洲、中东、东南亚、欧洲及澳大利亚，1999年传入美洲后，在全美迅速扩散[15]。2004年8月在中国新疆暴发人感染WNV[16]。2011年在新疆蚊虫标本中分离出WNV，利用ELISA方法在2011年采集的发热和脑炎患者检测到WNV IgM抗体，并通过PRNT90在采集的双份血请检测到抗体阳转，从而证实了人群感染WNV[17]。2010年在中国上海家养动物和鸟中检测到WNV特异性抗体[18,19]。患者、隐性感染者、受感染的候鸟为传染源，伊蚊和库蚊是主要传播媒介。人群对WNV普遍易感，以儿童发病较多。WNV引起的脑炎起病急，伴有高热、头痛、意识障碍、神经反射异常、迟缓性瘫痪等症状。裂谷热病毒(Rift valley fever virus, RVFV)引起的裂谷热最早发生在肯尼亚，并主要在索马里、坦桑尼亚等非洲地区流行，以节肢动物为传播媒介，亦可通过血液、乳汁等途径传播。人类感染该病主要以流产和肝炎为特征，也可以伴有脑炎等并发症。东方马脑炎病毒(Eastern equine encephalitis virus，EEEV)1933年首先在美国东部沿海地区马群中发现并分离到病毒，中国的人和畜群中也存在 EEEV的感染，主要分布在福建等沿海和偏远地区[20,21]。西方马脑炎病毒(Western equine encephalitis virus，WEEV)1930年在美国加利福尼亚流行并分离到该病毒。何海怀等1990年从新疆分离出WEEV，但目前尚未发现西方马脑炎在人类或畜类的流行[20]。委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalitis virus， VEEV)主要经蚊虫叮咬传播，还可经实验室感染[22],研究报道气溶胶也是重要的传播途径,从而导致严重的脑炎症状[23.24]；1935年首次在哥伦比亚马群中发生流行，具有典型的雨季特征；发病流行仅限于美洲热带和亚热带森林、沼泽地区，我国尚未有暴发流行报道。寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)于1947年首次从非洲恒河猴的标本中分离，此后在蚊虫和发热患者标本中也分离到了该病毒。2007年，ZIKV在太平洋地区的YAP岛首次流行， 2015年以来在南美洲多个国家流行并引起胎儿及新生儿的小头畸形、格林巴利综合征和病毒性脑炎等严重疾病，成为全世界关注的公共卫生问题。对ZIKV全基因组序列的进化分析显示，ZIKV可以分为两个基因型，2015年以来在南美洲流行的毒株属于亚洲型ZIKV[25]。ZIKV在人群中大规模流行的原因，可能与ZIKV E基因部分氨基酸发生变异有关，部分氨基酸的突变有利于病毒在人群中传播[26]。布尼亚病毒有明显的自然界循环差异性，其中加利福尼亚脑炎病毒(CEV)和LaCrosse 脑炎病毒主要分布在美国的中西部地区，在节肢动物媒介和小型哺乳动物中循环传播。这两种病毒每年在美国大约引起100例左右的病毒性脑炎和脑膜炎病例。我国尚未见由该病毒引起的脑炎脑膜炎病例报告。

1.3 疱疹病毒 主要有单纯疱疹病毒、带状疱疹病毒和巨细胞病毒等。单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus, HSV)为双链线状DNA病毒，有两个血清型。该病毒主要经黏膜感染并侵入人体，先在局部繁殖并导致感觉神经末梢感染。少数人发生局部黏膜或皮肤的疱疹，偶然也可以引起疱疹病毒性脑炎。目前， HSV脑炎也呈全球范围分布，致死率很高但治疗手段尚不完善，患者出现长期的认知及神经系统的损伤。带状疱疹病毒(Varicella-zoster virus, VZV)与其他疱疹病毒类似，可以产生潜伏性感染。病毒活化造成显性感染通常是由于细胞介导免疫抑制，最常见的与年龄相关的免疫衰老(Age-related immunosenescence)。巨细胞病毒(Cytomegalo virus, CMV)具有严格种属特异性，CMV感染可引起脑炎，也是最常见的导致儿童听力损伤的感染因素。

1.4 其他病毒 如腮腺炎病毒、麻疹病毒、狂犬病毒和某些腺病毒等。麻疹病毒(Measles virus)可以引起麻疹和中枢神经系统并发症亚急性硬化性全脑炎，患者表现为大脑功能渐进性衰退、运动障碍、昏迷死亡。腮腺炎病毒(Mumps virus)除可以引起腮腺炎以外，亦可以引起病毒性脑炎。狂犬病毒(Rabies virus, RV)主要侵犯中枢神经系统，无有效的治疗方法，一旦发病，病死率几乎达100%，是病死率最高的传染病。狂犬病病毒主要通过破损的皮肤或黏膜侵入人体，经神经末梢上行进入中枢神经系统导致致死性的感染。其感染者广泛分布在东南亚、非洲、拉丁美洲并散在分布在其他地区，每年造成17 000万人死亡，分布在100多个国家。我国2000年以后病例数激增[27]。腺病毒(Adeno virus)自20世纪50年代发现并成功分离腺病毒以来，已陆续发现了100余个血清型，其中人腺病毒有49种，分为A、B、C、D、E和F 6个亚群(Subgroup)，其中主要以3、5、6、7和12型腺病毒可以引起脑膜脑炎[28]。

2 病毒性脑炎脑膜炎症候群研究发展趋势

随着我国疾病监测体制的不断完善，监测已经成为及时发现疾病流行的主要手段之一。笔者认为病毒性脑炎脑膜炎的研究发展趋势应包括进一步加强对病毒性脑炎脑膜炎相关病原体的遗传和功能学方面的基础理论研究，为疾病治疗提供研究靶点；要利用多种分子生物学技术手段建立病毒性脑炎脑膜炎相关病原体的基因突变监测体系，当这些可突变监测指标确定之后，通过观察突变对实验动物致病力的影响确定突变对人类致病性的实际威胁。此外，在实际监测中以流行病学方法观察引起人类疾病的几率，防止出现因病原体毒力变化而导致的人群暴发流行，及时发现不典型疾病流行的模式；要进一步完善适合不同层次的病毒性脑炎脑膜炎症候群病原学监测技术平台，如实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR)通过实时检测反应管中荧光强度来指示目标模板的扩增状态，具有快速、特异、批量、准确定量、减少污染等优点，常用于病毒的快速检测，适用于在基层疾控系统应用。基于GeXP多重基因表达遗传分析系统建立的一种多重逆转录-聚合酶链反应(mRT-PCR)方法，可同时检测与病毒性脑炎相关的乙型脑炎病毒等8种虫媒病毒[29]，适用于在有条件的省疾控系统应用。高通量测序技术(Next-generation sequencing, NGS)领域的迅猛发展，使得我们能获得标本中更加完整和丰富的病毒核酸信息, 如Benjamin以及Chan的研究表明NGS在脑脊液或脑组织检测病毒DNA或者RNA是一种非常有效的方法[30,31]，Karol等的研究表明NGS在脑脊液中可检测人疱疹病毒Ⅰ型(Human Herpesvirus 1,HHV-1)[32]。要加强NGS技术应用于病毒性脑炎脑膜炎症候群病原学的研究，提高我国发现病毒性脑炎脑膜炎相关的新病原体的技术能力，进而阐明病原体致病机制、跨物种传播等一系列重要的疾病防控问题。 我们相信，随着这些技术和策略的综合运用，我国病毒性脑炎脑膜炎的防控将提升到一个更高的水平，进一步降低发生严重疾病流行的风险。

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Research advances in the etiology of viral encephalitis meningitis syndromes

ShenXinxin,MaXuejun

DepartmentofCoreFacility,NationalInstituteforViralDiseaseControlandPrevention,ChineseCenterforDiseaseControlandPrevention,Beijing102206,ChinaCorrespondingauthor:MaXuejun,Email:maxj@ivdc.chinacdc.cn

Encephalitis meningitis syndrome is a disease of the central nervous system which is caused by bacteria, viruses, parasites and other pathogens. Viral encephalitis meningitis is more common，and the major pathogens include arbovirus, enterovirus, paramyxovirus, herpes simplex virus, rhabdovirus, adenovirus, etc. Here we briefly review the literature regarding the development of the etiology of viral encephalitis meningitis syndrome, meanwhile the development trend of the research on viral meningitis syndrome is also discussed.

Encephalitis meningitis syndrome；viruses

马学军，Email：maxj@ivdc.chinacdc.cn

10.3760/cma.j.issn.1003-9279.2017.01.016

脑炎脑膜炎症候群；病毒

国家重大研究计划 (2016TFC1202700, 2016YFC120090)；北京市科学技术委员会课题 (D151100002115003)；广州市科学技术委员会课题(2015B2150820)

2016-11-11)