经典的黄病毒——乙脑病毒(JEV)
今天介绍的病毒是乙脑病毒(Japanese Encephalitis Virus/JEV),乙脑病毒又称日本脑炎病毒。
简介


乙脑病毒(JEV)是一种属于黄病毒家族的病毒,是日本脑炎血清复合体的一部分,由9种基因和抗原相关的病毒组成,其中一些在马身上特别严重,以及四种已知会感染人类的病毒,包括西尼罗河病毒。这种包膜病毒与西尼罗河病毒和圣路易斯脑炎病毒密切相关。正义单链RNA基因组被包裹在衣壳蛋白形成的衣壳内。外包膜由包膜蛋白(E)形成,是保护性抗原。它帮助病毒进入细胞。基因组也编码一些非结构蛋白(NS1、NS2a、NS2b、NS3、N4a、NS4b、NS5)。NS1也是分泌型的。NS3是假定的解旋酶,NS5是病毒RNA聚合酶。已经注意到乙脑病毒感染内质网腔,并迅速积累大量的病毒蛋白。
根据包膜基因(E),有5种基因型(I-V)。Muar毒株是1952年从马来亚的一名患者身上分离出来的,是基因型v的原型毒株。基因型IV似乎是祖先毒株,该病毒似乎是在印度尼西亚-马来西亚地区进化的。最早的临床报告可以追溯到1870年,但病毒似乎是在16世纪中期进化的。到2010年,已经有超过60个这种病毒的完整基因组被测序。
乙脑病毒具较强的嗜神经性,对温度、乙醚、酸等都很敏感,能在乳鼠脑组织内传代,在鸡胚、猴、肾及Hela细胞中可以生长并复制,适宜在蚊内繁殖的温度为25℃~30℃。
乙型脑炎(乙脑、日本脑炎)
乙型脑炎(乙脑、日本脑炎、JE)是一种由乙脑病毒(JEV)引起的大脑感染。虽然大多数感染很少或没有症状,但偶尔会发生脑炎。在这些病例中,症状可能包括头痛、呕吐、发烧、精神错乱和癫痫发作。这发生在感染后约5至15天。
乙脑病毒通常由蚊子传播,特别是库蚊型。猪和野生鸟类是病毒的宿主。这种疾病大多发生在城市以外。诊断是基于血液或脑脊液检测。
预防方法一般是接种既安全又有效的乙脑疫苗。其他措施包括避免蚊虫叮咬。一旦感染,没有具体的治疗,护理是支持性的。这通常在医院进行。从日本脑炎康复的人中,有多达一半的人会出现永久性问题。
该疾病发生在东南亚和西太平洋。大约有30亿人生活在该病发生的地区。每年大约发生6.8万例有症状的病例,其中1.7万人死亡。通常情况下,病例会在暴发时发生。这种疾病于1871年在日本首次被描述。尽管它的名字是,由于大规模的免疫接种工作,这种疾病现在在日本相对罕见。
症状
乙脑病毒的潜伏期为2至26天。绝大多数感染是无症状的——250例感染中只有1例发展为脑炎。
严重的僵硬可能标志着这种疾病在人类中的发病。发热、头痛和不适是该病的其他非特异性症状,可能持续1至6天。急性脑病阶段出现的体征包括颈部僵硬、恶病质、偏瘫、抽搐和体温升高至38-41°C(100.4-105.8°F)。通常会发展为智力迟钝。这种疾病的死亡率各不相同,但儿童的死亡率一般较高。经胎盘扩散已被发现。终身神经系统缺陷,如耳聋,情绪不稳定和偏瘫可能发生在那些有中枢神经系统的人。在已知的情况下,一些影响还包括恶心、头痛、发烧和呕吐。
乙脑病毒感染后小胶质细胞活化的增加已被发现影响病毒发病的结果。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞,在宿主抵御入侵微生物方面发挥着重要作用。激活的小胶质细胞分泌细胞因子,如白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α),这些细胞因子会对大脑产生毒性作用。此外,其他可溶性因子如神经毒素、兴奋性神经递质、前列腺素、活性氧和氮等都是由活化的小胶质细胞分泌的。
在乙脑小鼠模型中发现,在海马和纹状体中,活化的小胶质细胞数量比大脑中的其他任何地方都多,其次是丘脑。在大脑皮层,激活的小胶质细胞的数量明显少于老鼠大脑的其他区域。在进行性日本脑炎感染期间,还观察到来自不同大脑区域的促炎细胞因子和趋化因子的整体诱导差异表达。
虽然促炎介质的净效应是杀死病原体感染细胞以及刺激分子的生产放大反应损伤越来越多,它同样明显的是,在一个不可再生器官如脑,先天免疫特异表达的反应将是有害的。在乙脑中,小胶质细胞激活的严格调控似乎被扰乱,导致小胶质细胞激活的自毒性循环,可能导致旁观者神经元损伤。在动物方面,主要症状包括猪的不孕和流产,马的神经系统疾病,以及包括发烧、嗜睡和厌食症在内的全身症状。
诊断
通过在血清或脑脊液中检测乙脑病毒特异性IgM抗体(例如IgM捕获ELISA),可诊断乙脑。乙脑病毒IgM抗体通常在发病后3 - 8天检测到,并持续30 - 90天,但也有更长的持续时间。因此,IgM抗体阳性有时可能反映既往感染或接种过疫苗。发病后10天内收集的血清可能检测不到IgM,应在恢复期样本上重复检测。对于有乙脑病毒IgM抗体的患者,应进行确认性中和抗体检测。在美国,确认性检测只能在CDC和少数专业参考实验室进行。在致命病例中,尸检组织的核酸扩增和病毒培养是有用的。通过间接荧光抗体染色可以在组织中发现病毒抗原。
治疗
乙脑没有特别的治疗方法,治疗是支持性的,根据需要给予喂养、呼吸或控制癫痫的协助。甘露醇可治疗颅内压升高。不存在人际传播,因此患者不需要隔离。
乙脑治疗领域的一个突破是识别巨噬细胞受体参与疾病的严重程度。印度研究小组最近的一份报告表明,单核细胞和巨噬细胞受体CLEC5A参与了乙脑病毒脑感染的严重炎症反应。这项转录组研究提供了神经炎症的假说,并为开发乙脑的适当治疗方法提供了新的线索。
由于缺乏证据,静脉注射免疫球蛋白治疗脑炎的有效性尚不清楚。静脉注射免疫球蛋白治疗乙脑似乎没有效果。
预防
感染乙脑可使人终身免疫。目前有三种疫苗:SA14-14-2、IXIARO (IC51,在澳大利亚和新西兰的市场名称为JESPECT,在印度的市场名称为JEEV)和ChimeriVax-JE(市场名称为IMOJEV)。目前所有疫苗均以基因型III病毒为基础。
一种福尔马林灭活的鼠脑疫苗于20世纪30年代在日本首次生产,并于20世纪60年代在台湾和80年代在泰国验证使用。疫苗的广泛使用和城市化使该病在日本、韩国、台湾和新加坡得到控制。这种疫苗是在活老鼠体内培育的,价格高昂,这意味着较贫穷的国家无法负担得起将其作为常规免疫计划的一部分。
最常见的不良反应是注射部位发红和疼痛。不同寻常的是,在注射后大约4天就会出现荨麻疹反应。用鼠脑制成的疫苗出现自身免疫神经并发症的风险约为百万分之一。然而,如果疫苗不是在小鼠大脑中生产,而是在体外使用细胞培养,那么与安慰剂相比,副作用很少,主要副作用是头痛和肌痛。
中和抗体在血液循环中至少存在2 - 3年,甚至更长时间。保护的总时间尚不清楚,但由于没有确凿证据表明保护超过3年,建议每3年对仍有风险的人使用增强剂。此外,也没有关于乙脑疫苗和IXIARO疫苗的互换性的数据。