正20面体形状的布尼亚病毒——裂谷热病毒
今天介绍的是正20面体形状的布尼亚病毒——裂谷热病毒(Rift Valley Fever Virus/RVFV)。
简介
裂谷热病毒是球状病毒，直径80~120nm，属于布尼亚病毒家族中的佛勒博病毒(Phlebovirus)， 是包膜单链反义RNA病毒。 所有的布尼亚病毒都具有一个脂质外层，该脂质外层具有两个糖蛋白——Gn和Gn，这是病毒进入细胞所需，通过将包膜与内体膜融合而将基因组传递到宿主细胞的细胞质中。
该病毒的Gn蛋白具有II类膜融合蛋白结构，类似于黄病毒和阿尔法病毒中发现的结构。这种结构上的相似性表明这些病毒家族可能有共同的起源。
裂谷热病毒的11.5 kb基因组由三段单链反义RNA组成。 作为佛勒博病毒的代表株，它具有双义基因组。 它的L和M片段是反义RNA，而其S片段则是双义RNA。这三个基因组片段编码六个主要蛋白：L蛋白(RNA聚合酶)，两个糖蛋白Gn和Gc，核衣壳N蛋白以及非结构性NSs和NSm蛋白。
裂谷热病毒与大多数布尼亚病毒不同，它呈T=12的正二十面体形状，而不是其他布尼亚病毒的不规则球状，这是因为裂谷热病毒的棘突蛋白形成类似正二十面体衣壳的五聚体与六聚体。其实，所有的佛勒博病毒都是这个样子——棘突蛋白形成类似正二十面体衣壳的五聚体与六聚体。
传染方式
裂谷热病毒通过蚊媒以及与被感染动物的组织接触而传播。 已知有两种物种——三带喙库蚊和刺扰伊蚊传播病毒。其他潜在的媒介包括：里海伊蚊、白纹伊蚊、赭伊蚊、淡色库蚊、触角库蚊、佩雷克库蚊、僵尸库蚊和热带家蚊。与感染组织的接触被认为是人类感染的主要来源。该病毒是从两种蝙蝠中分离出来的：非洲小狐蝠（Micropteropus pusillus）和宽袍蹄蝠（Hipposideros abae），据信是该病毒的宿主。
致病机理
尽管裂谷热病毒RNA的许多成分在病毒的病理学中起着重要作用，但发现S片段（NSs）上编码的非结构蛋白是唯一直接影响宿主的成分。NSs对宿主干扰素（IFNs）的抗病毒反应具有敌意和战斗力。IFN对于免疫系统抵抗宿主的病毒感染至关重要。人们认为这种抑制机制是由于多种原因造成的，首先是竞争性抑制转录因子形成。在这个转录因子上，NS与RNA聚合酶I和II所需的亚基相互作用并结合。这种相互作用导致与另一种转录因子组分的竞争性抑制，并阻止了转录因子复合物的组装过程，从而抑制了宿主的抗病毒反应。转录抑制被认为是该抑制过程的另一种机制。当一部分NSs与宿主蛋白质SAP30相互作用并结合时，就会发生这种情况。这种复合物导致组蛋白乙酰化退化，这是IFN启动子转录激活所必需的。这导致IFN表达受阻。最后，还已知NSs影响双链RNA依赖性蛋白激酶R的正常活性。该蛋白参与宿主的细胞抗病毒反应。 当裂谷热病毒能够进入宿主细胞时，NSs在细胞核中形成丝状结构。 这使病毒可以与宿主DNA的特定区域相互作用，该区域与分离缺陷和染色体连续性的诱导有关。 这会增加病毒对宿主的感染力，并降低宿主的抗病毒反应。
裂谷热
裂谷热(RVF)是一种病毒性疾病，可引起轻度至严重症状。轻度的症状可能包括：发烧，肌肉疼痛和头痛，这些症状通常持续长达一周。严重的症状可能包括：感染后三周开始失明，脑部感染引起严重的头痛和意识混乱，出血以及可能在头几天内出现的肝脏问题。那些流血的人有高达50％的死亡机会。
它可以通过接触被感染的动物血液，在被屠宰的被感染动物周围呼吸空气，从被感染动物身上喝生乳或被蚊子叮咬来传播。牛，绵羊，山羊和骆驼等动物可能会受到影响。在这些动物中，它主要是通过蚊子传播的。似乎没有一个人可以感染另一个人。该疾病是通过在血液中发现针对该病毒的抗体或病毒本身来诊断的。
预防人类疾病的方法是给动物接种针对该疾病的疫苗。必须在爆发之前完成此操作，因为如果在爆发期间进行可能会使情况恶化。在爆发期间停止动物的活动也可能是有用的，因为可以减少蚊子的数量并避免它们被叮咬。有一种人类疫苗； 但是，截至2010年，它尚未广泛使用。没有特定的治疗方法，医疗工作也可提供支持。
这种疾病的暴发仅发生在非洲和阿拉伯。暴发通常发生在降雨增加期间，这增加了蚊子的数量。该病是在1900年代初期在肯尼亚的裂谷地区的牲畜中首次报道的，该病毒是在1931年首次分离出的。
在人类中，裂谷热病毒可引起多种综合征。 通常，患者没有症状，或者只有轻度的发烧，头痛，肌肉疼痛和肝脏异常疾病。 在少数情况下（<2％），疾病可能发展为出血热综合症，脑膜脑炎（脑部和脑部组织发炎）或影响眼睛。 生病的患者通常在发病时会发烧，全身无力，背痛，头晕和体重减轻。 通常情况下，人们会在发病后两到七天内康复，约有1％的人死于这种疾病。 在牲畜中，死亡水平要高得多。 感染了裂谷热病毒的怀孕家畜实际上会流产100％的胎儿。 裂谷热的流行（动物疾病流行）通常首先由一堆原因不明的人工流产所指示。
家畜的其他体征包括呕吐和腹泻，呼吸系统疾病，发烧，嗜睡，厌食和幼兽突然死亡。
医学诊断
诊断依赖于从组织中分离出病毒或使用ELISA进行血清学检测。其他诊断方法包括核酸检测（NAT），细胞培养和IgM抗体检测。截至2016年9月，肯尼亚医学研究所（KEMRI）已开发出一种名为Immunoline的产品，旨在比以前的方法更快地诊断人类疾病。
防护措施
可以通过采取措施减少与被感染动物的血液，体液或组织的接触并防止蚊子和其他吸血昆虫来减少人被感染的机会。 使用驱蚊剂和蚊帐是两种有效的方法。 对于在RVF流行地区与动物打交道的人，佩戴保护性设备以避免可能受到感染的动物血液或组织的任何接触是一项重要的保护措施。建立环境监测和病例监测系统可能有助于预测和控制未来的RVF暴发。
对于裂谷热病毒疫苗，目前尚无人类疫苗。尽管已经为人类开发了疫苗，但仅在高风险环境中对科学人员进行了实验性使用。NDBR-103和TSI-GSD 200等多种疫苗的试验正在进行中。可以使用不同类型的兽用疫苗。 由于需要多次注射，因此灭活的疫苗在常规动物场疫苗接种中不可行。 活疫苗需要单次注射，但已知会导致绵羊先天缺陷和流产，并且仅对牛产生低水平的保护作用。 减毒活疫苗MP-12在驯养动物的实验室试验中已显示出令人鼓舞的结果，但是在将该疫苗用于该领域之前还需要进行更多的研究。 减毒活的克隆疫苗最近已在南非注册并使用。 使用分子重组构建体的替代疫苗正在开发中，并显示出令人鼓舞的结果。
在美国，疫苗已被有条件地批准用于动物。已经显示，敲除该病毒的NSs和NSm非结构蛋白也可以在绵羊中产生有效的疫苗。
传染病学
裂谷热暴发发生在整个撒哈拉以南非洲，而其他地方很少发生暴发。 1977-78年，埃及估计有20万人被感染，至少有594人死亡。1998年在肯尼亚，该病毒杀死了400多人。2000年9月，沙特阿拉伯和也门爆发了疫情。2011年10月19日，据报道，一名白人女性旅行者在津巴布韦感染裂谷热，该男性旅行者于2011年7月和8月在马绍纳兰东部省马龙德拉市逗留了26天后返回法国，但后来归类为 “未确认。”
这种疾病的爆发通常与厄尔尼诺/南方涛动的温暖期相对应。 在此期间，降雨，洪灾和植被指数的绿化度增加，导致蚊媒的增加。裂谷热病毒可以在蚊子中垂直传播，这意味着该病毒可以从母亲传给她的后代。 在干燥条件下，病毒可以在卵中存活数年。 蚊子在水中产卵，最终孵化。 由于水是蚊卵孵化必不可少的，降雨和洪水会导致蚊子数量增加，并增加该病毒的潜力。
裂谷热在肯尼亚
2006年11月，在肯尼亚爆发了裂谷热。 这些病例来自东北部省份和肯尼亚的沿海省份，那里遭受了大雨，导致洪水泛滥，并为蚊子繁殖提供了场所，蚊子将发烧病毒从受感染的牲畜传播到人类。
到2007年1月7日，大约75人死亡，另外183人被感染。暴发迫使东北省的牲畜市场关闭，影响了该地区的经济。
后来据报道，疫情已转移到肯尼亚中部省的马拉瓜和基里尼亚加地区。
据报道，该暴发于2007年1月20日从肯尼亚越过索马里，在下朱巴地区杀害了14人。
自2007年1月23日起，肯尼亚首都内罗毕的案件开始增多。 由于客户正在为流行的nyama choma（烤肉）避开常见的肉类接头，生意蒙受了巨大损失，因为人们认为这是发烧的原因。
2006年12月和2007年1月，台湾国际卫生行动组织（台湾IHA）开始在肯尼亚开展行动，其中包括协助培训实验室和医疗机构人员的医学专家，其中包括捐赠的物品，例如蚊香。 美国疾病控制中心还在肯尼亚设立了援助团和实验室。
自12月爆发以来，到2007年1月底，已有148人死亡。
2007年3月14日，肯尼亚政府宣布在花费约250万美元的疫苗和部署费用后，裂谷热病例将减少。 这也解除了对受灾地区牛群运输的禁令。 这次暴发的最终死亡人数超过150人。
但是，2018年6月8日，肯尼亚卫生部宣布再次爆发RVF。
裂谷热在苏丹
截至2007年11月2日，苏丹的白尼罗州，辛纳尔州和盖兹拉州的10多个地区报告了125例病例，包括60例死亡。 年轻的成年男性主要受到影响。 通过PCR或ELISA已发现超过25个人类样本的RVF阳性。
裂谷热在南非
截至2010年4月8日，南非卫生部报告了87例人类感染裂谷热的病例，包括自由邦，东开普省和北开普省的两人死亡。这些病例大多数都报告与被RVFV感染的牲畜直接接触，或者与确诊为RVF的动物病例的农场有关。 人间病例涉及农民，兽医和农场工人。 通过在南非约翰内斯堡的国家传染病研究所（NICD）进行的测试，所有病例均通过RVF确诊。
裂谷热病毒（RVFV）感染的爆发影响了自由州，东开普，北开普，西开普，姆普马兰加，西北和豪登省内农场的绵羊，山羊，牛和野生生物。 截至2010年3月29日，约78个农场报告了实验室确诊的动物病例，其中牲畜大量死亡。
在2010年爆发之前，南非已有零星的动物RVFV感染病例记录。 上一次大规模的人类疾病暴发发生在1974年至1976年之间，据记录，据估计有10,000至20,000例病例。
裂谷热在乌干达
2016年3月，来自乌干达西部卡巴莱区的一名男屠夫向当地一家医院报告了头痛，发烧，疲劳和出血的症状，随后检测出裂谷热。 疾病预防控制中心将流行病学家派往该地区，以协助乌干达卫生部对这一小规模局部暴发的3例确诊病例和2例可能病例进行流行病学调查。CDC小组与乌干达病毒研究所（UVRI）和乌干达卫生部合作，对动物和人类进行了血清学研究，并评估了居民与裂谷热的相关知识，态度和做法。 该小组从牛，山羊和绵羊中收集了样本，并采访了650名当地居民并对其进行了测试。 发起了针对普通民众，农民，牧民和屠夫的协调教育运动，并针对这些群体制作了信息海报。
裂谷热再度光临肯尼亚
截至2018年6月16日，肯尼亚北部持续爆发裂谷热，怀疑有26例人类感染病例，其中瓦吉尔县（24例）和马萨比特县（2例）死亡6例; 已确认7例。 在全国范围内，骆驼，山羊和其他牲畜的死亡和堕胎也很多。
裂谷热病毒在非洲其他地区
截至2019年5月3日，法属马约特群岛仍在爆发疫情，属于莫桑比克科摩罗组织的一部分。 首例人类病例于2018年11月22日出现症状，共有129例确诊人类病例，以及100多头牲畜疫情。 暴发导致未煮牛奶的销售以及牛和未煮肉的销售和出口受到限制。 世卫组织指出，尽管飓风肯尼斯与降雨增加有关，但随着4月雨季的结束，蚊虫的传播应减少。
生化武器
裂谷热病毒是美国在1969年中止其生物武器计划之前美国研究的十种潜在生物武器之一。
佛勒博病毒
裂谷热病毒属于布尼亚病毒中的佛勒博病毒(Phlebovirus)，佛勒博病毒中还包括布加鲁病毒(Bujaru phlebovirus)、坎第鲁病毒(Candiru phlebovirus)、奇利夫雷病毒(Chilibre phlebovirus)、弗雷霍莱斯病毒(Frijoles phlebovirus)、庞塔托鲁病毒(Punta Toro phlebovirus)、发热伴血小板减少综合征病毒(SFTS phlebovirus)、萨勒哈巴德病毒(Salehabad phlebovirus)、那不勒斯白蛉热病毒(Sandfly fever Naples phlebovirus)、乌库尼米病毒(Uukuniemi phlebovirus)。它们的生物安全等级基本是危险的3级或4级，因此研究它们必须在生物安全等级3级或4级实验室。
如果没有生物安全等级3级或4级实验室，我建议采用minigenome或慢病毒载体。裂谷热病毒包装的慢病毒载体已经包装成功，这对于没有生物安全等级3级或4级实验室的地区来说，是莫大的福音。
