埃可病毒(Echovirus)

物种名:埃可病毒

拉丁学名:Echovirus

分类学地位:病毒界Viruses;正核糖病毒门Orthornavirae;

小核糖病毒纲Pisuviricota;微小核糖病毒目Pisoniviricetes;

微小核糖病毒科Picornaviridae;肠道病毒属Enterovirus

埃可病毒是1951年在脊髓灰质炎流行期间偶从健康儿童的粪便中分离到的。由于当时不知它与人类何种疾病相关,故称其为孤儿病毒,后称为人类肠道致细胞病变孤儿病毒(Enteric cytopathic human orphanvirus, ECHO),即埃可病毒。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

埃可病毒的细胞培养特性与脊髓灰质炎病毒相似,对猴肾和人胚肾细胞敏感[1]。

1.1.2形态学特征

病毒呈球形,病毒大小为24-30 nm,二十面体立体对称球形,无包膜,衣壳由60个蛋白质亚单位或原粒构成(图1)[1]。

图1 埃可病毒病毒在扫描电镜下照片[3]

1.1.3生化特征

埃可病毒对酸抵抗力较其他小RNA病毒强,可抵抗pH值为3.0的环境,但对热敏感,50℃迅速被灭活。紫外线和干燥也能使其灭活。0.3%甲醛或0.3-0.5 ppm游离氯可使其迅速灭活[2]。

1.1.4分子生物学特征

埃可病毒是无包膜的小单链正链RNA病毒。埃可病毒的基因组长约7400个核苷酸,包含一个长开放阅读框(ORF),两侧是5′-和3′-非翻译区(UTR)。ORF被翻译成多蛋白,然后被切割成前体蛋白P1、P2和P3。P1进一步裂解成结构蛋白VP1-VP4;P2和P3被加工成六种非结构蛋白。VP1-VP4蛋白是主要的结构衣壳蛋白,由于VP1含有重要的抗原位点,因此对不同血清型具有很高的特异性。因此,可根据VP1编码序列进行血清型分类[4]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

埃可病毒的传播途径以接触、呼吸道和消化道传播为主,带病毒的粪便可通过污染水源,然后经手、餐具、食物等途径进入人体内,亦可存在于健康的咽喉和肠道内。该病毒感染遍布全世界,夏秋季发病较多,病人以儿童为主,无症状带病毒者是主要传染源[5]。

1.2.2致病性

埃可病毒有31个血清型,即1-9型、11-27型及29-33型(10型归呼肠病毒、28型归鼻病毒、34型归柯萨奇病毒)[6]。不同型埃可病毒感染引起不同的症状,故本病毒感染的症状多种多样,其中以中枢神经系统感染最多,曾引起数次爆发流行,其症状与柯萨奇病毒感染无异,病程7-10天,成人的疲乏感和脑膜刺激征可持续数周到数月。

埃可病毒经口进入消化道后,在咽和肠道淋巴组织中初步增殖,而后进入血液并扩散到全身,最后进入靶器官如脊髓、脑、脑膜、心肌、皮肤等可引起无菌性脑膜炎、脑炎、共济失调、出疹、腹泻、肝功能紊乱,甚至危及生命[1]。常导致无菌性脑膜炎和轻瘫、疱疹性咽峡炎、手足口病、流行性胸痛、心肌炎、心包炎和斑丘疹等症状(图2)。

图2 感染埃可病毒的斑丘疹[7]

1.3检测方法

(1)传统方法:病程早期采集粪便、直肠拭子或咽拭子;无菌性脑膜炎患者采集脑脊液;其他患者可根据其症状采集水疱液、尿液、结膜拭子等进行分离培养,用原代或传代猴肾细胞或人源细胞分离培养病毒,根据出现CPE情况收集病毒液。然后用中和试验、HI试验、CF试验等进行鉴定[6]。

(2)分子生物学方法:邱晓枫等[8]建立了针对埃可病毒9型(ECHO-9)的TaqMan实时荧光定量RT-PCR检测方法。研究根据GenBank中ECHO-9 VP1基因序列进行比对,在保守区设计特异性引物与TaqMan探针(见表1),并对反应条件、特异性、灵敏度和重复性进行验证。该方法与EV71、CA16、CA24v、CA6、CA10及埃可病毒30型等其他肠道病毒均无交叉反应,最低检测灵敏度可达0.1 TCID₅₀/mL,重复性良好;从粪便等疑似病例标本中可直接检测病毒核酸,检测全程约3~4 h。研究表明,该方法具有较好的特异性、灵敏度和快速性,适用于埃可病毒9型的临床早期诊断与疫情监测。除实时荧光定量RT-PCR外,埃可病毒还可采用常规RT-PCR结合VP1区测序进行分型,也可通过宏基因组测序等方法开展病原鉴定和分子流行病学分析。

表1产气荚膜梭菌TaqMan实时荧光定量PCR检测的引物与探针序列[8]

名称 序列(5′→3′)
F CCAARTAATGTACATACCACC
R TTCGGTCCAAAATATGCT
探针 FAM-TCCCTAAGAAGGTGGATGGYTAT-BHQ1

1.4典型案例

2012年4月16日,江苏省江阴市某学校发生埃可病毒30型相关病毒性脑膜炎暴发。调查共发现103名学生病例,罹患率为4.6%(103/2255),主要表现为发热、头晕、头痛、恶心和呕吐。流行病学调查显示,饮用校内温开水和未煮沸饮水与发病显著相关,提示饮用水暴露为主要危险因素。对27名学生的咽拭子和直肠拭子采用RT-PCR检测,其中22份肠道病毒阳性;进一步分型的9名学生中有7名检出埃可病毒30型。调查后通过停止相关饮水暴露、加强饮水卫生管理及病例监测等措施控制疫情[9]。

2012年广东省罗定市发生无菌性脑膜炎暴发,埃可病毒30型为主要病原。持续环境监测显示,2010—2012年广州城市污水中已可检出埃可病毒30型;暴发后采集的罗定市污水样品中有6/43(14.0%)检出该病毒。研究采用病毒分离、RT-PCR及VP1基因测序进行环境与临床毒株比较,结果显示广州、罗定污水分离株与暴发病例临床株核苷酸序列相似性达98.5%~100%,并具有相近的系统发育聚类特征,提示当地污水中的持续环境监测可用于追踪埃可病毒30型的传播及暴发来源[10]。

1.5防治对策

预防埃可病毒感染,应注意饮食卫生。婴幼儿的奶瓶、水瓶注意消毒。母亲哺乳时,注意洗手等。另外,病人应注意隔离,尤其不让儿童接触病人[6]。

参考文献

[1] Kopecka H. Echoviruses (Picornaviridae). In: Granoff A, Webster RG, Eds. Encyclopedia of Virology. 2nd ed. Elsevier, 1999: 411-417.

[2] Johannessen I, Burns SM. Picornaviruses. In: Greenwood D, Barer M, Slack R, Irving W, Eds. Medical Microbiology. 18th ed. Churchill Livingstone, 2012: 483-496.

[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=16525.

[4] Wang Y, Shah PT, Liu Y et al. Genetic Characteristics and Phylogeographic Dynamics of Echovirus. Journal of Microbiology, 2023, 61: 865-877.

[5] Public Health Agency of Canada. Pathogen Safety Data Sheets: Infectious Substances – Echovirus.https://www.canada.ca/en/public-health/services/laboratory-biosafety-biosecurity/pathogen-safety-data-sheets-risk-assessment/echovirus-pathogen-safety-data-sheet.html.

[6] Oberste MS, Gerber SI. Enteroviruses and parechoviruses: echoviruses, coxsackieviruses, and others. Springer, 2014: 225-252.

[7] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=4482.

[8] 邱晓枫, 张国忠, 黄志成 等. 埃可病毒9型荧光RT-PCR快速检测方法的建立及应用. 病毒学报, 2017, 33: 836-841.

[9] 陆向东, 崔亮亮, 马焰 等. 一起饮水污染导致埃可病毒30型脑膜炎暴发的调查. 中华流行病学杂志, 2012, 33: 1067-1071.

[10] Zheng H, Lu J, Zhang Y et al. Elucidation of echovirus 30’s origin and transmission during the 2012 aseptic meningitis outbreak in Guangdong, China, through continuing environmental surveillance. Applied and Environmental Microbiology, 2015, 81: 2311-2319.

→ 文章目录