腸道病毒 71 型（Enterovirus 71，EV71）是導致手足口?。╤and foot and mouth disease，HFMD）的主要病原體之一,，作為一種嗜神經組織性病毒與引起 HFMD 嬰幼兒嚴重的神經系統(tǒng)并發(fā)癥密切相關,。目前研究發(fā)現(xiàn),，EV71 感染后引發(fā)機體一系列改變,，包括機體的免疫反應變化、細胞因子級聯(lián)活化,、神經細胞凋亡等,。本文就 EV71HFMD 患者機體發(fā)生神經系統(tǒng)病變機制的最新研究進展做簡要介紹。

腸道病毒 71 型（EV71）屬小 RNA 病毒科（picornaviridae）、腸道病毒屬 A 組，是一種新型嗜神經組織性腸道病毒,。1969 年 Schmidt 等首次從美國加利福尼亞州 1 例腦膜炎患兒的腦脊液,、腦組織和糞便中分離得到 EV71，1972 年確定為引起 HFMD 的常見病原體。EV71 感染引起的 HFMD 癥狀多數(shù)輕微，僅表現(xiàn)為皮疹或皰疹性咽峽炎,，預后良好。然而，部分患者可引起重癥感染,，發(fā)生無菌性腦膜炎,、腦干腦炎,、脊髓灰質炎樣麻痹,、神經源性肺水腫等多種與神經系統(tǒng)相關的嚴重并發(fā)癥,，極少數(shù)病例甚至不出現(xiàn)皮疹等 HFMD 的典型癥狀,，往往預示著病情兇險,，病情進展快,，致殘率及致死率高,。EV71 被認為是繼脊髓灰質炎病毒后最值得關注的嗜神經組織性腸道病毒,，也被喻為“21 世紀的脊髓灰質炎”,。

一、EV71 手足口病的流行病學特點

白 1969 年美國學者 Schmidt 等首次分離 EV71 以來，至今為止 EV71 感染已在全球引起 3 次大范圍的暴發(fā)與流行。其在亞太地區(qū)呈逐年上升趨勢,，并發(fā)現(xiàn)更多的感染者出現(xiàn)嚴重的神經系統(tǒng)并發(fā)癥。如 1997 年馬來西亞暴發(fā) EV71HFMD，共有 2628 例患兒發(fā)病,，其中 39 例為急性脊髓灰質炎樣麻痹或無菌性腦膜炎,，30 余例患兒死亡 4；1998 年臺灣 EV71 感染,，共發(fā)生 129106 例 HFMD 和紅斑疹,，其中 405 例發(fā)生嚴重的中樞神經系統(tǒng)感染，78 例患兒死亡,，死亡原因主要為合并中樞神經系統(tǒng)感染,。我國繼 1981 年上海首例報道后,，北京、天津,、山東,、福建、吉林等地均有 EV71 感染病例報道,。2008 年 3 月 HFMD 在安徽省阜陽暴發(fā)并迅速蔓延到多個省份,，當年全國共有 488955 例 HFMD 患者，死亡 126 例,。我國衛(wèi)生部統(tǒng)計 2009 年 HFMD 發(fā)病 1155525 例,，死亡 353 例，較 2008 年發(fā)病率提高 35%,，病死率提高 80%,；2010 年疫情來得更兇猛、更嚴重,，累計報告病例就達 1，774,，669 例,，累計報告死亡病例 905 例，較 2009 年發(fā)病率提高 52.81%,，病死率提高 54.89%,。以上數(shù)據(jù)表明 EV71HFMD 的發(fā)病率及重癥發(fā)生率均呈逐年上升趨勢，預防控制形勢十分嚴峻,。因此,，關注 EV71 嗜神經性和神經系統(tǒng)并發(fā)癥尤為重要。

二,、EV71 引發(fā)神經系統(tǒng)并發(fā)癥的主要特點

根據(jù) EV71 感染發(fā)生的臨床特點,，可分為 4 期：手足口病期，中樞神經系統(tǒng)感染期,，呼吸循環(huán)衰竭期和恢復一后遺癥期 8?，F(xiàn)有研究報道中，EV71 感染的重癥 HFMD 以中樞神經系統(tǒng)紊亂為主要特征,，且多見于嬰幼兒,。EV71 主要通過誘導中樞神經組織炎性反應（腦炎、無菌性腦膜炎和腦干腦炎）而導致神經系統(tǒng)紊亂,，其中病變最常見于大腦皮層,、腦干和脊髓，而在小腦皮質,、丘腦神經核,、外周神經及自主神經節(jié)較少,。神經組織病理學主要特征為血管周圍套、大量水腫,、噬神經細胞現(xiàn)象和小角質細胞結節(jié),，類似于其他病毒引起的腦炎變化。EV71 抗原及 RNA 只在吞噬細胞和神經元突起可見,，但未能檢測到病毒包涵體,。

除病毒自身、宿主和環(huán)境因素與 EV71 的易感性和臨床神經系統(tǒng)并發(fā)癥密切相關外,，患兒年齡是 EV71 感染致重癥或死亡病例的最顯著高危因素,，尤其是 3 歲以下的嬰幼兒。此外,，研究證實 HLA-A33 是亞洲人較白種人多發(fā)的易感因素,，并且 HLA-A2 也可能是心肺衰竭高發(fā)的相關因素“。細胞毒 T 淋巴細胞抗原 4（cytotoxic T-lymphocyte antigen-4,，CTLA4）是一種表達于宿主淋巴細胞表面與免疫信號傳遞有關的配體蛋白分子,，在與 B7 結合后能負調節(jié) T 細胞的活化，參與機體對病原體感染的細胞免疫過程,。采用組織病理學,、免疫組織化學法、RT-PCR 法檢測中樞神經系統(tǒng)有關細胞包括神經元,、神經元突起以及相關炎性細胞所表達的 EV71 抗原,。對 EV71 感染的腦炎患者行超聲和核磁共振（MRI）檢查均顯示中樞神經系統(tǒng)皮質和灰質均發(fā)生廣泛炎癥。根據(jù)疾病的不同臨床癥狀和嚴重程度,，通過 MRI 掃描受損部位發(fā)現(xiàn)主要涉及延髓,、腦橋、中腦及小腦核,。EV71 感染死亡病例主要是神經性肺水腫或肺出血,，炎癥僅見于脊髓和大腦區(qū)域，而在心,、肺組織未檢測到 EV71 病毒顆?；蜓装Y表現(xiàn)。

急性馳緩性麻痹（acute flaccid paralysis,，AFP）是 EV71 感染和其誘發(fā)腦脊髓炎的重要并發(fā)癥之一,，其中 2%～10% 的 EV71 感染并發(fā)腦脊髓炎患者可進展為 AFP，MRI 顯示引起麻痹位點主要取決病灶是否位于脊髓前角和脊神經根,。研究表明 EV71 導致麻痹程度較脊髓灰質炎病毒所致 AFP 輕,，并且單側 AFP 可逆轉，雙側 AFP 和雙側前角病變則多遺留運動障礙。EV71 合并肺衰竭恢復后,，約 60% 患者有肌無力,、肌萎縮等后遺癥。因此,，EV71 感染引發(fā)的神經源性肺水腫可能與患者康復后后遺癥的嚴重程度有關,。

三、EV71 引發(fā)重癥并發(fā)癥相關免疫應答

近年來,，諸多研究證實 EV71 感染后機體的免疫反應變化與 EV71 所致重癥并發(fā)癥密切相關,。EV71 引發(fā)重癥并發(fā)癥中多表現(xiàn)為神經源性肺水腫（neurogenic pulmonary oedema，NPE）,，NPE 在起病第 1～3d 突然發(fā)生心動過速,、呼吸困難、發(fā)紺和休克,，病情兇險,，預后不佳；組織病理學檢查結果提示屬于神經源性而非炎癥性,，但具體機制尚不清楚,。Lin 等發(fā)現(xiàn) EV71 感染者常見特征為血清中 NK 細胞、CD4⁺T 和 CD8⁺T 淋巴細胞數(shù)量顯著下降,，前致炎細胞因子,，如 TNF-α、11-1B,、IL-6 的水平均高于僅合并腦炎患者；血清中 TNF-α,、11-1B,、IL-6 的水平在健康人群和僅合并腦炎患兒之間無顯著差異，提示這 3 種前致炎因子與 EV71 感染合并肺水腫的發(fā)生有一定關系,。Wang 等也證明肺水腫患者血清中 T 淋巴細胞相關細胞因子 IL-10,、IL-13 和 IFN-γ水平升高，且腦脊液中 IL-6,、IFN-β和 IFN-γ也升高,，并且腦脊液中 IL-6 水平升高在中樞神經系統(tǒng)感染早期與肺水腫發(fā)生有密切關系，由此可以將血清 IL-6 水平作為一項重要的判斷臨床預后指標,。另外,，合并腦干腦炎及肺水腫患者血清中免疫因子和趨化因子如 IL-8、IFN-γ誘導蛋白（interferon-γ inducible protein,，IP-10）,、單核細胞趨化蛋白（monocyte chemoattractant protein 1，MCP-1）和 IFN-γ誘生的單核因子（monokine induced by IFN-γ，MIG）均高于僅中樞神經系統(tǒng)受累患者,；同時出現(xiàn)腦干腦炎及肺水腫患者腦脊液中 IP-10,、IL-8 水平顯著高于正常對照組，以上提示 EV71 感染引發(fā)肺水腫源于中樞神經系統(tǒng)病變,。

臨床上應用一種被動免疫治療 - 靜脈注射免疫球蛋白（intravenous immunoglobulin,，IVIG），即通過轉移大量抗體中和患者體內各種病原體,。研究顯示 EV71 感染合并肺水腫患者經 IVIG 治療后,，血清中 IL-6、IL-8,、IL-10,、IL-13 和 IFN-γ水平顯著下降，由此表明以上細胞因子在肺水腫發(fā)病過程中起到一定作用,，IVIG 治療對 EV71 感染引起的早期肺水腫有一定的療效,。

四、EV71 引發(fā)神經系統(tǒng)并發(fā)癥的機制

1. EV71 感染誘導宿主免疫反應：EV71 合并腦炎患者可誘導中樞神經系統(tǒng)各級水平的炎性反應,，Wong 等通過尸檢檢測到中樞系統(tǒng) EV71RNA 和抗原陽性得以證明,。上述研究探討 EV71 誘導中樞神經系統(tǒng)并發(fā)癥的機制，表明前致炎細胞因子與神經源性肺水腫可能存在一定關系,，且 EV71 感染免疫細胞引起大量前炎癥細胞因子釋放進而促進疾病的重癥化,。培養(yǎng) EV71 感染的人 T 細胞株（Jurkat）、巨噬細胞株（THP-1）和外周血單核細胞時,，可誘導這些免疫細胞株產生前炎性因子如 TNF-α,、巨噬細胞移動抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）等,。EV71 感染人樹突狀細胞（dendritic cells,，DCs）后，通過 DCs 特異性細胞間黏附分子一 3 捕獲非整合素（DC-specific intercellular adhesion molecule-3 grabbing nonintegrin,，DC-SIGN）通路刺激 DCs 釋放前炎性因子 IL-6,、IL-12 和 TNF-α。該研究發(fā)現(xiàn) NF-κB 激活可能為 EV71 感染產生前致炎因子另外通路的標志,，如介導調節(jié)產生 IFN-β,、TNF-α，故激活 NF-κB 可能與炎癥發(fā)生有一定關系,。血管細胞黏附分子（vascular cell adhesion molecule-1,，VCAM-1）是促進中性粒細胞或淋巴細胞與血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）結合的因子,，中性粒細胞與 VSMC 相互作用在 EV71 感染過程炎癥和免疫反應發(fā)生中起一定作用,。EV71 感染通過激活 PDGFR、PI3K/Akt、p38MAPK,、JNK 和 NF-κB 通路誘導表達 VCAM-1,；相反，通過 VCAM-1 抑制劑可降低 EV71 誘導中性粒細胞與 VSMC 的結合力,。最近研究發(fā)現(xiàn) EV71 感染的 SN-K-MC 細胞中 COX-2 表達升高,，并且 COX-2、PGE2 代謝產物能促進 EV71 在神經細胞中的復制,，可見 COX-2 信號轉導通路可作為 EV71 感染所致神經系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)病機制通路之一,。

2. EV71 感染誘導神經細胞凋亡：Chang 等證實 EV71 感染后可見神經細胞凋亡，形態(tài)學上主要表現(xiàn)為 DNA 裂解,、凋亡小體的形成,。EV71 感染神經細胞發(fā)生凋亡標志為早期凋亡、磷脂酰絲氨酸從內側易位到外側質膜小葉,。細胞凋亡為防止病毒子代產生和傳播的病毒防御保護機制,。為明確 EV71 感染所致神經細胞凋亡的具體激活途徑，Chang 等通過觀察 EV71 感染細胞內 caspases 的表達,，發(fā)現(xiàn)由活化和裂解 caspases-9 介導的線粒體途徑被認為是 EV71 誘導神經細胞凋亡的主要途徑,。細胞色素 C 從線粒體內外溢到細胞漿，隨后被 caspases-9 裂解,，這一過程也被認為是誘導神經細胞凋亡的途徑之一,。細胞周期依賴性蛋白激酶（cyclin-dependent kinase 5，Cdk5）是一種絲氨酸 / 蘇氨酸蛋白,，能夠在不同分化階段的神經細胞上表達,，又是神經細胞受到毒性刺激的信號感受器。AbI 激活 Cdk5 激酶使 Cdk5-Y15 磷酸化（Cdk5-pY15）誘發(fā)神經細胞凋亡,。Chen 等證實激活 Cdk5 是 EV71 感染誘發(fā)神經細胞凋亡必不可少的,，同時也證實了 EV71 激發(fā) Abl-Cdk5 信號是一種親神經細胞凋亡通路。在 EV71 感染成角質細胞瘤株（SF268）研究中證實,，病毒蛋白合成是 EV71 誘導凋亡的關鍵階段，其中 EV713C 蛋白酶是誘導感染神經細胞發(fā)生凋亡的因子,。

3. EV71 感染宿主細胞的受體：腸道病毒受體在不同組織細胞上的分布差異性是病毒對人體組織器官嗜性傾向的分子基礎,。神經特異多聚嘧啶核苷酸序列結合蛋白（PTBP）是脊髓灰質炎病毒神經嗜性的有力證據(jù)。EV71 的受體主要表達于白細胞,、樹突狀細胞,、呼吸道和胃腸道細胞。有研究發(fā)現(xiàn)唾液酸酶處理過的腸細胞 DLD-1 可降低 20 倍以上的 EV71 感染,，EV71 由唾液酸聚糖為受體感染腸細胞 DLD-1,，而于天然母體中獲取的唾液酸半乳糖能夠阻止 EV71 感染腸細胞 DLD-1；Ⅱ型清道夫受體（scavenger receptor class B 2，SCARB2）可以同時作為 EV71 和 Cox16 感染增殖及促進細胞病變的受體,；人 P- 選擇素糖蛋白配體（human P-selectin glycoprotein ligand-1,，PSGL-1，CD162）作為 EV71 感染的受體,，PSGL-1 陽性表達的淋巴細胞在其細胞嗜性和發(fā)病過程中起到一定作用,。

EV71 感染人體細胞可能與神經膜上的某些免疫球蛋白超家族（IgSF）有關，通過受體一病毒抗原結合方式感染宿主神經細胞,，繼而致神經細胞病變受損,。Wang 等采用 EV71 腦炎毒株 4643 于體外感染神經元細胞、神經膠質細胞和咽喉部黏膜細胞 3 種 EV71 靶細胞系,，結果顯示 EV71 感染可導致上述 3 種細胞發(fā)生病變和神經元生長因子受體（neuron growth factor receptor,，NGFR）特征性表達上調，其中以神經元細胞最為顯著,，提示 NGFR 可能是 EV71 的神經嗜性受體,。

五、結論

綜上所述,，EV71 具有的神經毒性作用可引發(fā)感染者嚴重并發(fā)癥,，其發(fā)生機制可能通過誘發(fā)機體細胞免疫發(fā)生改變，如 T 淋巴細胞數(shù)量顯著下降,，刺激患者致炎細胞因子水平的提高,，誘發(fā)神經細胞凋亡及通過受體一病毒抗原結合方式等因素導致機體發(fā)生嚴重的神經系統(tǒng)并發(fā)癥等。為此,，建立一種合適的動物模型有助于明確 EV71 相關性神經病學發(fā)病機制有著重要的意義,。近年來，有學者用短尾猴和小鼠作為研究 EV71 相關神經系統(tǒng)疾病的模型,，但人與動物在病毒復制位點上存在一定差異,。因此有效而理想的動物模型有待進一步建立。

目前關于 EV71 HFMD 的治療尚無有效的抗 EV71 藥物,，臨床上只能對癥處理,。此外，在預防方面,，更無有效疫苗可用,。針對目前 HFMD 防控的嚴峻形勢，加強對其發(fā)生機制的研究及疫苗的研發(fā)迫在眉睫,。