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词条 脊髓灰质炎病毒
释义

§ 概述

脊髓灰质炎病毒

脊髓灰质炎病毒(Poliovirus,或称为脊髓灰白质炎病毒)是脊髓灰质炎(小儿麻痹)的病原,又称小儿麻痹病毒。它是一个没有外壳的病毒,由一条单股RNA组成,直径约25纳米,属于小核糖核酸病毒科肠道病毒属。除人外,猴也会受这种病毒感染。

脊髓灰质炎病毒是属于小核糖核酸病毒科的肠道病毒,病毒呈球形,直径约20~30nm,核衣壳为立体对称20面体,有60个壳微粒,无包膜。根据抗原不同可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型,Ⅰ型易引起瘫痪,各型间很少交叉免疫。脊髓灰质炎病毒对外界因素抵抗力较强,但加热至56℃以上、甲醛、2%碘酊、升汞和各种氧化剂如双氧水、漂白粉、高锰酸钾等,均能使其灭活。

脊髓灰质炎病毒属于微小核糖核酸(RNA)病毒科(picornaviridae)的肠道病毒属(enterovirus)。此类病毒具有某些相同的理化生物特征,在电镜下呈球形颗粒相对较小,直径20~30nm,呈立体对称12面体。病毒颗粒中心为单股正链核糖核酸,外围32个衣壳微粒,形成外层衣壳,此种病毒核衣壳体裸露无囊膜。核衣壳含4种结构蛋白VP1、VP3和由VP0分裂而成的VP2和VP4。

VP1为主要的外露蛋白至少含2个表位(epitope),可诱导中和抗体的产生,VP1对人体细胞膜上受体(可能位于染色体19上)有特殊亲和力,与病毒的致病性和毒性有关。VP0最终分裂为VP2与VP4,为内在蛋白与RNA密切结合,VP2与VP3半暴露具抗原性。

脊髓灰质炎病毒是引起脊髓灰质炎的病毒。该疾病传播广泛,是一种急性传染病。病毒常侵犯中枢神经系统,损害脊髓前角运动神经细胞,导致肢体松弛性麻痹,多见于儿童,故又名小儿麻痹症。

§ 感染回顾

脊髓灰质炎病毒

1955年注射用脊髓灰质炎灭活疫苗(IPV)研制成功,标志着人类战胜脊髓灰质炎的开始。在人类成功灭绝天花之后,世界卫生组织把脊髓灰质炎列为第二个消灭的传染病。

1988 年,世界卫生大会确立了全球根除脊髓灰质炎的目标。在通过决议时,有125个国家存在脊髓灰质炎病毒的流行。经过15年的努力,至2003年,只有6个国家存在脊髓灰质炎病毒的流行,他们是尼日利亚、印度、巴基斯坦、尼日尔、阿富汗和埃及。然而,在2002年—2005年期间,有21个无脊髓灰质炎国家出现脊髓灰质炎野生病毒株1型(WPV)的重新输入(主要来源于尼日利亚)。其中,有4个国家(印尼,索马里,苏丹,也门)的感染人数超过100例。至2005年底,除索马里外,其余20个输入性感染的国家已经有效地控制了脊髓灰质炎病毒的传播。

通过大量病毒的基因序列分析追溯了这些国家WPV输入性感染的源头和途径。在这21个国家中,11个国家位于非洲,且在2002年9月—2004年6月之间检测出WPV 1型毒株。WPV毒株通过两条途径从尼日利亚输入这些国家,一条是直接输入到西非和南非国家,另一条是通过尼日利亚的周边国家后再到达非洲国家。通过一次输入野生毒株造成这些国家的感染人数从一人到多人不等,最多的一次是造成乍得44人感染。当乍得因输入WPV毒株造成脊髓灰质炎爆发流行后,病毒被带入苏丹,继而又造成其它6个国家的感染。自2004年11月—2005年7月,WPV毒株由苏丹输入到厄立特里亚,埃塞俄比亚,沙特阿拉伯和也门4个国家,继而沙特阿拉伯输入给印尼,也门输入给索马里。脊髓灰质炎感染人数在每个国家不等,厄立特里亚1人被感染,而在也门(478例),印尼(299例),索马里(154例)和苏丹(146例)则造成多次爆发流行。自2002年以来,起源于印度的WPV 1型毒株造成3个国家15人感染。其中,黎巴嫩1例(2003年),安哥拉10例(2005年4月—11月),尼泊尔4例(2005年8月—10月)。

WPV输入感染的后果

21个国家因WPV输入感染的后果不同。8个国家没有造成持续感染(<6个月)和传播,其中4个国家只有例感染病例(博茨瓦纳,厄立特里亚,黎巴嫩,多哥)。而在其它13个国家则造成爆发流行,持续感染时间>6个月;其中,8个国家目前已经控制了WPV的传播。对比这8个没有造成持续感染的国家和另外13个国家,发现前者的疫苗人群普及率达83%(中位数),而后者只有52%(P=0.001,秩和检验);疫苗普及率>80%的地区,前者为63%,而后者只有20%(p=0.009)。

监测和反应速度

在这21个国家,自第一例感染者出现麻痹症状到实验室确诊WPV的中位数时间为51天(24-123天)。从实验室确诊到发布补充免疫活动的时间为37天(7-102天)。所有的国家都倡导多轮补充免疫活动(平均4轮,2-10轮)。从第一例感染者出现临床症状到第一次大规模(>25%的儿童)疫苗反应间隔92天(60-202天)。

仍在传播的国家

在最近6个月中,仍有6个国家发现有WPV传播,他们是安哥拉,埃塞俄比亚,印尼,索马里,也门和尼泊尔。尼泊尔最近的报告时间为2005年10月24日。

也门。1999年报告了最后一例临床确诊病例,2002年完成最后一次全国免疫计划。2005年4月底报告了第一例输入性WPV感染病例。由于受到苏丹输入性感染WPV的威胁,在第一病例被确诊以前,也门于2005年4月中旬就已经启动新一轮的全国免疫计划。在2005年5-11月,启动了6次补充免疫活动。到目前为止,也门的22城市中有21个城市报告了WPV感染病例,累计感染总人数为478例。其中,2005年9月后,只报告了5例感染病例。最近的一次报告时间是2005年11月17日。

印尼。印尼于2005年3月报告爪哇第一例输入性WPV感染病例,此时距离其报告最后一例临床确诊病例已有10年,距离最近一次的补充免疫活动也有2.5年。自输入感染确诊后,爪哇岛有640万5岁以下的儿童(占全国同年龄儿童总数的25%),但仍有99例新增感染者。尽管印尼于2005年8月启动了全国免疫计划,共有2400万儿童接受了第一轮疫苗,但此时感染病例已增至252例,累及7个省市。到目前为止,感染人数累计达299例,共累及10个省市。2005年9月后,报告感染病例11例,最近的一次报告时间市2005年12月4日。

索马里。索马里报告的第一例病例于2005年7月出现临床症状,于9月确诊。在这例病例以前,索马里最近一次报告脊髓灰质炎病例的时间是2002年10月,基因型是WPV 3型。尽管每年都开展补充免疫活动,但由于地区冲突等社会性因素,索马里的根除脊髓灰质炎战略仍然没能得到很好的实施。当周边国家遭受输入性WPV感染后,索马里于2005年2月-7月开展了4次全国免疫活动。自第一病例确诊后,2005年8月-11月,索马里又开展了3次全国免疫活动。到目前为止,共报告了154例确诊病例,感染者主要集中在索马里首都。[1]

§ 分类

按照免疫化学脊髓灰质炎病毒可以分三类:

第一类是最常见的,可以造成重病。

第二类的病况一般计较轻。

第三类比较少见,但是大多造成重病。

§ 病因

脊髓灰质炎病毒

髓灰质炎病毒经口进入人体后,即侵入咽部和肠道的淋巴组织,则形成隐性感染;抗体低下病毒则进入血循环,引起病毒血症。若机体缺乏免疫力,病毒随血流经血脑屏障侵入中枢神经系统,并沿神经纤维扩散,引起无瘫痪期症状;如果运动神经元受损严重,则导致肌肉瘫痪,引起瘫痪期症状。

病原菌脊髓灰质炎病毒属于微小核糖核酸(RNA)病毒科(picornaviridae)的肠道病毒属(enterovirus)。此类病毒具有某些相同的理化生物特征,在电镜下呈球形颗粒相对较小,直径20~30nm,呈立体对称12面体。病毒颗粒中心为单股正链核糖核酸,外围32个衣壳微粒,形成外层衣壳,此种病毒核衣壳体裸露无囊膜。核衣壳含4种结构蛋白VP1、VP3和由VP0分裂而成的VP2和VP4.VP1为主要的外露蛋白至少含2个表位(epitope),可诱导中和抗体的产生,VP1对人体细胞膜上受体(可能位于染色体19上)有特殊亲和力,与病毒的致病性和毒性有关。VP0最终分裂为VP2与VP4,为内在蛋白与RNA密切结合,VP2与VP3半暴露具抗原性。

人类肠道病毒的分子结构大致相同。脊髓灰质炎的分子生物学研究较深入,对肠道病毒基因组序列化发现约含7450个核苷酸,分为三个区域:5'未端有743个核苷酸,下接一个编码区约6625个核苷酸,最后为3'poly(A)端区,长短不一,而与RNA感染性有关。5'端与小病毒编码蛋白(VPg)相接,与启动RNA合成有关。

由于Polio病毒无囊膜,外衣不含类脂质,故可抵抗乙醚、乙醇和胆盐。在pH3.0~10.0病毒可保持稳定,对胃液、肠液具有抵抗力,利于病毒在肠道生长繁殖。病毒在人体外生活力很强,污水及粪便中可存活4~6月,低温下可长期存活,-20℃~-70℃可存活数年,但对高温及干燥甚敏感,煮沸立即死亡,加温56℃半小时灭活,紫外线可在0.5~1小时内将其杀死。各种氧化剂(漂白粉、过氧化氢、氯胺、过锰酸钾等),2%碘酊、甲醛、升汞等都有消毒作用;在含有0.3~0.5PPM游离氯的水中10分钟灭活,1∶1000高锰酸钾及2%碘酊,3%~5%甲醛均可很快使病毒灭活,丙酮、石炭酸的灭活作用较缓慢。70%酒精、5%来苏尔无消毒作用,抗生素及化学药物也无效。

目前认为人是脊髓灰质炎病毒的唯一天然宿主,因人细胞膜表面有一种受体对病毒VPI具有特异亲和力。实验感染也只发现猩猩和猴对其易感。某些毒株可使乳鼠发病。越低级的灵长类动物越不易发生神经系统感染,而易得肠道感染。组织培养以人胚肾、人胚肺、人羊膜及猴肾细胞最为敏感,在Hela细胞中也易培养,Hela细胞膜上有对三个型Polio病毒的共同受体,病毒引起细胞圆缩、脱落等病变。

脊髓灰质炎病毒按抗原性不同可分为1、2、3型,型间偶有交叉免疫。不同病毒株的性能可略有差异,如有的毒株具有对神经组织的亲和力,可引起麻痹,不同毒株之间这种亲和力可相差1000倍之巨,而同型减毒活疫苗株则几乎已无此毒性,但对热的敏感性则增加了,并可出现细微的抗原性差异,且经人肠道反复传代数月至数年后疫苗株可产生变异如使人体排病毒时间延长,对神经细胞毒性增强,使人体产生较多干扰素,故在鉴别野毒株或疫苗株时应以分子生物学技术的结果为准。每型病毒含有二种特异抗原:一为存在于成熟病毒体内的D(dense)抗原,另一种为与缺乏RNA的空壳病毒颗粒有关的C(coreless)抗原,存在于前衣壳(procapsid)中,病毒在机体中和抗体作用下D抗原性可转变为C抗原性,并失去使易感细胞发生感染的能力。

§ 流行病学

脊髓灰质炎病毒

一、流行区域温带多见本病,终年散发,以夏秋为多,可呈小流行或酿成大流行,热带则四季发病率相似。世界各国都有发病,但在普种疫苗地区发病率大大减少,几乎无发病(如北欧芬兰、瑞士、荷兰等国),中国1976~1980年平均发病率也已降至0.7/10万;尤以大中城市婴幼儿服疫苗率已达80%以上地区发病率下降为快,如江苏省已从1956年的10.51/10万降至1982年的0.2/10万。未用疫苗地区则仍有流行。以往以1型为多,而近2、3型病毒相应多见。流行时以无症状的隐性感染及不发生瘫痪的轻症较多。在热带、人口密聚及未广泛服用疫苗地区,仍以1~5岁小儿发病率最高。自婴幼儿广泛采用疫苗后,世界各地发病年龄有逐步提高趋势,以学龄儿童和少年为多,成人患者也有所增加。1岁以内发病者也增多。

二、传染源传染源为病人及无症状的带病毒者,后者不仅人数众多,又不易被发现和控制,因而对本病的散布和流行起着重要作用。在儿童中瘫痪病例与隐性感染及无瘫痪病例之比可高达1∶1000,成人中也可达1∶75.流行时幼托机构中感染率可高达100%.早在发病前3~5日患者鼻咽分泌物及粪便内已可排出病毒。咽部主要在病初1周内排出病毒,故通过飞沫传播的时间亦短,而粪便中排出病毒不仅时间早(病前10天)、量多、且可持续2~6周,甚至长达3~4个月,因此粪便污染饮食,经口摄入为本病主要传播途径。直接或间接污染病毒的双手、用品、玩具、衣服及苍蝇等皆可成为传播媒介,饮水污染常引起爆发流行。

三、感染后人体对同型病毒能产生较持久的免疫力,血清中最早出现特异型IgM,两周后出现IgG(中和抗体)。唾液及肠道产生分泌型IgA.中和抗体水平在起病后2~3周到达高峰,1~2年内渐下降,但一直保持一定水平,不仅可保护患者免遭同型病毒感染,对异型病毒也具低保护力。此外,此病毒具有C和D两种抗原。C抗体病后出现早而在病程1~2周后即下降,D抗体出现较迟,2个月达高峰,保持2年左右,有型特异性。特异抗体可通过胎盘(IgG)及母乳(含分泌型IgA)自母体传新生儿,此种被动免疫在出生后6个月中渐渐消失。年长儿大多经过隐性感染获得自动免疫力,抗体水平再度增长;到成人时大多数已具有一定免疫力。

§ 病毒学分析

为及时发现和阻断疫苗衍生脊髓灰质炎(脊灰)病毒(vaccine-derived polioviruses, VDPVs)循环、脊灰野病毒的输入和能够引起临床脊灰的其它脊灰疫苗相关病毒,做好贵州省无脊灰状态下脊灰病毒学监测工作,采用病毒分离、鉴定与核苷酸序列测定和分析方法。

对贵州省贞丰县及周围10个县2003~2004年报告的急性弛缓性麻痹(AFP)病例及2004年接触者粪便标本的病毒学监测的结果进行了分析。对收集到的105例AFP病例和47例密切接触者的278份便标本进行了病毒学监测,结果从66例中共分离到肠道病毒(EV)66株,阳性率为43.4%,其中脊灰病毒(PV)29例,分离率为19.1%,非脊灰肠道病毒(NPEV)37例,分离率为24.3%.29例PV经中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所国家脊灰实验室鉴定,24例为疫苗相似株,5例为脊灰Ⅰ型VDPVs,这5例均为2004年从贞丰县所分离到。

贞丰县及周围县EV阳性检出率(43.4%)高于2003~2004年全省水平(22.9%~24.6%),2004年PV分离率比2003年高达2.6倍,29株PV中单个Ⅰ型占34.5%,明显高于往年(2000~2002年全省平均4.1%)。本研究提示,Ⅰ型VDPVs在贞丰县引起了循环(cVDPVs),通过口服脊灰疫苗强化免疫已经阻断cVDPVs的传播。人群中PV和NPEV带毒率明显增高,非VDPVs引起的临床符合脊灰病例不容忽视,应加强脊灰病毒学监测数据的分析和早期疫情预警工作。

§ 发病机制

脊髓灰质炎病毒发病机制

一、病原菌脊髓灰质炎病毒属于微小核糖核酸(RNA)病毒科(picornaviridae)的肠道病毒属(enterovirus)。此类病毒具有某些相同的理化生物特征,在电镜下呈球形颗粒相对较小,直径20~30nm,呈立体对称12面体。病毒颗粒中心为单股正链核糖核酸,外围32个衣壳微粒,形成外层衣壳,此种病毒核衣壳体裸露无囊膜。核衣壳含4种结构蛋白VP1、VP3和由VP0分裂而成的VP2和VP4.VP1为主要的外露蛋白至少含2个表位(epitope),可诱导中和抗体的产生,VP1对人体细胞膜上受体(可能位于染色体19上)有特殊亲和力,与病毒的致病性和毒性有关。VP0最终分裂为VP2与VP4,为内在蛋白与RNA密切结合,VP2与VP3半暴露具抗原性。

人类肠道病毒的分子结构大致相同。脊髓灰质炎的分子生物学研究较深入,对肠道病毒基因组序列化发现约含7450个核苷酸,分为三个区域:5'未端有743个核苷酸,下接一个编码区约6625个核苷酸,最后为3'poly(A)端区,长短不一,而与RNA感染性有关。5'端与小病毒编码蛋白(VPg)相接,与启动RNA合成有关。

由于Polio病毒无囊膜,外衣不含类脂质,故可抵抗乙醚、乙醇和胆盐。在pH3.0~10.0病毒可保持稳定,对胃液、肠液具有抵抗力,利于病毒在肠道生长繁殖。病毒在人体外生活力很强,污水及粪便中可存活4~6月,低温下可长期存活,-20℃~-70℃可存活数年,但对高温及干燥甚敏感,煮沸立即死亡,加温56℃半小时灭活,紫外线可在0.5~1小时内将其杀死。各种氧化剂(漂白粉、过氧化氢、氯胺、过锰酸钾等),2%碘酊、甲醛、升汞等都有消毒作用;在含有0.3~0.5PPM游离氯的水中10分钟灭活,1∶1000高锰酸钾及2%碘酊,3%~5%甲醛均可很快使病毒灭活,丙酮、石炭酸的灭活作用较缓慢。70%酒精、5%来苏尔无消毒作用,抗生素及化学药物也无效。

目前认为人是脊髓灰质炎病毒的唯一天然宿主,因人细胞膜表面有一种受体对病毒VPI具有特异亲和力。实验感染也只发现猩猩和猴对其易感。某些毒株可使乳鼠发病。越低级的灵长类动物越不易发生神经系统感染,而易得肠道感染。组织培养以人胚肾、人胚肺、人羊膜及猴肾细胞最为敏感,在Hela细胞中也易培养,Hela细胞膜上有对三个型Polio病毒的共同受体,病毒引起细胞圆缩、脱落等病变。

脊髓灰质炎病毒按抗原性不同可分为1、2、3型,型间偶有交叉免疫。不同病毒株的性能可略有差异,如有的毒株具有对神经组织的亲和力,可引起麻痹,不同毒株之间这种亲和力可相差1000倍之巨,而同型减毒活疫苗株则几乎已无此毒性,但对热的敏感性则增加了,并可出现细微的抗原性差异,且经人肠道反复传代数月至数年后疫苗株可产生变异如使人体排病毒时间延长,对神经细胞毒性增强,使人体产生较多干扰素,故在鉴别野毒株或疫苗株时应以分子生物学技术的结果为准。每型病毒含有二种特异抗原:一为存在于成熟病毒体内的D(dense)抗原,另一种为与缺乏RNA的空壳病毒颗粒有关的C(coreless)抗原,存在于前衣壳(procapsid)中,病毒在机体中和抗体作用下D抗原性可转变为C抗原性,并失去使易感细胞发生感染的能力。

二、发病机理脊髓灰质炎病毒自口、咽或肠道粘膜侵入人体后,一天内即可到达局部淋巴组织,如扁桃体、咽壁淋巴组织、肠 壁集合淋巴组织等处生长繁殖,并向局部排出病毒。若此时人体产生多量特异抗体,可将病毒控制在局部,形成隐性感染;否则病毒进一步侵入血流(第一次病毒血症),在第3天到达各处非神经组织,如呼吸道、肠道、皮肤粘膜、心、肾、肝、胰、肾上腺等处繁殖,在全身淋巴组织中尤多,并于第4日至第7日再次大量进入血循环(第二次病毒血症),如果此时血循环中的特异抗体已足够将病毒中和,则疾病发展至此为止,形成顿挫型脊髓灰质炎,仅有上呼吸道及肠道症状,而不出现神经系统病变。少部分患者可因病毒毒力强或血中抗体不足以将其中和,病毒可随血流经血脑屏障侵犯中枢神经系统,病变严重者可发生瘫痪。偶尔病毒也可沿外周神经传播到中枢神经系统。特异中和抗体不易到达中枢神经系统和肠道,故脑脊液和粪便内病毒存留时间较长。因此,人体血循环中是否有特异抗体,其出现的时间早晚和数量是决定病毒能否侵犯中枢神经系统的重要因素。

多种因素可影响疾病的转归,如受凉、劳累、局部刺激、损伤、手术(如预防注射、扁桃体截除术、拨牙等),以及免疫力低下等,均有可能促使瘫痪的发生,孕妇如得病易发生瘫痪,年长儿和成人患者病情较重,发生瘫痪者多。儿童中男孩较女孩易患重症,多见瘫痪。

§ 如何传播的

脊髓灰质炎病毒传播方式

脊髓灰质炎病毒是一种传染性很强的疾病。由于病毒可快速传播,当家里第一个病人被确诊时,所有血液中没有特异抗体的家庭成员就已经受到了感染。在脊髓灰质炎病人的家庭中,15岁以下的易感者100%会发病;而与脊髓灰质炎病人有日常接触的易感者中有87% 会发病。居住环境拥挤和卫生条件差可加速病毒的传播。

据目前所知,人类是脊髓灰质炎病毒的唯一天然宿主,脊髓灰质炎病毒主要经粪-口传播的方式传染给其他人,但也可经口对口的传染方式染病,即也可通过患者的鼻咽部飞沫传播。脊髓灰质炎病毒从口腔进入人体后迅速播散,在数小时内病毒即开始自我复制。每个受感染的细胞释放大约500 个病毒颗粒。之后,病毒会通过淋巴结而进入血液。只要出现病毒血症,脊髓灰质炎病毒就有可能侵入中枢神经系统。患者经咽部分泌物排出脊髓灰质炎病毒只持续数天,而通过粪便排出可持续到感染病毒2个月后。没有症状的感染者也可从咽部和肠道排出病毒,成为疾病的传染源。

脊髓灰质炎病毒的传播速度极快,尤其是在居住环境拥挤和卫生条件差的情况下,当一个家庭里出现第一个患者时,所有体内没有特异性抗体的家庭成员都可能感染。在易感人口多,气候温暖、潮湿的地区,最可能发生脊髓灰质炎的暴发流行。因此,及时利用脊髓灰质炎疫苗来预防是极为重要的。[2]

§ 纯化步骤

纯化步骤

1、在大型装置中培养细菌。为获得足够的用于化学研究的病毒,必须制备大量病毒。每种病毒的培养都有不同的步骤。脊髓灰质炎病毒是在人或灵长类动物细胞系中培养的,可以培养在一大瓶中沿壁生长的单层细胞上,也可以在一个轻轻搅拌的细胞悬液中。在有利病毒生长的条件下,每个宿主细胞能生产10~1000的感染单位的病毒,即每毫升一个感染单位的滴度(或称效价)。

2、富含病毒培养液的去除。病毒的生长和释放伴随着细胞的破损。在病毒复制完成的时候,培养液中大多数细胞已经变成了细胞碎片。为使所有病毒分子完全释放,要通过反复冷冻—融化的循环过程使细胞进一步破碎。然后将富含病毒的液体从培养瓶转移到离心试管中。低速离心除去大分子的细胞残骸。

3、通过沉淀将病毒物质浓缩。由于病毒是蛋白质性质的,它们能通过蛋白质沉淀法沉淀。脊髓灰质炎病毒可通过高浓度的NH4Cl(每毫升培养液中加0.4g)沉淀下来。这一过程要在低温下进行,NH4Cl要在搅拌下缓慢加到培养液中。由于病毒蛋白沉降,溶液将变得浑浊。将沉淀物通过低速离心(2000g,1-2hr)。然后将含有病毒分子的沉淀物在少量磷酸盐缓冲液中再次悬浮培养。这一步骤可浓缩病毒大约10倍,99%以上的病毒粒子可沉淀回收。

4、通过密度梯度离心最终纯化病毒。脊髓灰质炎病毒可以通过蔗糖或CSCl的密度梯度离心纯化。在后者中,病毒在离心试管中成为一个分离带,这一过程与对DNA的分离相同,离心须要高速,即120000g,且要进行好几个小时,最好是一整夜。离心管中的液体通过试管底部的一点点滴出来,要检测每一滴的病毒滴度。在合适的离心条件下,所有的病毒分子都集聚在一或两个组分中,所以它们是非常纯的。结晶脊髓灰质炎病毒。如果能在合适的条件下浓缩大量且高纯度的病毒,就可以获得病毒晶体。这种晶体为化学分析提供了很好的材料,且易于通过X射线衍射技术进行结构分析。

§ 临床表现

脊髓灰质炎病毒疾病表现

潜伏期一般5~14天(3~35天)。临床症状轻重不等,以轻者较多;多数可毫无症状,倮可从鼻咽分泌物及大便中排出病毒,并可产生特异抗体9称无症状型或隐匿型,或隐性感染)。少数病人可出现弛缓性瘫痪,按瘫痪病人的病情发展过程,临床分期如下:

(一)前驱期起病缓急不一,大多有低热或中等热度,乏力不适,伴有咽痛、咳嗽等上呼吸道症状,或有纳呆,恶心、呕吐、便秘、腹泻、腹痛等消化道症状。神经系统尚无明显异常。上述症状持续数小时至3~4天,患者体温迅速下降而痊愈(称顿挫型),一部分患者进入瘫痪前期。

(二)瘫痪前期可在发病时即出现本期症状,或紧接前驱期后出现,或二期之间有短暂间歇(约1~6天),体温再次上升(称双峰热见于10%~30%患者以小儿为多),出现神经系统症状如头痛、颈、背、四肢肌痛,感觉过敏。病儿拒抚抱,动之即哭,坐起时因颈背强直不能前俯,不能屈曲,以上肢向后支撑,呈特殊三角架体态。亦不能以下颏抵膝(吻膝征)。患儿面颊潮红,多汗,显示交感神经机能障碍,大多精神兴奋,易哭闹或焦虑不安,偶尔由兴奋转入萎靡、嗜睡。可因颈背肌痛而出现颈部阻力及阳性克氏征、布氏征,肌腱反向及浅反射后期减弱至消失,但无瘫痪。此时脑脊液大多已有改变。一般患者经3~4天热下降,症状消失而愈(无瘫痪型)。本期有时长达十余天。少数患者在本期末出现瘫痪而进入瘫痪期。

(三)瘫痪期一般于起病后3~4天(2~10天)出现肢体瘫痪,瘫痪可突然发生或先有短暂肌力减弱而后发生,腱反射常首先减弱或消失。在5~10天内可相继出现不同部位的瘫痪,并逐渐加重;轻症则在1~2天后就不再进展。瘫痪早期可伴发热和肌痛,大多患者体温下降后瘫痪就不再发展。临床上分以下几类。

1.脊髓型麻痹呈弛缓性瘫痪,肌张力低下,腱反射消失,分布不规则,亦不对称,可累及任何肌肉或肌群,因病变大多在颈、腰部脊髓,故常出现四肢瘫痪,尤以下肢为多。近端大肌群如三角肌、前胫肌等较远端手足小肌群受累为重,且出现早。躯干肌群瘫痪时头不能竖直,颈背乏力,不能坐起和翻身等。瘫痪程度可分为6级:0级(全瘫痪):肌肉刺激时无任何收缩现象;1级(近全瘫痪):肌腱或肌体略见收缩或触之有收缩感,但不引起动作;2级(重度瘫痪):肢体不能向上抬举,只能在平面上移动;3级(中度瘫痪):可以自动向上抬举,但不能承受任何压力;4级(轻度瘫痪):可以自动向上抬举,并能承受一定压力;5级:肌力完全正常。

颈胸部脊髓病变严重时可因膈肌和肋间肌(呼吸肌)瘫痪而影响呼吸运动,临床表现呼吸浅速、声音低微、咳嗽无力、讲话断断续续等。体检可见胸廓扩张受限(肋肌瘫痪)及吸气时上腹内凹的反常动作(膈肌瘫痪)。若以双手紧束胸部观察膈肌动作或手按压上腹部观察肋间肌运动,可分辨其活动强弱。膈肌瘫痪时X线透视下可见吸气时横膈上抬的反常运动。偶见尿潴留或失禁(膀胱肌瘫痪)、便秘(肠肌或腹肌瘫痪),常与下肢瘫痪并存,多见于成人。很少发生感觉异常。

2.延髓型麻痹(脑干型麻痹或球麻痹)

病情多属严重,常与脊髓麻痹同时存在,可有以下表现。

⑴脑神经麻痹:

多见第7、9、10、12对脑神经胺受损。第7对脑神经麻痹常单独引起面瘫,表现为歪嘴、眼睑下垂或闭合不严;软腭、咽部及声带麻痹则因第9、10、12对脑神经病变所致。出现发声带鼻音或嘶哑、饮水呛咳或自鼻反流、吞咽困难、痰液积潴咽部,随时有发生窒息的危险。体检可见软腭不能上提,悬雍垂歪向健侧,咽后壁反射消失,舌外伸偏向患侧。动眼障碍和眼睑下垂见于第3、4、6对脑神经受损;颈无力,肩下垂、头后倾则见于第11对脑神经受损。

⑵呼吸中枢损害:

以延髓腹面外侧网状组织病变为主。出现呼吸浅弱而不规则,时有双吸气和屏气,呼吸间歇逐渐延长,甚至出现呼吸停顿、脉搏细速和血压升高(最后下降)。初起表现焦虑不安,继而神志模糊,进入昏迷,发生严重呼吸衰竭。

⑶血管舒缩中枢损害:

以延髓腹面内侧网状组织病变为主。开始面颊潮红,脉细速不齐,而后转微弱,血压下降,皮肤紫绀,四肢湿冷、循环衰竭,患者由极度烦躁不安转入昏迷。

3.脊髓延髓型 较多见,兼有上述两型的症状。

4.脑型极少见。可表现为烦躁不安、失眠或嗜睡,可出现惊厥、昏迷及痉挛性瘫痪,严重缺氧也可有神志改变。

(四)恢复期及后遗症期急性期过后1~2周瘫痪肢体大多以远端起逐渐恢复,腱反射也逐渐复常。最初3~6个月恢复较快,以后仍不断进步,但速度减慢,1~2年后仍不恢复成为后遗症。若不积极治疗,则长期瘫痪的肢体可发生肌肉痉挛、萎缩和变形,如足马蹄内翻或外翻、脊柱畸形等。由于血液供应不良,局部皮肤可有水肿,骨骼发育受阻,严重影响活动能力。肠麻痹及膀胱麻痹大多急性期后就恢复,很少留有后遗。呼吸肌麻痹一般在10天内开始恢复,最终完全恢复。极个别需长期依赖人工呼吸器,脑神经受损复元需要一定时日,但很少留有后遗症。[3]

§ 诊断

脊髓灰质炎病毒的诊断必须根据病史、临床症状、体检及实验室检查等进行综合分析,作出诊断。

病因不明的任何急性弛缓性麻痹(AFP),包括15岁以下临床初步诊断为格林-巴利综合征的病例。

§ 检查

1、粪便查脊髓灰质炎病毒。

2、脑脊液或血清查特异性IgM、IgG抗体,或中和抗体。

3、麻痹病人死亡后必要时作病理检查。

§ 疾病治疗

脊髓灰质炎病毒疾病治疗

(一)急性期治疗

1、一般治疗 卧床休息隔离,至少到起病后40天,避免劳累。肌痛处可局部湿热敷以减轻疼痛。瘫痪肢体应置于功能位置,以防止手、足下垂等畸形。注意营养及体液平衡,可口服大量维生素C及B族。发热高、中毒症状重的早期患者,可考虑肌注丙种球蛋白制剂,每日3~6ml,连续2~3天,重症患者可予强的松口服或氢化可的松静滴,一般用3~5日,继发感染时加用抗菌药物。

2、呼吸障碍的处理 重症患者常出现呼吸障碍,引起缺氧和二氧化碳潴留,往往是引起死亡的主因。首先要分清呼吸障碍的原因(见表11-10),积极抢救。必须保持呼吸道畅通,对缺氧而烦躁不安者慎用镇静剂,以免加重呼吸及吞咽困难。及早采用抗菌药物,防止肺部继发感染,密切注意血气变化和电介质紊乱,随时予以纠正。

(二)促进瘫痪的恢复 促进神经传导机能的药物如地巴唑、如兰他敏等,效果不显,目前很少应用。在热退尽、瘫痪不再进行时,及早选用以下各种疗法:

1、针灸治疗 适用于年龄小,病程短,肢体萎缩不明显者。可根据瘫痪部位取穴,上肢常取颈部夹脊穴、肩贞、大椎、手三里、少海、内关、合谷、后溪,每次选2~3穴。下肢常选腰脊旁开1寸处,环跳、秩边、跳跃、玉枢、髀关、阴廉、四强、伏兔、承扶、殷门、季中、阳陵泉、足三里、解溪、太溪、绝骨、风市、承山、落地等,根据瘫痪肢体所涉及的主要肌群,选有关穴位3~4个,每次可更换轮流进行,每天1次,10~15次为一疗程,二疗程之间相隔3~5天。开始治疗时用强刺激取得疗效后改中刺激,巩固疗效用弱刺激。可用电针或水针,每次选1~2穴位注射维生素B1、γ氨酪酸或活血化瘀中药复方当归液:(当归、红花、川芎制剂),每穴0.5~1.0ml。

2、推拿疗法:在瘫痪肢体上以滚法来回滚8~10分钟,按揉松弛关节3~5分钟,搓有关脊柱及肢体5~6遍,并在局部以擦法擦热,每日或隔日1次,可教家属在家进行。

3、功能锻炼:瘫痪重不能活动的肢体,可先按摩、推拿,促进患肢血循环,改善肌肉营养及神经调节,增强肌力。患肢能作轻微动作而肌力极差者,可助其作伸屈、外展、内收等被动动作。肢体已能活动而肌力仍差时,鼓励患者作自动运动,进行体育疗法,借助体疗工具锻炼肌力和矫正畸形。

4、理疗:可采用水疗、电疗、蜡疗、光疗等促使病肌松弛,增进局部血流和炎症吸收。

5、其他:可用拔火罐(火罐、水罐、气罐)及中药熏洗、外敷以促进瘫痪肢体恢复。另有报导应用穴位刺激结扎疗法促进瘫痪较久的肢体增强肌力。畸形肢体可采用木板或石膏固定,以及用手术矫治。

§ 研究进展

脊髓灰质炎病毒研究

经过两年的辛苦劳作,科学家们首次合成出脊髓灰质炎病毒。这种人造病毒能杀死老鼠,并且很难将它们同自然病毒区分开。目前还不清楚合成类似天花这样的大病毒来制造生物武器的难度有多大。

脊髓灰质炎病毒是导致小儿麻痹症的罪魁祸首,其基因组是单链RNA。感染细胞时,RNA转译出一个大分子多聚蛋白,经酶切后形成一组较小的蛋白并向中枢神经系统发动进攻。尽管这个曾经猖獗一时的恶魔已经近乎绝迹了,脊髓灰质炎病毒还在全球实验室中保留着。

美国斯托尼·布鲁克的纽约州立大学的病毒学家Jeronimo Cello, Aniko Paul和Eckard Wimmer构建了一个近乎完美的病毒复制品。由于RNA化学性质不稳定,研究组先制造了病毒的DNA版本。他们从生物技术公司购买了DNA的短小片段,并在DNA合成公司的协助下将它们连接起来。研究组插入19个标记区分自然病毒与合成病毒,然后利用酶将DNA逆转为RNA。无论是注入合成病毒还是自然病毒,老鼠都会在感染的一周后瘫痪,研究组在《科学》快讯的电子版发表了这一结论。但是,杀死一只动物需要1000—10000倍的合成病毒,研究组猜测是一个或多个标记阻碍了病毒的发作。

科学家们对这一研究的技术成果欢呼不已,但也有科学家对其隐含的危机深感忧虑。疾病预防控制中心的James LeDuc说,“化学实验室的研究人员制造病毒需要保持一丝冷静”。但是,他并不认为很快就能实现对诸如天花这样的病毒的重建,这类病毒有超过18.5万个碱基对。研究人员说,他们请教过的科学家们督促他们发表这篇文章。正如Cello指出的那样,“通过把这一结论公布于众,你们能警示当局……告诉他们生物恐怖主义者都能做些什么”。

也有人指出,这一发现意味着如果一个替代品能这么简单地被制造出来,那么消除这个星球上苦难的根源就是不可能的。美国军队传染病医学研究学院的天花学家Peter Jahrling 说,“它腐蚀了整个根除概念的基础”。

§ 监测意义

服用药丸

1、AFP定义:是指临床表现为急性起病,以肢体运动障碍为主并伴有肌肉弛缓性麻痹(软瘫)的一组疾病。

2、AFP病例(监测系统使用的定义):任何15岁以下的出现急性软瘫的儿童。为便于AFP病例快速报告,卫生部于1994年专门下发文件,规定了14种属AFP病例的病种,即:(1)脊灰;(2)格林-巴利综合征;(3)横贯性脊髓炎(脊髓炎、脑脊髓炎、急性神经根脊髓炎);(4)多神经病(药物性多神经病、有毒物质引起多神经病、原因不明多神经病);(5)神经根炎;(6)外伤性神经炎(包括臀肌药物注射后引发的神经炎);(7)单神经炎;(8)神经丛炎;(9)周期性麻痹(低钾性、高钾性及正常钾性);(10)肌病(全身型重症肌无力、病毒性或原因不明性肌病;(11)急性多发性肌炎;(12)肉毒中毒;(13)四肢瘫、截瘫或单瘫(原因不明);(14)短暂性肢体麻痹。

3、消灭脊灰为什么要开展AFP病例监测:由于15岁以下儿童是脊灰发病的高危人群,因此,把15岁以下儿童的AFP病例作为“疑似脊灰”病例进行监测报告,其目的是通过对高危人群的监测活动,最大限度地发现真正由脊灰野病毒引起的病例,这是AFP监测系统的一项技术要求,即要在所有15岁儿童AFP病例中搜索脊灰野病毒。全球消灭脊灰的监测活动都要做好这项工作。

4、质量控制指标:根据世界卫生组织消灭脊灰的技术要求和中国的实际情况,制定了AFP监测工作质量控制指标体系:(1)各地区每年15岁以下儿童非脊灰AFP病例报告发病率不低于1/10万;(2)80%病例必须在接到报告后的48小时之内进行病例调查;(3)80%AFP病例必须在出现麻痹后14天内,间隔24小时采集双份合格粪便标本;(4)粪便标本要在7天内送到省级脊灰实验室;(5)病例随访表要在75天内送达省级卫生防疫站等。

5、AFP病例报告与漏报:卫生部要求所有发现AFP病例的临床医生和卫生工作者都要立即向当地县级卫生防疫站进行报告,这是发现病例最重要的工作。由于AFP病例作为“疑似脊灰”病例报告,也受到传染病管理法的约束。但是由于种种原因,有下列情况,AFP病例可能漏报:(1)患儿曾就诊,但医生没有发现是AFP病例,无记录也未报告;(2)医生诊断是AFP病例,但无记录也未报告;(3)诊断是AFP病例,有记录,但未意识到或不知道需要报告。漏报的主要原因是医生不知道如何报告或报告意识淡漠。

6、主动监测和零病例报告:卫生防疫站负责AFP病例监测的工作人员,每10天到辖区内的监测医院了解AFP病例报告情况,及时发现漏报病例。在开展主动监测工作后,若没有发现漏报的AFP病例才能作出零病例报告。医院一定要协助卫生防疫站做好这项工作,防止漏报。

7、AFP病例诊断要点:AFP可见于多种疾病,临床医师面对每一例AFP患者,除了要获得详尽可靠病史,首先要认真排除假性麻痹(由骨关节疾病所致的运动障碍),然后才能确定为真性麻痹。根据神经定位不同,应进一步区别上运动神经元麻痹(痉挛性麻痹),还是下运动神经元麻痹(弛缓性麻痹)。值得注意的是急性与严重的上运动神经元麻痹可有一休克期(因其临床表现与下运动神经元麻痹很相似,故这类疾病应作AFP病例报告),如脊髓受累,称脊髓休克期。病变虽累及上运动神经元,但表现肌张力低,腱反射消失,无病理反射。一般经数小时至几周,休克期解除,逐渐出现肌张力高,腱反射亢进,病理反射阳性。此外,脊髓病变患儿可有尿潴留,可检查学龄儿异常感觉平面,以助定位诊断。根据每例AFP的临床特征,及时进行必要的实验检查,对AFP病因诊断可提供重要依据。

首先强调的是粪便标本的脊灰病毒分离,这是一种特异性强,敏感性高的检验方法。首先要对发病两周以内未再服疫苗的AFP患者,间隔24至48小时,收集两份足量粪便(每份应在8克左右)标本,冷冻或冷藏条件下(2~8℃)保存,并在冷藏条件下运送至合格实验室尽快分离病毒(包括脊灰病毒及非脊灰肠道病毒)。此外,实验室检查包括:脑脊液(常规及生化),血清酶(AST、肌酸磷酸激酶、乳酸脱氢酶),血清学检查:脑脊液和(或)血中脊灰的特异性IgM抗体(明确近期无服疫苗史)。肌电图,肌肉活组织检查及脊髓磁共振成像(MRI)等。我们曾对80例AFP进行病因分析,研究结果提示,需与脊灰鉴别的疾病主要是格林-巴利综合征,其次是急性脊髓病变,此外尚有一些少见疾病。总之,AFP病例的快速报告,是病例调查、标本采集、病情控制以及病例最终诊断的先决条件,直接影响AFP病例监测质量。

8、AFP病例分类标准:当前我国进入消灭脊灰最后阶段,必须把特异性诊断放在首要位置,实行以病毒学为基础的病例分类方法实属必要,即分离到脊灰野病毒的AFP病例才是确诊的“脊灰病例”,以提高病例诊断的特异性,减少假阳性。如果不采用这种分类方法将无法证实消灭脊灰的目标是否达到。而以前使用的分类方法对于脊灰病例的定义为:AFP病例有如下任何一种情况,即诊断为脊灰病例:(1)从粪便标本中分离到脊髓灰质炎野病毒;(2)与脊灰确诊病例有流行病学联系;(3)发病60天后仍残留麻痹;(4)死亡病例;(5)失访病例。在使用新的分类方法对无粪便标本,而又有残留麻痹,死亡或失访的AFP病例即不能归入确诊病例,也不能排除,因此称之为脊灰临床符合病例。如果太多的AFP病例最后被分类为临床符合病例则意味着监测工作的失败。总之,新的病例分类标准对确诊的脊灰病例定义为由脊灰野病毒引起的病例,并将AFP病例分为确诊、排除和临床符合病例三类,排除病例中包括疫苗相关病例。

由于口服脊灰减毒活疫苗(oral polio vaccine, OPV)的广泛应用,因服疫苗引起的疫苗相关麻痹型脊灰(vaccine associated paralytic poliomyelitis, VAPP,简称脊灰疫苗相关病例)也开始出现,并得到广泛关注。美国监测资料表明,首次服疫苗者VAPP发生率是再次服疫苗者的29倍,平均每年发生率0.34/100万,说明其发生率极低。经验表明,VAPP往往见于免疫功能低下儿童,在诊断时一定要慎重,任何医生在没有经过省级AFP病例专家诊断小组同意不要对VAPP作出诊断。

§ 预防措施

服用药丸

(一)自动免疫 按计划普遍服用脊髓灰质炎减毒活疫苗,以提高人群的免疫力。95%以上的接种者可产生长期免疫,并可在肠道内产生特异性抗体sIgA。我国从1960年开始自制脊髓灰质炎减毒活疫苗,一种是三型单价糖丸,另一种是混合多价糖丸,为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型混合物。目前普遍采用后一类型疫苗,此型疫苗可在-20℃保存2年,4-8℃保存5个月。一般首次免疫应在婴儿2月时开始,连服3次,间隔4-6周,4岁时再加强免疫一次。

注意:服糖丸后2小时内不能喝过热开水或饮料,也不能喂奶,以免影响疫苗的效果。极少数小儿服用后可发生疫苗相关性麻痹性脊髓灰质炎。

(二)被动免疫 未服过疫苗的年幼儿、孕妇、医务人员、免疫低下者、扁桃体摘除等局部手术后,若与患者密切接触,应及早肌注丙种球蛋白,小儿剂量为0.2~0.5ml/kg,或胎盘球蛋白6~9ml,每天1次,连续2天。免疫力可维持3~6周。

(三)隔离患者 自起病日起至少隔离40天。第1周应同时强调呼吸道和肠道隔离,排泄物以20%漂白粉拦和消毒,食具浸泡于0.1%漂白粉澄清液内或煮沸消毒,或日光下曝晒二天,地面用石灰水消毒,接触者双手浸泡0.1%漂白粉澄清液内,或用0.1%过氧乙酸消毒,对密切接触的易感者应隔离观察20天。

(四)做好日常卫生 经常搞好环境卫生,消灭苍蝇,培养卫生习惯等十分重要。本病流行期间,儿童应少去人群众多场所,避免过分疲劳和受凉,推迟各种预防注射和不急需的手术等,以免促使顿挫型感染变成瘫痪型。

§ 面临挑战

脊髓灰质炎病毒

OPV和其它一些口服肠道疫苗在一些生活在资源匮乏环境中的孩子身上,已经出现效力减弱的情况。

目前,人们尚不清楚在口服小儿麻痹症疫苗、轮状病毒疫苗和其他肠道疫苗之间会有怎样的相互作用。特别地,我们对疫苗干预的存在、程度以及潜在活动机制仍然了解有限。并且,用于预防痢疾的轮状病毒疫苗能否强化OPV的效能也不确定。

供水及污物处理系统的改善被认为是有效减少脊髓灰质炎病毒传播的有效手段,但是我们仍不清楚它们的真实影响及对限制疾病传播的相对重要性。

即便我们根除了野生脊髓灰质炎病毒,仍会有一系列的挑战存在:

PV在极少数情况下,可能导致疫苗相关的脊髓灰质炎瘫痪。此外,OPV通过排泄物污染过座椅后,虽然最初病毒会衰减,但也能够恢复其神经毒力并/或进一步传播。由此导致了由疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒(VDPV)和急性脊髓灰质炎的爆发。

因此,在根除之后,必须停止使用口服脊髓灰质炎疫苗。然而,人群中重新感染脊髓灰质炎病毒的风险依然存在。这些风险包括:存在免疫缺陷的个人具有携带和散播病毒的可能;疫苗外泄或是野生毒株从控制室、实验室或生产车间泄漏等。此外,目前为了在根除疾病之后控制可能的野生或是疫苗病毒的再次爆发,OPV仍是应对计划。对OPV的使用同时也带来了产生VDPV爆发的风险。

因此,对灭活的脊髓灰质炎病毒疫苗(IPV)的常规使用被看作是防止病毒再次传播的途径。但是,推行IPV存在若干问题和挑战:

目前生产IPV仍需要野生病毒,因此就存在毒株从生产车间泄漏的可能。

与OPV相比,递送和管理目前的IPV产品需要更多的基础设施(如,训练有素的医护人员、针具和医疗垃圾处理,等等。)因此,成本会更高,操作也更难。

目前,由于生产成本和规模的原因,单独剂量的IPV比OPV要贵。不像OPV那样,目前的IPV无法大幅提高肠道粘膜的免疫力,因此IPV在阻止病毒泄出方面效力较弱。由于肠道污染和病毒排泄,IPV接种人群可能成为根除脊髓灰质炎病毒后导致病毒再次传播的载体。

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更新时间:2025/2/22 5:40:21