新生兒中樞神經系統腸道病毒感染的研究進展

金 芳 夏世文

1.武漢科技大學醫學院，湖北武漢 430065；2.湖北省婦幼保健院新生兒科，湖北武漢 430070

腸道病毒（enterovirus，EV）在世界范圍內傳播廣泛，可引起暴發流行。EV 具有嗜神經性，80%～90%的兒童病毒性腦膜炎由EV 引起[1]。新生兒對EV 易感性高，易出現中樞神經系統（central nervous system，CNS）感染，早期表現為發熱、反應低下、驚厥[2]，與非特異性發熱或膿毒癥樣表現鑒別困難。約10%的患者合并腦損傷，可出現腦室旁白質軟化（periventricular leukomalacia，PVL），嚴重者遺留認知障礙、腦性癱瘓等后遺癥[3]。了解新生兒EV 的流行病學及新生兒CNS EV 感染的發病機制、臨床癥狀、神經發育結局、識別及診斷CNS EV 感染及并發的腦損傷，對改善患兒預后有重要的臨床意義。現就新生兒CNS EV 感染的研究進展作一綜述，以期為臨床醫生提供參考。

1 流行病學

EV 屬于微RNA 病毒科腸道病毒屬，已知可感染人類的EV 有106 種。以往將EV 分為脊髓灰質炎病毒（poliovirus，PV）和非脊髓灰質炎病毒，后者包括柯薩奇病毒A 型（coxsackie A virus，CVA）、柯薩奇病毒B 型（coxsackie B virus，CVB）、埃可病毒和其他48 種腸道病毒。國際病毒分類委員會根據EV 生物學及基因多態性將其重新分類為四組（A～D）[4]。見表1。

表1 腸道病毒分類

EV 感染夏秋季高發，通過糞-口途徑及呼吸道途徑傳播，潛伏期為3～6 d。新生兒的感染可能由于圍生期垂直傳播（宮內、產時），或生后水平傳播（家庭成員接觸及新生兒病房傳播）。有報道EV 通過母乳喂養傳播，在重癥腦膜炎患兒的母乳中檢出CVB3[5]。

新生兒EV 感染在不同國家/地區的發病率差異很大，與流行的病毒血清型、研究對象的日齡、地理區域、季節及使用的檢測方法有關[6]。荷蘭新生兒EV 感染的發病率為26/10 萬活產兒[7]。美國EV 監測系統數據顯示，22 348 例EV 感染患者中新生兒占11.4%[8]。我國近年來有關新生兒EV 感染的報道多為病例系列研究及區域流行病學調查，缺乏國家級監測系統，為避免EV 院內暴發性事件發生并提供有針對性的防控與治療措施，應加強風險管理目標，系統性開展哨點監測工作及橫斷面風險監測。

國外數據顯示，E11、CVB2、CVB5、E6、E9 和CVB4是新生兒EV 感染常見血清型[8]；國內研究顯示CVB1、E30、CVB3 是常見血清型[9]。常見血清型出現變化的原因是一些血清型在廣泛暴發之后出現相對平靜期，不同地理區域間病毒的變異是EV 流行病學的重要特征[7]。新生兒免疫系統發育不成熟，且新生兒Fc 受體是CVB 的脫殼受體[10]和埃可病毒通用受體[11]，故易發生EV 感染，病變常累及多系統且程度嚴重。重癥EV感染臨床癥候群主要有3 種：CNS 感染、心肌炎及膿毒癥樣綜合征，分別占11%、37%及46%。其中新生兒EV 感染導致腦膜炎的發病率為0.79/1 000，且呈逐年上升的趨勢[12]。我國一項回顧性研究顯示，74.1%EV感染新生兒合并CNS 受累，出現驚厥、頭顱核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）受累等表現[13]。

2 新生兒CNS EV 感染的發病機制

A 組EV 如EVA71、CVA6 和CVA16，B 組EV 如CVB1、CVB3、CVB5、CVA9、E6、E7、E11 和E13，C 組EV 如CVA24，以及D 組EV 如EVD68 等可入侵CNS，引起病毒性腦膜炎、腦炎和急性弛緩性脊髓炎（acute flaccid myelitis，AFM）等神經學表現。EVA71/EVD68 通過逆向軸突運輸、CVB3 通過感染免疫細胞、E30 通過感染血腦屏障/血腦脊液屏障的方式入侵CNS[14]，并通過細胞焦亡、凋亡或自噬等途徑誘導神經細胞死亡[15]。EV 感染導致的炎癥細胞浸潤和細胞凋亡是神經系統損傷的原因[16]。

2.1 EV 與免疫反應

EV 通過免疫逃逸機制破壞免疫系統的病毒清除和炎癥反應作用。小膠質細胞及星形膠質細胞等表面的模式識別受體如Toll 樣受體（Toll-like receptors，TLRs）、維甲酸誘導基因-I 樣受體[retinoic acid-inducible gene-I（RIG-I）like receptors，RLRs]和核苷酸結合寡聚化結構域樣受體（nucleotide-binding and oligomerization domain-like receptors，NLRs）可識別病毒，誘導細胞因子和干擾素（interferon，IFN）的轉錄和翻譯，激活固有免疫應答。EVA71 的非結構蛋白2A和3C 通過抑制TLRs、RIGs 或IFN 信號轉導及NLRP3 炎性小體激活等機制發生固有免疫逃逸[17]。體液免疫被激活后產生抗體對抗EV 感染，隨著抗體水平的上升病毒載量下降；同時建立記憶保護宿主免受二次暴露，Th1、Th2、CD8+T 細胞及B 細胞是主要的效應細胞。CVB3 通過抑制主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）-I 類抗原呈遞，有效避開CD8+T 細胞免疫[18]。

2.2 EV 受體與CNS 感染

EV 有組織趨向性，感染EVA71 后腦干、間腦、基底節區和小腦齒狀核發生炎性病變[19]；EV 嗜神經性的重要原因是神經細胞表面特異性受體的表達，包括EVA71/CVA16 的清道夫受體B2（scavenger receptor class B，member 2，SCARB2）和P-選擇素糖蛋白配體-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）、CVA21/E6/E11 的CD55 受體、E9/E11 的Fc 受體等。EV 與受體和附著因子結合，在低pH 環境及宿主因子PLA2G16 的作用下病毒基因組從核內體中釋放，易位到細胞質中脫衣殼，并在PI4KB、ACBD3、SETD3、PHB 等宿主因子的作用下進行基因復制；宿主因子（如Sam68、hnRNP A1、FBP1 等）可招募核糖體與病毒基因5’非編碼區的內部核糖體翻譯病毒蛋白，組裝病毒顆粒[20]。

2.3 EV 基因重組與免疫逃逸

EV 依賴RNA 的RNA 聚合酶缺乏校對功能，基因高頻率的重組是EV 進化的主要機制。重組導致病毒克服宿主的特定抗體選擇，使傳播力和致病性增強，組織趨向性發生改變。位于衣殼抗原部位的替換影響抗體結合，增加病毒免疫逃逸的能力[21]。

2.4 病理學表現

病毒性腦膜炎的病理學表現為輕癥炎癥反應，伴水腫和淋巴細胞浸潤，腦實質可見血管淋巴細胞袖套征和中性粒細胞；腦炎表現為膠質增生、小膠質細胞結節、中性粒細胞浸潤和壞死[19]。

3 臨床癥狀及神經發育結局

新生兒EV 感染可表現為無癥狀、非特異性發熱、CNS 感染、心肌炎及膿毒癥樣綜合征等。被感染的新生兒中21%有臨床癥狀，最早在生后1 d 出現[22]。中國臺灣地區一項研究描述了146 例感染患兒的臨床癥狀，其中43 例（29.5%）出現非特異性發熱，61 例（41.8%）患有病毒性腦膜炎，42 例（28.7%）患有膿毒癥樣綜合征[5]。

3.1 非特異性發熱、心肌炎和膿毒癥樣綜合征

非特異性發熱是最常見的癥狀，主要為低至中度發熱[7]。一項納入86 例EV 感染新生兒的研究顯示，首發癥狀主要為非特異性發熱（87.2%），其次為黃疸、呼吸困難、皮疹、腹瀉、腹脹、嘔吐等[23]。心肌炎多由CVB1～5 引起，常合并腦膜腦炎，病死率為38.6%[12]。膿毒癥樣綜合征多為E2所致，以肝臟彌漫性壞死和暴發性肝衰竭為特征，造成多臟器自發出血，稱為出血-肝炎綜合征，病死率達80%～100%[24]。

3.2 CNS 感染臨床癥狀

新生兒CNS EV 感染主要表現為病毒性腦膜炎、腦炎或AFM，腦膜炎較腦炎常見。CVB 和埃可病毒為大多數病毒性腦膜炎的病原體，其中E30、E11 是主要的血清型。E11 致病力較強，可引起新生兒EV 暴發性事件，如2019 年5 月至6 月廣東兩家NICU 發生的26 例E11 感染暴發，在世界范圍內EV 的流行病學調查中占重要位置。E11 輕癥感染引起的病毒性腦膜炎主要表現為發熱、少哭、少吃、少動等，重癥感染患兒遠期可出現驚厥、腦性癱瘓等后遺癥[25]。EVA71為引起腦炎和AFM 最常見的血清型，引起的嚴重腦炎患兒出現嗜睡、前囟飽滿、意識改變、昏迷，40%的患者可能出現局灶性表現（癲癇發作、肌陣攣和偏側顫動），頭顱MRI 證實有腦白質損害。Verboon-Maci olek 等[26]報道了6 例EV 腦膜腦炎新生兒頭顱MRI顯示腦白質病變；國內Wu 等[27]報道了12 例EV 腦炎新生兒頭顱MRI 顯示點狀及彌散性白質病變。

3.3 神經發育結局

一項對新生兒EV 腦膜炎神經發育結局的研究顯示，隨訪至1 歲時顱腦MRI 異常的患兒神經發育評估的認知Bayley Ⅲ亞量表得分顯著低于MRI 正常患兒[3]。目前報道的神經發育結局不一，包括智力、運動、語言及認知障礙，感音性耳聾和癲癇發作等[12]，但缺乏大樣本、多中心研究報道。

4 早期識別及臨床診斷

約20%的新生兒感染可發展為重癥感染[28]，病死率為11.5%～38.0%，遠高于1 月齡以上兒童的病死率（2.5%）[12]，出現CNS 感染可導致PVL、遠期預后不良。因此，早期識別EV 感染、診斷CNS EV 感染尤為重要。危險因素包括早期發病，缺乏母體來源的血清特異性中和抗體，母親圍生期感染，早產，男嬰，多系統疾病，嚴重肝功能障礙，病毒培養陽性，E11 或CVB 感染[29]。

4.1 EV 感染的早期識別

在EV 流行的夏秋季節，如母親圍生期有病毒性感染，密切接觸者有發熱，新生兒出現多器官功能損害或膿毒癥樣表現時，應高度警惕EV 感染。

4.2 CNS EV 感染的臨床診斷

結合病史、危險因素及臨床癥狀如懷疑CNS EV感染，應及時進行病毒學檢測，根據腦脊液檢查、影像學檢查、腦功能監測綜合做出判斷。腦脊液中EV 載量低于糞便/血液和呼吸道標本，在腦脊液中的檢出率為47.0%，呼吸道樣本中的檢出率為50.0%，糞便/血液中的檢出率為58.4%[12]。因此除腦脊液標本外，應采集糞便/血液和呼吸道標本進行EV 檢測[7]，目前已開發出數種病毒學檢測方法。

4.2.1 逆轉錄-聚合酶鏈式反應（reverse transcription -polymerase chain reaction，RT-PCR）腦脊液RT-PCR 具有高靈敏性（94.7%～97.0%）和特異性（100.0%），可在2～3 h 內獲得結果，已成為診斷CNS EV 感染的金標準[12]，但需定期更新PCR 引物和探針序列以適應病毒的進化。

4.2.2 病毒分離培養 病毒分離培養是EV 感染的傳統實驗室診斷方法，需要3～8 d，靈敏度及特異度均較低，用于病毒分型、評估抗病毒藥物的療效及質量控制。

4.2.3 血清學檢測 血清學檢測主要包括酶聯免疫吸附試驗、中和試驗等，可在EV 感染3～4 周后進行，不適合疾病早期及急性期的診斷，由于不同EV 血清型之間的抗原的交叉反應，可能出現較高的假陽性率。

4.2.4 宏基因組測序（metagenomic next-generation sequencing，mNGS）mNGS 識別毒力決定因素和預測抗病毒藥物的耐藥性，同時避免設計和實現特定類型的RT-PCR 探針的時間和經濟負擔，有望替代RT-PCR技術[7]。

4.2.5 腦脊液檢查 腦脊液外觀清亮或微渾濁，腦脊液常規示白細胞正常或輕度升高，生化結果示蛋白及糖、氯化物含量正常或異常，僅根據腦脊液檢查難以區分病毒和非病毒CNS 感染。

4.2.6 影像學檢查 頭顱MRI 可顯示PVL 或彌散性白質損傷，尤其彌散加權成像更明顯，白質損傷程度與預后相關。

4.2.7 腦功能監測 振幅整合腦電圖可出現背景波不連續圖形、無睡眠覺醒周期、彌漫性慢波、棘（尖）慢波、癇樣放電等表現。

有研究探討神經生物標志物在新生兒CNS EV感染中的評估價值，發現EV 腦膜炎患者腦脊液中Aβ42 水平降低，t-tau 和S100B 不受影響[30]。

5 預防

為減少圍生期垂直傳播，流行期間建議產科對孕婦進行EV 篩查；母親篩查陽性患兒轉入新生兒科的隔離時間為2～7 d。研究顯示，孕婦接種EVA71 疫苗可提高新生兒體內的胎傳抗體水平，安全性及有效性有待進一步研究[31]。為減少生后水平傳播，對疑診或確診EV 感染的患兒行單間隔離的時間為14 d。醫護人員在接觸患兒前需穿戴好口罩、帽子、手套及隔離衣，嚴格執行手衛生，加強環境和物品消毒。

此外，5 種EVA71 滅活疫苗在兒童中的安全性及有效性得到了驗證，接種疫苗后EVA71 感染率下降，有效率為89.7%[32]，需進一步在新生兒期進行驗證。

6 治療

臨床治療以對癥支持為主，包括物理降溫、控制驚厥、靜脈用免疫球蛋白、糖皮質激素、重要臟器功能支持等，并無特異性抗病毒藥物。普可那利是目前研究最多的治療新生兒重癥EV 感染的抗病毒藥物，可防止病毒脫殼和RNA 復制，降低病死率，但不能逆轉器官損傷[12]；阿茲夫定可抑制EV 的RNA 合成，在國內已進入Ⅱ期臨床試驗階段[33]；E30 單克隆抗體能阻斷病毒與CD55 和Fc 受體的結合，對開發疫苗和治療EV 感染有指導意義[34]，但大多數抗病毒藥物的研究缺乏大型的隨機對照試驗。

7 結語

新生兒CNS EV 感染可出現腦膜炎、腦炎和AFM等，并發腦損傷和神經系統后遺癥。臨床癥狀缺乏特異性，確診有賴于EV 核酸的定量和測序。治療以對癥支持為主，大部分抗病毒藥物仍處于臨床試驗階段，新生兒期尚無效果好、針對性強、安全性高的治療方案，需大樣本、多中心研究和更長時間神經結局隨訪。針對新生兒CNS EV 感染及并發的腦損傷應當采取精準治療，提高臨床診療能力，從而改善患兒遠期預后。