人副流感病毒(HPIV)是儿童和成人呼吸道疾病的重要原因,其临床表现范围很广,包括感冒,人群,细支气管炎和肺炎。季节性的HPIV病毒流行会给儿童带来很大的疾病负担,占下呼吸道疾病(LRTIs)儿科住院的40%和喉炎病例的75%。在美国造成每年大约 30000 人次儿科住院,大部分 HPIV 相关住院发生于 2 岁以下的儿童,已经成为疾病负担最为沉重的病毒病之一。
最新数据研究,在2011年7月至2019年6月,美国共288个实验室报告了副流感病毒检测,涵盖了49个州,在报告的感染HPIV的阳性人群中,在2017年7月至2019年6月的检测量是2011年7月至2012年6月的5.3倍,随着近年来人们对病毒的重视,副流感的检测了也随之逐年大增(Fig.1);
每个型别的感染占比情况
HPIV-1: 18%
HPIV-2:14%
HPIV-3:55%
HPIV-4:13%
不仅如此,在每个地理位置的HPIV的检出量和季节分布情况也与全国的总体分布相似(Fig.2);随着美国的HPIV检测量的增加,也预示着对HPIV监测的重视,而HPIV在人群中的流行在增长已是必然的趋势。
HPIV型别的感染率随着季节而变化:
HPIV-1 在夏季、秋季(奇数年)流行较多;
HPIV-2 在秋季流行,一般继流感之后的春季;
HPIV-3 在春、夏、秋季流行,一般继流感之后的春季;
HPIV-4 在HPIV-3之后流行较多。
病毒学
副流感病毒是副粘病毒科具有包膜的单股负链 RNA病毒 。
根据基因组特征及血清学特点,分为四种主要的人类血清型(HPIV1, 2, 3, 4); HPIV1 和 3 是呼吸道病毒属的成员;
HPIV2 和 4 是德国麻疹病毒属的成员,其中 HPIV4 又分为 A 和 B 两种亚型。
病毒粒子呈多形性,直径在 150nm 至 200nm 之间,核酸全长 15 462 个核苷酸,编码 6 个病毒蛋白,具体如下:
病毒的致病机制
副流感病毒的黏附,融合和复制周期。
1)黏附:HN糖蛋白黏附在宿主上皮细胞表面的唾液酸残基上;
2)融合:融合糖蛋白介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合。
3)复制:释放遗传物质,并且在宿主细胞的细胞质中进行复制;NP蛋白结合病毒RNA,为RNA依赖性RNA聚合酶(由P和L蛋白组成)创建模板。复制完成后,HN和F蛋白被转移到宿主细胞膜上,形成新的病毒颗粒的包膜,并被基质蛋白包被在内表面。
4)释放:HN蛋白通过裂解唾液酸残基来促进新病毒粒子的萌芽和释放。
临床表现
HPIV首先感染鼻咽部的上皮细胞,继而向远端扩散至大小气道的支气管上皮纤毛和肺泡上皮细胞。
24 h 后病毒在鼻咽及肺部复制;
2—5 d 后病毒复制达到高峰;
从感染第 1 天至第 6 天,鼻咽部上皮细胞中可检测到病毒抗原;
第 7 天开始下降。
人类副流感病毒感染与疾病严重程度密切相关,轻微的上感与鼻咽部局限性感染相关,而严重疾病与感染扩散至大小气道有关 。下图为HPIV相关性人群的发病机制和疾病进展情况。
疾病的严重程度取决于上呼吸道的人类副流感病毒滴度、型别及宿主遗传特异性。
副流感引起的常见病
普通感冒
喉炎
气管支气管炎
细支气管炎
肺炎
副流感引起的潜在病
哮喘
慢性阻塞性肺疾病
充血性心力衰竭
临床表现可因副流感病毒的型别不同而表现不一,具体如下:
检测
病毒分离
多年来被认为是诊断的金标准,由于效率低,假阴性高,不适合用于临床诊断,仅用于少数疾控的监测。
血清学检测
连续检测2份血清标本中IgG特异抗体,急性恢复期显著升高;
检测单一血清标本中特异抗体IgM,阳性为确诊感染。
目前血清学检测抗体可以作为诊断依据。
抗原检测
抗原检测总是考验抗体的识别特异性或者广谱型。HPIV不同血清型之间有一定的交叉反应性,但是开发广谱识别4种血清型抗体相对比较有技术难度,目前暂时没有搜索到抗原检测试剂上市。
分子诊断
聚合酶链反应(PCR)应用范围越来越广,敏感性高于病毒培养或抗原检测;劣势在于不能作为一种简单易行的技术得到广泛应用,与抗原检测相比,获得结果的时间长。多重 检测有高度敏感性、高度特异性、高效率且可同时检测多种病原等优点,但需要警惕使用多重 PCR 时敏感性下降,导致 HPIV 某些亚型不能检出。
HPIV已成为儿童和免疫力低下成人下呼吸道感染的重要病毒,目前尚无有效的HPIV疫苗。因此,快速病原诊断,合理治疗尤为重要。
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参考文献:
【1】人类副流感病毒研究新进展
【2】Parainfluenza Virus Infection
【3】Seasonality and clinical impact of human parainfluenza viruses
【4】Human parainfluenza virus circulation, United States, 2011–2019