柯萨奇病毒(Coxsackie virus,CV),是一种肠道病毒,属于微小RNA病毒科肠道病毒属,是1948年首次从美国纽约州柯萨奇镇两名疑似
脊髓灰质炎患儿的粪便中分离出来的,因而命名为柯萨奇病毒。
柯萨奇病毒为二十面体球形颗粒状,直径约23—30nm,病毒由核酸和蛋白质组成,
核衣壳裸露,无包膜。它可分为A组(包括23个血清型)和B组(包括6个血清型)。其主要传染源是患者、隐性感染者和带柯萨奇病毒的健康人群。主要传播方式是通过消化道的粪—口途径以及打喷嚏或咳嗽呼吸道排出的分泌物等呼吸途径。柯萨奇病毒的传染性很强,它可通过浸染病毒的手、日常用具及食物传播,极易在集体单位中散播。任何年龄阶段的人类均可感染该病毒,其中孕妇、幼儿属于易感人群。
柯萨奇病毒多呈亚临床表现,感染后常能迅速恢复,愈后良好,病后对
同型病毒具有持久免疫力。它可以从患者、隐性感染者及健康带毒者的粪便及鼻咽分泌物中检测到,其中,粪便中病毒含量多且排毒时间较长,最长可达29周。柯萨奇病毒四季均可发生,但高峰期集中在春秋季节。该病毒在全世界流行,发展中国家发病率高。
柯萨奇病毒感染后可表现为较轻的
呼吸道感染,如出现打喷嚏、发热、咳嗽等感冒症状。同时,还可引起急性上呼吸道感染、咽峡炎、
心包炎、非化脓性脑膜脑炎、
手足口病等疾病。妊娠期感染可引起非麻痹性脊髓灰质炎性病变,并致胎儿宫内感染和致畸。
命名
柯萨奇病毒(Coxsackie virus)是1948年首次从
纽约州柯萨奇镇两名疑似脊髓灰质炎患儿粪便中分离出来的,故命名为“柯萨奇病毒”。病毒呈球形,大小约为28nm,核心为单股
核糖核酸,无包膜该病毒对乳鼠敏感性很高,可用其进行临床分离标本。
病原学
病毒形态及结构
柯萨奇病毒为
二十面体球形颗粒状,直径约23~30nm,病毒由
核酸和蛋白质组成,
核衣壳裸露,无包膜。柯萨奇病毒为单股正链RNA病毒,其
基因组长度约7.4kb,5非编码区为750个核苷酸长度,产生约7kDa的病毒编码蛋白(VPg)和RNA多聚酶;3'非编码区相对较短,为81个核苷酸长度,这些非编码区均为病毒复制的必需结构。非编码区之间为开放读码区,分为编码结构蛋白的P1区和非结构蛋白的P2区和P3区。P1区编码4种衣壳蛋白VP1~VP4,P2和P3区编码7种非结构蛋白。衣壳蛋白VP1、VP2和VP3暴露于病毒衣壳的表面,有中和抗原
位点,而VP4则位于衣壳内部。病毒衣壳蛋白VP1与靶细胞上的受体结合后,VP4 即被释出,衣壳松动,病毒基因组脱壳穿人靶细胞内。
感染过程
柯萨奇病毒穿人、脱壳和
核酸进入宿主胞质在数分钟即可完成。随后开始
核糖核酸的合成感染后2.5h
负链RNA和正链子代RNA呈
指数增长,全长RNA起单顺反子信使的作用,编码产生250kDa的多聚蛋白,被
Caspase-3水解成3个(P1、P2和P3)
多肽。随后,P2和P3 被切割成7个非结构蛋白(2A、2B、2C、3A、3B、3C和3D),产生多聚酶、蛋白酶及可抑制宿主蛋白合成的多肽等。而P1产物水解后形成病毒衣壳蛋白(VP0、VP1和VP3),VP0进一步裂解成VP2和VP4,经一系列的聚集和精细装配过程形成
十二面体的
核衣壳,VP1~VP3在衣壳表面而VP4在衣壳内与
核糖核酸结合。每个完整病毒颗粒由60个拷贝的4种结构蛋白组成。成熟的病毒颗粒以
细胞溶解的方式从细胞内释放出,每个细胞可产生104~105病毒颗粒,但具有传染性的病毒颗粒要少10~1000倍。
致病机理
柯萨奇病毒自咽部或肠道入侵,在局部淋巴结繁殖并进入血液循环形成第一次病毒血症病毒经血液循环人侵体内网状内皮组织、深部淋巴结、肝、脾、骨髓等部位,再次大量繁殖并人血形成第二次病毒血症,病毒随血流广泛侵入全身各个脏器,如呼吸器官、中枢神经系统、皮肤黏膜、心脏、肝脏、肌肉等,在相应的组织器官内繁殖并引起病变。
不同病毒株对组织的亲嗜性不同,宿主易感性亦不同,导致病理损害广泛。中枢神经系统病变多以
脑膜炎为主,脑灰质、白质和
脑干可发生变性和萎缩,有单核细胞浸润及退行性变。
心肌炎多为间质性心肌炎,心肌组织有单核细胞浸润、心肌纤维水肿、变性、坏死,
心包炎性浸润甚至
渗出性心包炎等。柯萨奇病毒还可引起
肝炎、
胰腺炎、胆囊炎、肾炎、
膀胱炎,甚至侵及胰岛
细胞引起1型糖尿病,可能与病毒的直接损伤和变态反应有关。
分类情况
根据柯萨奇病毒对乳鼠的致病特点及对细胞敏感性的不同,分为A组和B组两大类,其中A组病毒有24个血清型,即A1~A24,其中A23型与ECH09型病毒相同,A组病毒可使乳鼠发生广泛的骨骼肌肌炎,引起迟缓性瘫痪。B组病毒有6个血清型B1~B6,可使乳鼠发生局灶性肌炎、
心肌炎、肝炎、
脑炎等,引起
肢体震颤和强直性瘫痪。
柯萨奇病毒感染依赖于宿主黏膜上的特异性受体。目前已明确柯萨奇病毒A组(CVAs)以
细胞间黏附分子1(intercellular adhesion molecularl,ICAM-1)为受体,柯萨奇病毒B组(CVBS)以CD55,一种补体调节蛋白,即衰减加速因子(
腐烂病accelerating factor,DAF)和柯萨奇病毒
腺病毒科受体(coxsackie
病毒adenovirus receptor,CAR)为受体感染宿主细胞。这些受体主要在上呼吸道和消化道
黏膜细胞上表达较丰富,故而这些器官成为柯萨奇病毒侵人的门户和复制的主要场所。
感染后的免疫情况
柯萨奇病毒感染后产生血清型特异性免疫力。由抗体介导的免疫机制在肠道可阻止黏膜感染,防止进入血流侵犯靶器官。所产生的中和抗体主要封闭病毒
核衣壳的VP1抗原表位。在感染的最初1~3d出现中和性IgM抗体,具有型特异性及
交叉反应,1周后达高峰,3月后消失。中和性IgG抗体在感染后4d出现,2~3周达到高峰,主要是IgG1和IgC3亚型,可持续数年。感染后15d可检出IgA抗体,21d达到高峰,6周后消失。柯萨奇病毒可抑制单核巨噬
细胞MHCI类分子和Ⅱ类分子分子的表达,损伤细胞免疫功能。而体液免疫受影响较小,故体液免疫在阻止病毒人血扩散及在病毒清除中起主要作用。球蛋白缺乏者感染柯萨奇病毒后易侵及中枢神经系统。输注血清
免疫球蛋白可减少病毒滴度和症状,并可预防继发感染。柯萨奇病毒抗
乙醚,
乙醇等一般消毒剂,耐酸、耐低温,-70℃~-20℃仍可长期存活,能耐胃酸和肠液。但不耐高温,56℃半小时灭活,煮沸时立即死亡。对
氧化剂如
高锰酸钾敏感,在干燥环境及紫外线下不稳定,紫外线照射0.5~1h即死亡。
流行病学
传染源
人是柯萨奇病毒的唯一宿主,患者及隐性感染者是主要传染源。在感染后第2~28天从粪便或鼻腔排出病毒,在第6天达高峰。感染后的2~8d为病毒血症期。血液、脑脊液、
胸腔积液、
皮疹疱浆、骨髓、唾液中均可分离出病毒。
传播途径
柯萨奇病毒主要通过消化道及呼吸道传播,亦可通过人与人之间直接接触或间接接触被病毒污染的食品、衣物、用具而传播。饮用水、游泳池污染可引起暴发流行,海水或河水中蛤类生物亦可携带病毒导致食源性暴发流行。病毒可在多种组织细胞内增殖,之后进入血液引起病毒血症多数人表现为隐性感染,少数表现出明显的临床症状。孕妇感染后可通过胎盘传染给胎儿,导致胎儿畸形甚至死胎。
易感人群
儿童较成人易感,
柯萨奇病毒感染常发生于15岁以下儿童,5岁以下儿童发病居多,主要为散居及托幼机构儿童。免疫力随年龄增长而提高,成人感染后多表现为亚临床感染或隐性感染,而孕妇和老年人易受感染且并发症的发生率较高。柯萨奇病毒感染后产生的中和抗体可透过胎盘传给胎儿,6月内新生儿很少患病。
流行特征
柯萨奇病毒感染在全球范围均有发生,但感染发生率与季节、地区、年龄、社会经济及卫生状况均有关。由于居住条件差,卫生状况不佳,因此
柯萨奇病毒感染主要发生在发展中国家。在
热带和
亚热带地区,且气候较为温暖、湿润的地区易流行。一年四季均可发生,但高峰一般发生在一年中温暖、湿润的季节,以夏秋季流行较多。50%~80%的成人为无症状的感染,因此隐性感染远较显性感染多见。此外柯萨奇病毒感染存在家庭聚集现象。20%~25%的
肠病毒属感染性疾病是由柯萨奇病毒引起的。
临床表现
柯萨奇病毒感染的临床表现多样,50%~80%无症状,出现临床表现以急性上呼吸道症状为多。因柯萨奇病毒有不同血清型,而
同型病毒可引起不同的临床综合征,而不同型的病毒又可引起相似的临床表现,因此呈现系列疾病谱。显性感染病例或重症病例多与宿主的年龄、性别、免疫状态以及病毒组和血清型等有关。柯萨奇病毒常可引起
继发性粘连性蛛网膜炎、
脑炎、瘫痪性疾病、心肌心包炎、
呼吸道感染、
疱疹性咽峡炎出疹性疾病、
手足口病、婴儿腹泻等,临床表现极具多样化。潜伏期为1~14d,一般为3~5d,隐性感染多见。
中枢神经系统疾病
急性病毒性脑膜炎
常由柯萨奇病毒A7、A9、B2~B5引起,夏秋季多发,14岁以下儿童多见。临床表现与其他病毒感染类似。可出现轻度发热,伴
畏寒等前驱症状。头痛是突出且主要的症状,伴呕吐肌痛,约1/3患者出现脑膜刺激征,表现为克氏征、布氏征阳性。多有
咽炎或其他上呼吸道症状。严重者可并发高热性
惊厥、昏睡、
昏迷、运动障碍。病程多在5~10d,多数不发生瘫痪,成人较儿童症状重,病程更长。
脑脊液所见与其他病毒引起的脑膜脑炎相似,脑脊液多清亮,压力正常或轻度升高,
细胞数(0.1~0.5)x10’/L,少数\u003e1x10’/L;病初中性粒细胞占优势,其后淋巴细胞比例增高,糖及
氯化物正常,蛋白略高。
脑炎
较少发生。柯萨奇病毒 A2、A5、A7、A9、B2、B3、B4均可导致,以小儿多见。临床表现与其他
病毒性脑膜炎相同,多为轻度发热呕吐、头痛等,严重者表现为
惊厥、麻痹性痴呆及不同程度的意识障碍。儿童发生局灶性脑炎表现为部分运动型
癫痫发作、偏侧舞蹈症及急性
小脑脊髓小脑性共济失调。尤其是B组病毒可在新生儿及婴儿中引起严重广泛性的脑炎,起病急,病情危重,易发生中枢性的呼吸衰竭而致死。MRI和脑电图的异常信号可显示脑部病变的严重程度和范围。脑脊液改变同
脑膜炎。
瘫痪性疾病
柯萨奇病毒 A4、A5、A7、A9、A10、B1~B5 均可引起类似
脊髓灰质炎症状,但一般症状轻很快恢复,极少留后遗症。
肌无力较弛缓性瘫痪多,累及脑神经偶可引起单侧动眼神经麻痹。亦有引起吉兰巴利综合征、横贯性脊髓炎、
瑞氏综合征等疾病的报道。
心肌炎和心包炎
主要由柯萨奇B1~B6引起,A4和A16亦可引起,主要侵犯心肌和心包,很少侵犯心内膜。临床表现轻重不一,主要以心肌炎或心包炎的表现或体征为主,轻者无症状,重者可表现为难治性
心力衰竭,甚至导致死亡。心肌炎常发生于新生儿及婴幼儿,近年来成人及年长儿童发病有所增加。起病急,先出现短暂的发热、呼吸道症状、食欲减退,新生儿更易出现呼吸困难、口唇发绀、面色苍白、心动过速、各种
心律失常,
心脏扩大,心音低钝等急性心力衰竭表现。个别患儿可出现期前收缩、心动过速、各类传导阻滞等心律失常。心包可同时受累,亦可累及心内膜,出现心包摩擦音,心脏超声可发现
心包积液。少数可引起慢性
心肌病、
缩窄性心包炎等。
出疹性疾病
柯萨奇A2、4、9、16及B1、3、5感染均可出现
皮疹。初期表现发热及呼吸道症状,3~6d后出疹,皮疹呈多形性,可为
斑疹、
斑丘疹、
疱疹、风疹样或麻疹样皮疹,蔷薇疹及淤点样皮疹等口腔黏膜初为疱疹,破溃后形成溃疡。多在2~4d消退,不留痕迹。
手足口病
手足口病( hand,foot and
嘴巴 disease,HFMD)主要由柯萨奇病毒 A16、A5、A10、B2~B5及肠道病毒71型等引起,尤其以A16最多见,但近年来由EV71型引起成为主要
病原体。5岁以下的儿童约占91%,5~6月发病较多。表现为发热,体温38℃~39℃,伴
咽喉痛及口腔疼痛小儿常拒食。尤以手、足、口腔出现
疱疹为特征。口腔黏膜初为小疱疹,溃破后形成溃疡,多位于舌、颊黏膜及硬腭处,偶见于软腭、牙龈、扁桃体。同时四肢,尤以手足(手背、指间)部可见
斑丘疹或小疱疹,直径3~7mm,质稍硬,偶见腿、臂和躯干,离心性分布,2~3d自行吸收,不留痂。预后一般较好,多自愈。近年来,CVA16和EV71混合感染的趋势日益严重,混合感染所致
手足口病病情更重、病程更长,危重型的发生率较高。
急性呼吸道感染
柯萨奇病毒 A21、A24、A16、B2~B5可导致上呼吸道感染,类似于感冒。也可引起婴儿
肺炎和毛细
支气管炎等
下呼吸道感染。由于柯萨奇病毒组别和型别间少有
交叉免疫,儿童可多次感染柯萨奇病毒。
疱疹性咽峡炎
疱疹性咽峡炎主要由A组柯萨奇病毒引起,以A2、A16、A9、A22型多见,偶见B1~B5型感染引起。夏秋季常见,好发于3~10岁儿童。以喉部和软腭
疱疹伴有发热、
咽喉痛和
肿胀为特征。在鼻咽部、扁桃体、软腭部出现散在数枚灰白色小疱疹,直径1~2mm,周边有红晕,逐步破溃呈黄色溃疡,通常4~6d可自愈,少数至2周。
急性流行性出血性结膜炎
急性流行性出血性结膜炎即急性出血性结膜炎(aeutehemorrhagic conjunctivitis,AHC)主要由柯萨奇病毒A24和肠道病毒70感染引起,在世界各地均有流行。本病传染性强,主要经手或直接接触眼睛的污染物品而感染,儿童与成人均易感,尤其在家庭中传染性强。若眼科器械消毒不彻底或医务人员忽视手卫生,可引起医院内传播。
多数患者感染后潜伏1d左右即出现
急性结膜炎,表现突然眼睑红肿、结膜充血、流泪眼痛、
畏光,可有脓性分泌物,可伴有结膜下出血及
角膜炎,多数1~2周自愈。
感染性腹泻
柯萨奇病毒A9 、A17、A18、A20~A24、B2、B3均可引起
新生儿腹泻。四季可见,尤以夏秋季为多,为婴幼儿腹泻的常见病因。临床症状与一般婴儿
腹泻相似,大便多为黄色或黄绿色
便溏,每天5~6次,无脓及黏液,较少出现脱水。多数为轻症,在1~2d恢复。
新生儿全身感染
垂直传播感染,可能因孕期经
胎盘感染,或出生时接触受染的宫颈分泌物及接触含病毒的母体血液而感染。临床症状多在出生后3~10d内出现,亦可2d内出现,早期症状轻及无特征性。新生儿感染后表现为急骤起病,
精神萎靡、拒食、呕吐、惊,可有或无发热。累及心脏可表现为呼吸困难、发绀、
心律失常,常伴有重型
肝炎或
脑炎。重型肝炎表现以
低血压、大量出血、黄疸及多器官衰竭为特征,多由柯萨奇病毒B组感染所致,病死率极高。尸检可见脑炎
心肌炎、肝炎、
胰腺炎及
肾上腺病变等。柯萨奇病毒 A3 型感染可引起
新生儿肺炎。
诊断检查
柯萨奇病毒属于小RNA病毒科肠道病毒属,与柯萨奇病毒所属科属其他病毒存在很大的共性,不易于进行鉴别,尤其是发生团体感染,而又同时由几种病毒同时造成,并产生相同症状,因此,对一个被感染的患者,需要结合患者临床症状、流行病学因素和实验室检测结果等综合进行分析才可准确地做出判断。其中标本的采集为诊断的基础,根据
肠病毒属的普遍共性,病毒进入机体后于7~30天内在肠道和淋巴组织中繁殖,期间可能发生病毒血症,病毒血症后病毒可进入到其他组织器官进行繁殖,一般在感染两周后可于粪便中检测到病毒的存在。出现轻微的亚临床症状时采集标本,如采集
咽拭子、肛拭子血液、脑脊液进行实验室病毒分离、抗体标记、探针标记、PCR检测或采用ELISA的方法检测病毒特异性的IgM和IgG,均可以检测到病毒的存在。
干预治疗
对症处理
对急性期患者尤其新生儿应加强护理,卧床休息,保证营养。呕吐、
腹泻者应及时补充水和
电解质,维持酸碱平衡。颅内感染者注意观察神志、球结膜水肿情况、脑膜刺激征等,出现颅内高压表现及时用20%
甘露醇脱水治疗。
急性心肌炎伴心衰应及时给予强心、利尿以减轻心脏负荷,吸氧及预防继发感染。对病情危重者加强重症监护及营养支持治疗。
抗病毒治疗
目前尚缺乏有效的抗病毒药。
免疫球蛋白中存在多种
肠病毒属的中和抗体,对高危惠儿(母亲在围生期疑有
肠道病毒感染,或新生儿室有肠道病毒感染患儿)出生后肌注人血丙种球蛋白3~6ml,可减少发病及减轻病情。
预防免疫
柯萨奇病毒感染所引起的疾病多数为症状较轻,较少发生并发症及留下后遗症,病程自限,多可自愈。
但少数患者,尤其是新生儿、婴幼儿、免疫力低下者可出现心,脑,肝等多器官受累的全身感染,病情危重。预后差。中枢神经系统感染者很少发生瘫痪,很少遗留后遗症。心肌损害者少数可导致慢性
心肌病。持续心电图异常改变、心脏肥大及慢性
充血性心力衰竭提示出现永久性心肌损害,
慢性缩窄性心包炎多在急性感染5周~1年后发生。小儿患
急性心肌炎预后较成人好,少数患儿可发展成难治性
心力衰竭或
心律失常,很少出现扩张性心肌病。预防重点以切断传播途径为主。对柯萨奇病毒感染者应采取消化道及呼吸道隔离措施。流行期间注意环境卫生消毒及个人卫生,养成良好个人卫生习惯。加强饮食,饮水卫生,做好粪便管理。医院和诊室医务人员做好手卫生,医疗器械及病室做好随时消毒和终末消毒,防止医院内感染。目前尚无可用的
新型冠状病毒疫苗。