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病因学

在美国,已证实暴露于含以下一种经确定的致病性汉坦病毒的啮齿类排泄物,可导致汉坦病毒心肺综合征 (hantavirus cardiopulmonary syndrome, HCPS):辛诺柏病毒 (Sin Nombre virus, SNV)、牛轭湖病毒 (Bayou virus, BAYV)、黑港渠病毒 (Black Creek Canal virus, BCCV)、纽约病毒 (New York virus, NYV) 和莫农加希拉病毒 (Monongahela virus, MONV)。

汉坦病毒与其特定的动物宿主共生,啮齿类动物常无症状,并通过咬和唾液接触在种内传播。 汉坦病毒感染人主要是通过人与啮齿类动物的尿液或唾液偶然接触所致。[13] 气溶胶、黏膜、破损皮肤暴露于啮齿类动物的排泄物、鼠咬和实验室意外暴露都是可能导致暴露的因素。 汉坦病毒在正常室温可存活2到3天。 暴露在阳光下会减少其生存时间。

在北美,汉坦病毒目前尚无人与人之间传播的报道。 在5例感染SNV的孕妇中,有1例产妇死亡,2例胎儿死亡。 对2例胎儿尸检、检测3个胎盘和进行血清学随访3个幸存的孩子,并无母婴传播SNV的证据。[14]

SNV感染导致典型的HCPS,死亡率约为50%。 BAYV和BCCV也可导致HCPS,且可能肾脏受累明显,但总体死亡率低。[3][5][6]

在拉丁美洲,已证实汉坦病毒感染可继发 HCPS,最常通过接触或通过被感染啮齿类的排泄物和分泌物的气溶胶获得。 但是,在拉丁美洲,已有来自阿根廷[15] 和智利。[16]

在智利,人际传播主要呈家庭聚集性发生。 在一项前瞻性研究中,病例的性伴侣感染的风险较其他家庭接触者高出 10 倍。[17] 在疾病前驱期(初次暴露于源病例后 12 到 27 天)与患者密切接触似乎可增加人际传播的几率。[4]

对汉坦病毒感染患者进行的数项研究显示不同的体液(如血液、呼吸道分泌物、龈沟分泌液、唾液和尿液)中存在安第斯病毒 (ANDV)。 这些观察结果可能部分解释了为什么密切接触前驱期患者的这些体液可能传播病毒。[18]

智利的医院还报告了 2 例医源性传播。[16] 之前在智利进行了一项关于 ANDV 血清阳性率的研究,该研究调查了在治疗 ANDV 患者医院工作的医务人员的血清阳性率,发现医务人员的抗 ANDV 免疫球蛋白 G 抗体阳性率与一般人群近似。[19]

在北美洲,无症状人体汉坦病毒感染罕见,无症状高风险人群中的血清阳性率只有<1%。 相比之下,在中美和南美,在例如巴拉圭的查科地区,有既往感染汉坦病毒血清学证据的比例超过 40%[20] 在巴西,无 HCPS 的汉坦病毒血清学阳性的数量远高于 HCPS 病例的数量,由此可以推定该地区很多汉坦病毒感染无症状。[21] 在智利,对农村和城市贫民窟地区看似健康人群的血清学调查显示血清学阳性率为 1.07%。 农村和贫民窟个体的阳性率较农场的更高。[22]白足鼠:鹿鼠,是辛诺柏病毒(SNV)的宿主,大多数情况下导致汉坦病毒心肺综合征[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 白足鼠:鹿鼠,是辛诺柏病毒(SNV)的宿主,大多数情况下导致汉坦病毒心肺综合征CDC公共卫生图片库(PHIL),James Gathany [Citation ends].

病理生理学

吸入含有汉坦病毒的啮齿类动物排泄物后,有9~33天(中位数14~17天,啮齿类动物咬伤后可长达3周)的潜伏期,[23][24] 病毒在肺巨噬细胞和树突状细胞内复制,不会造成细胞死亡,可分布至淋巴器官。[25] 内皮细胞是病毒血症感染的靶细胞,并可刺激T细胞。宿主通过产生中和抗体以减轻感染的严重程度。[26] 免疫刺激的T细胞分布于汉坦病毒集中部位,特别是心肺间质。[27] 非特异性病毒综合征主要表现为严重肌痛和胃肠道症状,但经常未被发现。罕见情况下,该疾病无进展;[28] 然而,通常患者入院 5 天内会发生进行性呼吸衰竭伴肺水肿、代谢性酸中毒和心源性休克。

疾病进展导致受感染的内皮细胞功能失调,局部T细胞产生细胞因子,从而导致靶器官的毛细血管渗漏。[29][30] 毛细血管渗漏可能由致病性汉坦病毒利用内皮细胞和血小板表面上的 α-变体、β-3 整合素配体而引起,从而导致内皮细胞迁移紊乱和内皮细胞屏障功能失常。[25][31]

近期对叙利亚仓鼠汉坦病毒肺综合征 (HPS) 模型的研究发现,汉坦病毒通过附着到血小板 β-3 整合素并导致血小板在内皮表面交联和聚集,进而对静息血小板产生直接影响。该病毒还可与静息内皮细胞上的 β-3 整合素结合,破坏血管内皮生长因子受体活性,增加血管内皮钙粘蛋白的磷酸化和内化,导致细胞紧密连接功能丧失。[32]

已证明所有致病性汉坦病毒的 G1 包膜糖蛋白上具有一个免疫受体酪氨酸活化基序,它可以调节细胞下游信号和内皮细胞及免疫细胞的功能。[33] 致敏的单核细胞浸润肺、心肌间质和脾脏,并产生细胞因子(特别是肿瘤坏死因子-α 和干扰素-γ),从而导致肺水肿和心肌炎。[34][35] 汉坦病毒还可以附着到中性粒细胞上的 β-2 整合素受体,并引起中性粒细胞胞外诱捕网 (neutrophil extracellular traps) 的释放。[36]

分类

北美洲的坦病毒分类[2][3]

科:布尼亚病毒科

属:汉坦病毒

在美国发现且与汉坦病毒心肺综合征 (hantavirus cardiopulmonary syndrome, HCPS) 相关的具有临床意义的新世界汉坦病毒包括:

  • 辛诺柏病毒(SNV)

  • 牛轭湖病毒 (Bayou virus, BAYV)

  • 黑港渠病毒(BCCV)

  • 纽约病毒(NYV)

  • 加希拉病毒(MONY)。

中美和南美汉坦病毒的分类学[4]

科:布尼亚病毒科

属:汉坦病毒

根据种系进化研究,把南美汉坦病毒株分为 3 个单系分支:安第斯分支、拉古纳內格拉分支和里约马莫雷分支。 每个分支归为一个独特的种。

安第斯 (ANDV) 分支

  • 见于阿根廷、玻利维亚、巴西、智利、巴拉圭和乌拉圭。

  • 可细分为 3 个有充分支持的组:

    1. Castelo dos Sonhos (CASV)

    2. Pergamino (PERV)/Maciel (MACV)/Araraquara (ARQV)/Paranoá (PARV)

    3. Oran (ORNV)/Bermejo (BMJV)/Lechiguanas (LECV)/Andes Central Plata (ACPV).

  • Juquitiba (JUQV)、Araucaria (ARAUV) 和 Itapua (ITPV) 基因型不包括在上述 3 个亚组内。

拉古纳内格拉 (LANV) 分支:

  • 见于阿根廷、玻利维亚、巴西、智利和巴拉圭。

  • 只包括拉古纳内格拉病毒。

里约马莫雷 (RIOMV) 分支

  • 见于巴西、玻利维亚、法属圭亚那、巴拉圭和秘鲁。

  • 其他包括 RIOMV、Anajatuba 病毒 (ANJV) 和 Maripa 病毒 (MARV),这些都与汉坦病毒心肺综合征 (HCPS) 相关。

这 3 个分支中未包括的其他汉坦病毒亚型有:

  • Choclo 病毒 (CHOV),见于巴拿马

  • Jabora 病毒 (JABV),见于巴西

  • Cano-del-gadito 病毒 (CADV),见于委内瑞拉。

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