|
病毒性脑炎（viral encephalitis，VE）是中枢神经系统感染性疾病，指累及脑膜和脑实质的炎症。各年龄组均可发病，尤其在儿童发病更为常见。流行病学统计研究显示，VE的每年发病率约为3.5/10万-7.4/10万，且病死率和致残率均较高。由于炎症侵犯脑实质的部位不同，临床表现各异，大多数患儿预后良好，但也有少数患儿起病急骤，进展迅速，易造成不同程度的神经系统后遗症，可在短期内死亡，是严重影响世界公共卫生的主要疾病之一。近10年来，随着分子生物技术的不断发展，尤其是分子病毒学的研究，使神经系统病毒感染性疾病发病机制的研究取得了丰硕的成果，尤其是病毒核酸检测为VE的诊断提供了病原学依据，具有广阔的应用前景。本综述重点从VE的发病机制及诊断技术等方面进行讨论。 一、导致病毒性脑炎的相关病原体目前能够导致VE的病毒种类多种多样，全球各国病原分布情况不同，据统计国内外报道约130多种病毒可引起脑炎的病变。其中主要的病原体有肠道病毒、疱疹病毒、虫媒病毒、副粘病毒、弹状病毒及腺病毒等几大种类，还有新发现的西尼罗病毒、博尔纳病毒、靴雪野兔病毒、版纳病毒等。 1. 肠道病毒：是引起中枢神经系统尤其是脑膜炎感染的主要病原菌，占10%-20%。主要包括新型肠道病毒（new enterovirus）、柯萨奇病毒（coxsackie virus，CV）、脊髓灰质炎病毒（poliovirus，PV）、艾柯病毒（echovirus，ECHOV）等4种，以前两者为主。据报道，肠道病毒71型（entervirus-71，EV-71）是我国VE和脑膜炎主要的致病因素，其死亡率较高，可造成严重的脑干脑炎。CV分为两个组，包括A组的24个血清型和B组6个血清型，各型别之间无交叉免疫性，所以同一患儿可多次发病，该病毒可造成脑膜炎、神经炎、小脑共济失调等。近年来，手足口病合并中枢神经系统感染大多数病原体为CV-A16或EV-71，特别是EV-71病毒感染，病情进展迅速，且死亡率高，可造成肺水肿、脑干脑炎及呼吸衰竭等严重并发症。PV潜伏期一般为7-14d，易发生在夏秋季节，其临床表现为非特异性发热、无菌性脑膜炎以及麻痹性脊髓灰质炎等。ECHOV总共发现34个血清型，ECHO30型及6型是在我国目前流行的菌株。 2. 虫媒病毒：包括乙型脑炎病毒、登革病毒、西尼罗河病毒、靴雪野兔病毒、圣路易脑炎病毒、东方马脑炎病毒、西方马脑炎病毒、波瓦生病毒、科罗拉多蜱传热病毒等，其传播方式为昆虫或节肢动物的叮咬。乙脑系虫媒病毒性脑炎中最常见的，但近20年以来，由于我国环境卫生的改善和预防接种的展开，此病发病率较前明显减少。西尼罗河病毒引起的脑炎起病较急，常伴有高热、意识障碍、头痛、迟缓性瘫痪等症状。靴雪野兔病毒主要发生在美洲，其抗体是在我国广东患脑炎患者中发现的。圣路易脑炎病毒目前仅局限分布在美洲，曾在巴西圣保罗的西北地区暴发流行过，感染该病毒的绝大部分患者表现为亚临床症状，其中大多数患者轻微，但儿童若感染该病毒其病死率很高。截止到目前，我国还没有发现有西尼罗病毒引发疾病的报道。 3. 疱疹病毒：该组病毒主要包括单纯疱疹病毒（herpes simplex virus，HSV）、EB病毒（Epstein Barr virus，EBV）、巨细胞病毒（cytomegalovirus，CMV）和水痘-带状疱疹病毒（varicella-zoster virus，VZV）。疱疹病毒性脑炎具有病死率高、预后差及后遗症严重的特点，所以早期诊断是其治疗成功的关键。HSV可分为HSV-1型和HSV-2型，95%的单纯疱疹病毒脑炎由HSV-1引起。EBV所致的脑炎占急性病毒性脑炎的5%-18%，近年来该病毒所导致的亚急性或者轻型脑炎应给予重视。EBV感染所致的脑炎大多呈自限性，一般不留后遗症，预后良好。CMV感染所致的脑炎较少见，主要发生在免疫功能缺陷或低下的患儿，这也是引起儿童听力受损最常见的感染因素之一。研究发现小儿VZV所致的脑炎发病率呈逐渐下降趋势，以老年人群发病为主，60-80岁老年人多见。 4. 其他引起脑炎的病毒：如腮腺炎病毒、风疹病毒、某些腺病毒、麻疹病毒、狂犬病病毒、逆转录病毒及朊病毒等均可引起VE的发生。此外，还有新发现的博尔纳病毒以及版纳病毒等。研究发现博尔纳病毒与人类神经精神疾病的发生紧密相关。 二、病毒性脑炎的发病机制VE的发病取决于病毒和宿主两方面的因素，不同种类的病毒感染其发病机制有所相同。以下简单介绍几种我国常见VE的发病机制。 1. 肠道病毒感染性脑炎：肠道病毒是引起中枢神经系统感染常见的一种病原体。EV-71病毒感染可导致中枢及周围神经系统的炎症反应，研究发现中枢神经系统组织（脑干及脊髓区域）感染EV-71后可发现EV-71病毒颗粒，且有中性粒细胞样炎症细胞渗出，由此可看出炎症反应和EV-71病毒感染之间存在密切相关性。病毒可侵犯中枢神经系统，影响交感神经中枢的调节，导致颅内压急剧增高，致使机体处于过度应激状态，同时启动交感神经瀑布式反应，使得大量儿茶酚胺释放显著增加，这是导致神经源性肺水肿及心力衰竭的主要发病机制。病毒也可直接侵犯组织细胞导致异常免疫反应，刺激机体产生炎症细胞因子如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白介素-6（interleukin-6，IL-6）、IL-10、IL-13、干扰素（interferon，IFN）等，这些升高的细胞因子可以诱发神经细胞凋亡进而导致一系列严重神经系统并发症。研究发现，EV-71病毒感染诱发中枢神经系统炎症反应可能与补体（C3aRl、ClqR、DAF、C4a）激活有关。Shih等研究发现EV-71病毒感染人神经细胞SF268后，C3aRl、ClqR、DAF、C4a等补体分子表达明显升高。因此，深入研究补体激活在EV-71感染诱发中枢神经系统炎症反应中的作用，将有助于进一步揭示EV-71的致病机制。 2. 虫媒病毒性脑炎：流行性乙型脑炎病毒又称日本脑炎病毒（Japanese encephalitis virus，JEV），是一种嗜神经性病毒，易造成中枢神经系统疾病及并发症。携带病毒的蚊虫叮咬人体后，病毒释放入皮下组织，在体内扩增后，进入血液循环形成病毒血症，突破血脑屏障侵入中枢神经系统而致病。JEV通过诱发炎症介质的释放使神经元细胞死亡，并且还进一步调节细胞因子或趋化因子产生细胞的活化和迁移，最终破坏血脑屏障导致脑炎的发生。巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）是一种介导广泛免疫炎症反应的细胞因子，其在脑炎早期的免疫及晚期炎症过程中发挥非常重要的作用。感染西尼罗病毒后经扩增繁殖形成短暂的病毒血症，随之病毒侵入中枢神经系统及外周淋巴结而导致靶器官受损，是病毒对神经元的直接损害和宿主细胞毒性免疫反应共同作用的结果。Parquet等通过大量体外实验研究发现，凋亡相关基因bax表达增加可诱导典型的细胞凋亡，如染色体凝聚、胞质浓缩、核断裂及固缩以及凋亡小体形成等，经证实JEV导致细胞死亡与凋亡有关，且伴随体内一氧化氮（nitricoxide，NO）表达明显升高。 3. 单纯疱疹性病毒性脑炎（HSE）：该病的发生可能不仅与病毒特定的结构特点有关，还与宿主对病毒的耐受力和抵抗力有关。HSV-1神经毒性因子ICP34.5的作用受到广泛关注，其是由HSV的γ134.5基因编码的一个病毒蛋白，对于HSV-1的体内复制至关重要。蛋白激酶（PKR）是真核细胞起始因子2a（elF2a）蛋白激酶扩展家族的成员之一。Cassady等研究发现ICP34.5能拮抗宿主IFN诱导的PKR，从而调节病毒神经毒力。在HSE发病机制的研究中发现，中枢神经系统中可能存在病毒特异性受体、基因组的特定序列及编码的特定产物等，各方面因素决定了病毒的嗜神经性和神经毒力，当机体免疫功能下降时可引起神经节内潜伏的病毒激活、表达及活化，故在HSE的发病机制中免疫因素起着双重作用。凋亡与抗凋亡机制在HSE中同样发挥重要作用。大量的研究结果证明，病毒LAT基因在HSV-1潜伏感染的建立、维持和再激活中都扮演着重要的角色。HSE的另一重要损伤机制是氧化损伤，有研究发现NO参与了HSE的氧化损伤。 三、病毒性脑炎的临床表现及诊断技术进展1. 临床表现：该病可呈急性或亚急性起病，急性起病者常出现一些非特异性症状如发热、恶心、呕吐等，常出现在中枢神经系统症状及体征之前。典型的临床表现可有意识障碍、抽搐、失语、吞咽困难、饮水呛咳、精神神经障碍以及肢体活动障碍等症状，也可表现为面瘫、偏瘫、共济失调、肌阵挛以及病理征阳性、脑膜刺激征阳性、眼球震颤等神经定位损害的表现。婴幼儿常以惊厥发作、易激惹、烦躁不安为首发表现；年长儿可诉头痛等。病情轻重差异很大，且该病具有自限性，轻症患者一般可自行恢复，部分严重患儿病情变化迅速，可呈急进性过程，如EV-71感染引起的VE其临床表现可因脑实质受累部位而不同，脑干功能异常是EV-71感染最具特征性的表现，可表现为昏迷、抽搐、神经源性肺水肿及呼吸循环衰竭或脑疝而最终死亡。 2. 诊断技术：病毒性脑炎的诊断主要依据患儿的病史、体格检查、脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF）检查、影像学检查、病原学以及血清学检测等进行综合判断，脑电图及腰穿检查为首选，重症进展期可选用头颅磁共振（MRI）。（1）脑脊液检查：腰椎穿刺检查在VE中是一种常规辅助检查，在与其他脑炎鉴别中存在很大价值。CSF典型改变为白细胞计数正常或轻度增高，可达（50-100）×10^6/L，以淋巴细胞增多为主。婴儿期病毒性脑炎CSF白细胞计数多无固定值，且随着年龄的增加而逐渐增高。CSF中蛋白质水平一般在正常范围或轻度升高，但一般不超过（0.5-1.0）g/L，糖和氯化物一般正常；（2）病原学检查：其中包括病毒分离、病毒特异性抗体检测以及病毒抗原检测等。病毒分离是从脑组织或者CSF中分离出某一病毒，理论上是诊断VE的金标准，其是一种侵入性操作，花费较高，操作过程比较复杂，成功概率较低，故临床上很难得到普及。病毒特异性抗体检测的方法包括补体结合试验、中和试验、生物薄片技术和酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）等，其中ELISA的特异度及敏感度较好。蛋白质印迹法可用于识别血清和CSF中的特异性抗体。轮状病毒、CV、副流感病毒、腺病毒、流感病毒A、流感病毒B、HSV-1、HSV-2、VZV、CMV、人类疱疹病毒6型（human herpes virus 6，HHV-6）、HHV-7、EBV、呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus，RSV）、人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）等均可通过ELISA在血清和CSF中被检测到。常用的病毒抗原检测方法是免疫组织化学，该种方法常常用于定性实验，可以直观地从显微镜中观察相应组织中存在的抗原，其效果较稳定；（3）病毒核酸检测：聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）技术是最便捷的核酸检测方法，随着其技术的进步和扩展，实验从最初的RT-PCR增加至和其他技术相互结合进而发展成实时荧光定量PCR、巢式反转录荧光定量PCR（FQ-nRT-PCR）、多重RT-PCR（multiplex PCR）等多种方法，目前已广泛应用于中枢神经系统感染性疾病的DNA、RNA病毒的检测。常规RT-PCR可在短时间内完成，是早期快速诊断的常用方法。实时荧光定量PCR具备了范围广、特异性高、可定量和无PCR后处理等显著优点，避免了交叉污染。最近几年研究发现，实时荧光定量PCR已经普遍应用于多种病毒检测，目前常用于检测病毒的方法有SYBR Green I染料法和Taq Man探针法。SYBR Green I染料法是一种双链DNA结合染料，结合到双链DNA后，可使其荧光强度增加到1000倍以上，这样可以保证荧光信号增加与PCR产物增加同步；Taq Man探针法的优点在于能够利用上、下游引物和目的模板互补的探针结合在一起，使反应的特异性得到有效的保证，这种方法避免了SYBR Green I染料法假阳性的缺点，从而使检测结果更加可靠。FQ-nRT-PCR所需标本更少，具有更先进、更高的敏感度，早期外国学者用于检测HSV脑炎。FQ-nRT-PCR是一种快速的、非侵入性的诊断方法，且具有较高的特异性及敏感性，特别对于不明原因的颅内感染，如博尔纳病毒感染，可以用该种方法明确，为临床诊断提供新的诊断思路和方法。multiplex PCR检测技术具备简便、快速及高质量的特点，故在病毒核酸检测中得到广泛应用。最近研究将multiplex PCR与核酸侵入反应及纳米金显色技术等联和应用，PCR产物可利用纳米金显色技术进行肉眼观察，不需要检测电泳条带和荧光信号等变化来确定PCR反应的结果。因此，multiplex PCR结合核酸侵入反应及纳米金显色技术在检测多重靶点上具有较明显的优势。Multiplex PCR实现了一个标本、一个试剂、一次性方便快速检测多种病原的目的，相比其他PCR更具有临床试验价值，是VE病因检测的理想技术。随着多种分子生物学诊断技术的迅速发展，多种PCR技术目前已广泛应用于临床标本的检测，成为医学、生物领域内最有价值的研究手段，为VE病原学的基因诊断带来了突破性的进展，为未来的临床提供及时准确的诊断和治疗依据；（4）脑电图（EEG）：EEG是可以预测脑损伤的重要指标之一，可以反映出大脑细胞的功能，对于协助诊断和评估预后有一定价值，目前已广泛用于VE的临床诊断中。VE急性期EEG异常率可高达80%-90%，脑电波多呈弥漫性慢波背景异常，当炎症加重或伴有颅内压升高，脑实质开始出现炎性水肿时，脑电波产生弥漫性活动，并且伴随着弥漫性、广泛性呈局限性或阵发性的高波幅的慢化波，主要在额、顶区，表现为θ或δ波。若病情进一步加重，EEG可出现广泛性平坦或爆发性抑制性脑电波。视频脑电图可以帮助判断非惊厥性癫痫持续状态的发生，视频脑电图是最具特征性以及最有价值的辅助检查之一，并有进一步指导治疗的重要作用；（5）头颅影像学：头颅CT仅仅能提供脑组织的单维图像，早期缺乏较为明显的影像学特征，故敏感度较差。头颅MRI有较高的软组织分辨率，可准确进行空间定位，敏感度较高，对于早期检出微小病灶或多发病灶具有较高检出率。随着MRI成像技术的发展，新的成像序列不断涌现，对VE病灶的诊断及预后评价有重要价值。 四、小儿病毒性脑炎的治疗目前尚无特效治疗小儿病毒性脑炎的方法，一般多采用综合治疗，以抗病毒及对症支持治疗为主。轻症者给予抗病毒、降颅内压及保护脑细胞等治疗；重症者给予丙种球蛋白以及激素等治疗，辅助高压氧、中医中药、营养脑细胞、自由基清除剂等提高治疗效果，尽可能降低远期并发症的发生及死亡率。 1. 对症支持治疗：对于高热者可采用物理降温及药物降温的方法来维持体温的稳定；发生惊厥者可采用安定、苯巴比妥、咪达唑仑等药物控制惊厥的发作；国内外部分学者将咪达唑仑作为临床上治疗小儿惊厥发作的一线药物。对于颅内高压时，高渗性脱水药甘露醇是首选药物，一般选用20%甘露醇。急性期病情进展较快及病情危重者可以短疗程、大剂量应用激素治疗改善患者预后，但需密切监测患者的生命体征。 2. 抗病毒治疗：（1）阿昔洛韦是治疗疱疹病毒感染的首选药物，具有抗VZV、HSV和CMV等作用，能够穿透血-脑脊液屏障。用法用量：10mg/（kg·d），2次/d，连续应用7d。针对HSV感染的VE，用药疗程至少10d，若大剂量治疗应用14-21d，将明显降低HSV脑炎的复发率；（2）更昔洛韦属于广谱抗病毒DNA药物，具有抗EBV、CMV、HSV、VZV等活性，其中对CMV、EB病毒的抑制活性是阿昔洛韦的10-20倍，与阿昔洛韦相比疗效更显著，作用更迅速且不易耐药。用法用量为5mg/（kg·d），间隔12h重复用药1次，疗程大约为14-21d；（3）IFN是一种广谱的抗病毒药，IFN-α常用于VE抗病毒治疗。用法：肌肉注射IFN100-300万IU，1次/d，连用3-5d。IFN对小儿VE取得良好的临床效果，但目前部分研究者认为这种药物存在很大的副作用，对机体免疫系统有抑制作用，在临床上的应用应保持谨慎的态度；（4）膦甲酸钠主要作用是抗CMV和抗HSV的活性，也适用于对阿昔洛韦耐药的HSV株，用法用量为0.18mg/（kg·d），分3次静脉注射，1个疗程为14d。 3. 激素的应用：治疗VE要应用循证医学的方法，对于轻中度VE应慎用糖皮质激素，对于重症或伴有顽固性颅内高压患者早期短疗程应用激素可减少炎症等并发症的发生，临床上地塞米松应用广泛，剂量为每次0.25-0.50mg/（kg·d），连用2-3d后逐渐减量，一般连用5d；或甲泼尼龙每次（1-2）mg/kg，间隔12h可重复用药1次。对于急性重症脑炎急性期可遵循短期大剂量冲击疗法，达到保护脑细胞、缩短病程的目的。 4. 丙种球蛋白：可提高激素受体结合能力，对激素有协同作用，用法及疗程每日400mg/kg，1个疗程为5d；或大剂量使用，每日（1-2）g/kg，1-2次用药即可。 5. 其他治疗：采用高压氧治疗，可以迅速纠正脑组织缺氧，减轻脑细胞水肿，进而降低颅内压；还可以降低氧自由基的生成，减轻血管再次损伤，最终达到改善患者临床症状及体征，减少或预防后遗症发生的作用。其他治疗包括营养脑神经、康复训练及中医中药等治疗，对改善预后有很好的治疗作用。 综上，近10年，基础病毒学研究，特别是分子病毒学研究的迅速发展，使得神经系统病毒感染性疾病的发病机制研究有了长足的进步，随着分子生物技术的不断发展，PCR被更广泛地应用于VE的病原学诊断中，具有较高的敏感度和特异度，为诊断VE提供了病原学依据，具有广阔的应用前景。目前除某些病毒（如HSV）感染有较可靠的治疗效果外，大多数VE的治疗都是依靠支持治疗和经验治疗，故应强调早期及时治疗，以降低病死率和神经系统后遗症的发生。
|
|
|
