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警惕!洪涝灾害后,谨防手足口病元凶:肠道病毒71型(EV71)

 普健科研小助理 2023-09-13

在7月底,台风"杜苏芮"带来的暴雨影响了京津冀地区,导致大范围的城市内涝。目前,洪水已经退去,灾后恢复工作正在有序进行。然而,洪水退去后,可能会留下污水和污染物,这可能导致水源受到污染,并可能引发一系列传染病的爆发。手足口病(HFMD)是一种常见的儿童传染病,易通过污染的水源传播。手足口病(HFMD)多发生于5岁以下儿童,可引起手、足、口腔等部位的疱疹。手足口病是由肠道病毒引起的传染病,引发手足口病的肠道病毒有20多种,其中以肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)最为常见。手足口病通常症状较轻且具有自限性,然而对于一些感染者来说,EV71 会侵入中枢神经系统,导致致命性脑炎等严重疾病

肠道病毒71(EV71)基因组结构:

肠道病毒71型(enterovirus 71,简称EV71)是RNA核糖核酸)病毒科属于肠道病毒(enterovirus中的一员。病毒颗粒无包膜,直径在24~30nm之间,正二十面体对称,T=3pseudo3)。病毒衣壳由60个相同的壳粒组成,其中VP123分布在表VP4包裹在内,如下图所示

 

  Fig 1.肠道病毒粒子结构示意图

肠道病毒71型(Enterovirus 71)基因组为单股线性 ssRNA(+) ,长 7.2-8.5 kb,多腺苷酸化,由一个编码多聚蛋白的ORF 组成。病毒基因组 RNA 5' 端含有病毒蛋白(VPg),而不是甲基化的核苷酸帽结构。5' 端的长 UTR 包含一个 I 型内部核糖体进入位点(IRES)。P1 区域负责编码结构多肽,P2 P3 区域负责编码与复制相关的非结构蛋白。

肠道病毒71型(Enterovirus 71)基因组RNA 具有传染性,既是基因组,也是病毒信使 RNAI 型内部核糖体进入位点(IRES)允许直接翻译多聚蛋白。多聚蛋白最初由病毒蛋白酶加工成三种前体蛋白:P1P2 P3。前体蛋白 P1 然后被蛋白酶裂解,产生结构蛋白。前体 P2 P3 被加工成复制酶、病毒蛋白(VPg)和一些能改变宿主细胞的蛋白质,最终导致细胞裂解。肠病毒 ABEF G 基因组以及大约一半的肠病毒 C 基因组编码上游开放阅读框 (uORF)

  Fig 2.肠道病毒基因组结构示意图

目前有关人类肠道病毒的研究已经确定了五种不同生命周期阶段的颗粒结构,分别是假定的前壳体(Putative Procapsid)、前病毒体(provirion)、成熟的感染性病毒(mature infectious virus)、A-颗粒(the altered particle termed)和空的衣壳(empty capsid)。装配过程发生在细胞质中,其中病毒结构多蛋白经过翻译和切割形成由VP0VP1VP3组成的原体。五个原聚体然后连接在一起形成五聚体装配亚单位,其中12个自装配成一个空衣壳(原壳体)。现有研究已经提出了两种不同的装配途径。途径一,假设这个前壳体是一个真正的中间体,基因组将通过某种尚未知晓的机制包装进去形成前病毒体。另一种途径是十二个五聚体围绕病毒基因组直接形成前病毒体。在其假设条件下,前壳体将作为壳体组分的储备,并代表装配过程中的非途径副产品。无论它们在装配中的作用如何,所有被感染的细胞中都能找到前壳体,它们包含结构蛋白VP1VP3VP060个副本。前病毒体形成后,VP0会裂解成VP2VP4,而成熟病毒颗粒会从细胞中释放出来,继续其生命周期。

 

  Fig 3.肠道病毒的生命周期示意图

EV71主要通过经口传播途径感染人体。感染者可以通过食物、饮水或接触受感染者的粪便、唾液、呼吸道分泌物等途径接触到病毒。此外,EV71也可以通过空气飞沫传播,尤其是在密集人群中,例如儿童保育机构、学校等地方。感染后,EV71主要通过肠道繁殖,并通过淋巴系统和血液进入其他器官,导致全身性疾病。

对于预防和控制手足口病(HFMD)的流行,EV71的研究具有至关重要的意义。目前关于EV71相关的抗体药物研究主要集中在以下几个方面:

单克隆抗体:研究者们已经鉴定出一些能够中和EV71感染的单克隆抗体。这些抗体能够特异性地识别和结合到EV71的表面,阻止它进入宿主细胞,从而阻止感染的发生。然而,这些抗体目前大多处于实验室研究阶段,尚未进入临床试验。

疫苗研究:虽然这不是抗体药物,但是接种疫苗能够诱导人体产生抗EV71的抗体,因此也是一种重要的预防策略。目前已有多种EV71疫苗在中国获得批准,并且在临床试验中显示出良好的安全性和有效性。

免疫球蛋白治疗:免疫球蛋白是由多种抗体组成的产品,可以直接提供免疫保护。然而,EV71特异性的免疫球蛋白尚未开发出来,而广谱的免疫球蛋白可能无法提供足够的保护。

2015年,中国国家药品监督管理局批准两种灭活EV71疫苗进行生产并上市,这为适龄婴幼儿提供了一种新的保护手段。然而,根据官方统计,我国的EV71疫苗累计接种率仅为24.96%,这意味着大多数人群尚未接种这种疫苗。进入肠道病毒的高发季节,未接种EV71疫苗的群体持续面临感染的威胁。

写在文末:

总的来说,尽管已有一些进展,但EV71的疫苗以及抗体药物研究仍处于早期阶段。更多的研究需要在动物模型和人类临床试验中进行,以验证预防以及治疗方法的安全性和有效性。

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