您所在的位置:首頁(yè) > 消化內科醫學(xué)進(jìn)展 > NEJM:免疫功能低下人群的諾如病毒胃腸炎防止
傳染性胃腸炎是一種常見(jiàn)的急性疾病,雖然有自限性的特征,但可能使免疫功能低下患者更加虛弱并危及生命。諾如病毒是引發(fā)免疫功能強健和免疫功能低下患者胃腸炎的主要致病源。在美國,諾如病毒是引發(fā)成人急診室就診的急性胃腸炎的單一最常見(jiàn)病源微生物,也是引發(fā)嬰兒和兒童嚴重腹瀉的第二大主要輪狀病毒。
在發(fā)展中國家,評估認為諾如病毒導致了超過(guò)200 000 例5歲以下兒童死亡,預測當輪狀病毒經(jīng)疫苗預防得到控制后,此類(lèi)病毒便成為導致全世界范圍內所有年齡組患者腹瀉的主要原因。隨著(zhù)報道的病例數目的增長(cháng),諾如病毒越來(lái)越被認為是免疫功能低下患者慢性胃腸炎的重要原因。對免疫功能強健和免疫功能低下宿主的諾如病毒胃腸炎特征的比較指出不能充分清除體內病毒的患者可能有潛在的嚴重臨床結局的可能性。這篇綜述綜合了近年來(lái)諾如病毒研究的最新進(jìn)展,旨在幫助預防和控制免疫功能低下患者的諾如病毒胃腸炎。
諾如病毒的分類(lèi)和結構
諾如病毒是一類(lèi)微小的,單鏈RNA無(wú)包膜病毒,屬杯狀病毒科。主要有6個(gè)遺傳學(xué)分類(lèi),分別命名為從GI 至GVI。GI 和GII包含了大部分人類(lèi)致病性諾如病毒,進(jìn)一步可分為30個(gè)不同的基因型。其中一個(gè)單一的基因型GII.4引起了1990年代中期以來(lái)的大多數暴發(fā),從那時(shí)起,有效的分子診斷監測技術(shù)開(kāi)始被引入。
諾如病毒基因組編碼7個(gè)非結構基因和2個(gè)結構蛋白。大部分RT-PCR分子診斷技術(shù)都將基因組中RNA聚合酶作為擴增靶點(diǎn),因為這段序列高度保守。VP1是自組合為病毒樣顆粒(VLPs)的主要結構蛋白,從而被認為是潛在的疫苗靶點(diǎn);VP2是較小的結構蛋白。諾如病毒可利用VP1突出的P2結構域與人類(lèi)組織血型抗原(HBGAs)的糖基相結合,這一機制被認為是病毒進(jìn)入胃腸道上皮細胞的途徑。HBGAs等位基因突變可能是導致人類(lèi)對諾如病毒易感的原因,每一個(gè)諾如病毒毒株都有與HBGA結合的能力。這樣,特定的遺傳背景決定了對感染的抵抗力,正因如此,糖基非分泌者人群(例如,這一類(lèi)糖基在此類(lèi)人群的腸上皮細胞表面并不表達)對諾瓦克病毒,一類(lèi)GI.1毒株保持抵抗力。
免疫功能低下患者體內的諾如病毒
有報道顯示在因先天性免疫缺陷、接受免疫抑制治療的器官移植者、癌癥化療者、以及HIV感染者等免疫功能低下患者因諾如病毒感染而引起的疾病會(huì )持續很長(cháng)時(shí)間。免疫功能低下患者暴露于諾如病毒的途徑有很多:通過(guò)家庭成員,健康保健工作者,污染的水和食物,以及環(huán)境等(包括院感傳染源)。醫院和社區環(huán)境中諾如病毒胃腸炎的總體發(fā)病率還不明確。越來(lái)越多的研究顯示免疫抑制治療是諾如病毒感染的一個(gè)風(fēng)險因子。根據一項報道,18%的接受異體造血干細胞移植(HSCT)的患者感染諾如病毒超過(guò)1年,許多發(fā)生于因疑似移植物抗宿主病(GVHD)而給予強化免疫抑制治療之后。對腎移植接受者的為期2年的調查顯示17%的患者慢性感染諾如病毒并有間歇性腹瀉。
諾如病毒對惡劣環(huán)境條件有高度耐受性,據評估感染的口服劑量少于20個(gè)病毒顆粒。對于免疫功能強健的成人,諾如病毒胃腸炎的臨床特征為急性(24至48小時(shí))和自限,但對于免疫功能低下患者,疾病可能成為慢性并持續數周至數年。對于一般人群,諾如病毒感染具有顯著(zhù)的冬季流行的特征,常見(jiàn)的名稱(chēng)是冬季嘔吐病和胃流感。作為對照,在對于癌癥兒童患者和接受HSCT治療的系列患者的病例對照研究中,疾病發(fā)生率全年維持不變。
目前還不明確從慢性疾病患者擴散的諾如病毒能否傳染給免疫功能強健者,前者被認為是諾如病毒變異體的擴散源。監護研究暗示大部分諾如病毒院感事件是從社區感染獲得的;由免疫缺陷患者引發(fā)的諾如病毒醫院暴發(fā)是少見(jiàn)的。接受免疫抑制治療的嘔吐和腹瀉患者可能具有高度的病毒載量,與之相比,無(wú)癥狀患者的病毒載量則很小。包括免疫功能強健者在內的這些發(fā)現,暗示著(zhù)大部分病例是由有癥狀的患者傳染的,即使當癥狀消失很久之后,患者糞便中仍可能有高水平的病毒存在。
諾如病毒胃腸炎的診斷
僅僅根據臨床特點(diǎn)而診斷諾如病毒胃腸炎無(wú)疑是困難的。腹瀉是移植患者的常見(jiàn)并發(fā)癥:80%的異體HSCT移植受者因條件反射療法,GVHD,藥物或感染因子而曾患胃腸炎。急性諾如病毒疾病的癥狀包括腹瀉,發(fā)熱,噴射狀嘔吐,這些特征與GVHD疾病常見(jiàn)的腹瀉、惡心(無(wú)嘔吐)等并發(fā)癥不同。雖然可以做出臨時(shí)性診斷,但要從諸如移植物排斥和GVHD等臨床并發(fā)癥中辨別出感染性腹瀉,可靠的診斷方案是關(guān)鍵的,前者疾病需要進(jìn)行直接的逆向的臨床途徑來(lái)加以控制(如在感染性腹瀉中需減少免疫抑制治療,而在移植物排斥或GVHD中則需要增加治療)。諾如病毒可經(jīng)糞便排泄,可從糞便樣本中檢測到諾如病毒特異性抗原和RNA。實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR是實(shí)驗室常用的諾如病毒胃腸炎檢測手段,但也存在一些其他有效的手段。據報道CT技術(shù)可幫助識別諾如病毒感染和GVHD,因為諾如病毒感染可引起明顯的小腸腸壁水腫,而這一癥狀在腸巨細胞病毒感染或GVHD患者中并不常見(jiàn)。
實(shí)驗室檢查是腸移植受者諾如病毒感染準確、及時(shí)診斷的重要手段,因為諾如病毒感染的病理特征與移植物排斥相似,如慢性炎癥變化,細胞凋亡,絨毛變鈍等。胃腸道GVHD,常見(jiàn)的HSCT并發(fā)癥的診斷同樣依賴(lài)組織病理學(xué)發(fā)現,而這些發(fā)現極容易被誤作諾如病毒感染,因為后者也會(huì )出現很多凋亡小體。
免疫功能低下患者體內諾如病毒的多樣性和進(jìn)化
社區中常見(jiàn)的諾如病毒基因型呈現多樣性,但GII.4是最流行的一種,經(jīng)常發(fā)現于免疫受損的患者人群中。并無(wú)報道顯示毒株差異與免疫功能低下患者的癥狀、嚴重程度、或進(jìn)展至慢性期有關(guān)。
研究者針對許多長(cháng)期感染諾如病毒的患者,對長(cháng)時(shí)間內病毒基因組在宿主體內的進(jìn)化和多樣性展開(kāi)了詳細研究。對感染患者的糞便樣本進(jìn)行病毒變異體分析顯示,對于在急性期感染即被治愈的免疫功能強健患者體內,僅有一種單一的主要變異體占據優(yōu)勢,然而對于處于諾如病毒感染慢性期的免疫功能低下患者,他們體內存在多種病毒群落。這些數據預示著(zhù)免疫壓力缺失下的慢性感染允許多樣的諾如病毒群落在宿主體內繁殖;然而,迄今為止還沒(méi)有流行病學(xué)證據暗示這些變異體成為社區流行的菌株。雖然在長(cháng)期諾如病毒感染中,有越來(lái)越多的病毒變異體出現,但與HBGA配基相互作用的氨基酸殘基仍保持著(zhù)保守性—這一發(fā)現證實(shí)了病毒與腸上皮細胞結合的相互作用的重要性。
長(cháng)期感染的免疫功能低下患者體內脫落的諾如病毒為研究遺傳改變導致病毒氨基酸改變的積累提供了難得的機會(huì )。長(cháng)期感染患者體內諾如病毒的進(jìn)化是相對快速的(每年有3.3%的氨基酸發(fā)生置換),GII.4諾如病毒在經(jīng)過(guò)31年的社區流行后,其蛋白衣殼也僅積累有10%的氨基酸被替換。對替換率的精確計算是必要的,因為它可以判斷長(cháng)期感染的患者是一直被同一株病毒所感染還是被新毒株再感染;它也可以用于追蹤在同樣環(huán)境下諾如病毒在免疫功能低下患者中的感染途徑。這一“時(shí)間鎖定”途徑可能有助于判定院內感染在免疫功能低下患者中感染的作用,并評估治療效應,因為遺傳突變率(氨基酸置換率)可用于判定被檢查的是早已存在的感染菌株還是剛剛出現的新菌株。
免疫功能低下患者諾如病毒感染的預防和治療
目前尚無(wú)有效的疫苗或特異性抗病毒藥物用于諾如病毒感染的預防和治療,然而,疫苗的研究已取得長(cháng)足進(jìn)展。諾如病毒疫苗可在人類(lèi)和猩猩體內檢測得到,這些研究結果被用于確定免疫反應的保護性能和持久性。有報道說(shuō)T細胞和B細胞應答對于清除諾如病毒都是必需的。在小鼠模型中,CD4+ 和CD8+細胞都是清除小鼠腸道諾如病毒所必需的。慢性感染患者體內諾如病毒的清除與T細胞的數量有關(guān);一項研究顯示,CD4+細胞數量增加的HIV感染患者的癥狀得到改善。
目前,對于諾如病毒胃腸炎的治療主要是支持性治療,重點(diǎn)在于對脫水的預防和逆轉。移植受者慢性諾如病毒感染也需要在長(cháng)期感染過(guò)程中對免疫抑制治療作出調整。個(gè)體病例研究中評估了被動(dòng)抗體治療,但對諾如病毒胃腸炎治療效應的證據大多是無(wú)對照的。母乳或免疫球蛋白口服治療結果混雜,很可能反映了治療中不同諾如病毒特異性抗體質(zhì)和量的差異。免疫球蛋白和母乳均可由十二指腸成功吸收(與胃部酸性環(huán)境不同)從而治療心臟移植患者的長(cháng)期諾如病毒感染,但這一臨床途徑不能根除球蛋白缺乏患者的諾如病毒。
一些特定的常用抗病毒藥物如利巴韋林也可用于根除慢性感染患者的諾如病毒。有報道稱(chēng)硝噻醋柳胺(一種抗原生動(dòng)物藥)可減少免疫功能強健患者因輪狀病毒和諾如病毒引起的腹瀉癥狀消除的時(shí)間,1例HSCT患者經(jīng)過(guò)1天治療后諾如病毒胃腸炎的嚴重癥狀即得到顯著(zhù)性緩解。然而,這一病例基因組載量的確切定量未見(jiàn)報道,并且治療后病毒脫落仍持續了一個(gè)月時(shí)間。還需要進(jìn)一步的研究以明確這一藥物對于免疫功能低下患者的效應。
最后,免疫抑制藥物的不同類(lèi)型可能會(huì )影響到對諾如病毒的清除,因為某些藥物也有抗病毒效應。免疫抑制療法抗病毒效應的顯著(zhù)性增加(通過(guò)免疫缺陷患者巨細胞病毒感染發(fā)生率加以量化)僅僅當從抗代謝藥物轉向mTOR抑制藥物(西羅莫司或依維莫司)時(shí)才能發(fā)現。接受不同免疫抑制藥物治療的患者人群中諾如病毒胃腸炎的發(fā)生率如何仍需進(jìn)一步的研究。
結論
考慮到諾如病毒感染對免疫應答不足患者帶來(lái)的生活質(zhì)量及預后的實(shí)質(zhì)性的損傷,應采取適當措施來(lái)減少諾如病毒感染的風(fēng)險。首先且最重要的是,嚴格的個(gè)人衛生習慣,特別是勤洗手是對抗諾如病毒傳染的最簡(jiǎn)單最有效的手段。一項針對免疫缺陷兒童患者的環(huán)境監測發(fā)現80%的醫院環(huán)境表面被多達21種不同的諾如病毒污染,因此,衛生習慣方面的措施是有決定意義的。免疫功能低下患者應避免與急性胃腸炎疾病患者接觸并應遵守腸道病原體感染預防指南。
患者只應消費安全食物以規避食源性疾病傳播的風(fēng)險。雖然我們對隔離慢性諾如病毒感染者采取保守態(tài)度,但這些患者排泄的糞便中的諾如病毒仍是一個(gè)不容忽視的傳染源。最后,諾如病毒檢查應被納入對未明原因的急性和慢性免疫功能低下胃腸炎患者的治療程序內。診斷技術(shù)的推廣使用以及進(jìn)一步持續不斷的研究將有助于明確這一人群中諾如病毒的精確負荷和感染的流行病學(xué)特征,并可改善這些感染的臨床治療方案。
Norovirus Gastroenteritis in Immunocompromised Patients
Infectious gastroenteritis is a common, acute illness that is characteristically self-limiting, but it can become debilitating and life-threatening in immunocompromised patients.1 Noroviruses are major pathogens among the microbes associated with gastroenteritis in both immunocompetent and immunocompromised hosts1-4 (Table 1Table 1Infectious Causes of Gastroenteritis.). In the United States, noroviruses are the single most common cause of acute gastroenteritis in adults that results in a visit to the hospital emergency department,2 and they are second only to rotaviruses as a major cause of severe diarrhea in infants and young children. 5 In developing countries, noroviruses are estimated to cause more than 200,000 deaths annually among children younger than 5 years of age, and it is predicted that these viruses will become the predominant cause of diarrhea in all age groups worldwide once rotavirus infection is controlled through vaccination.6
Noroviruses are increasingly recognized as an important cause of chronic gastroenteritis in immunocompromised patients, as reflected by the growing number of clinical case reports.7-9 A comparison of the known features of norovirus gastroenteritis in immunocompetent versus immunocompromised hosts highlights the potentially serious outcome of this illness in persons who cannot adequately clear the virus (Table 2Table 2Characteristics of Norovirus Gastroenteritis in Immunocompetent versus Immunocompromised Hosts.). The purpose of this review is to summarize recent developments in norovirus research that are relevant to the prevention and management of norovirus gastroenteritis in immunocompromised patients.
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