学科前沿
托高土病毒属对人类致病的现状
中华临床感染病杂志, 2015,08(4) : 298-300. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2015.04.003
引用本文: 马亦林. 托高土病毒属对人类致病的现状 [J] . 中华临床感染病杂志, 2015, 08(4) : 298-300. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2015.04.003.
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编者按

2014年,美国堪萨斯州一名原本身体健康的男子突然出现头痛与发烧症状,尽管医务人员对其进行了积极的治疗,男子最终仍因肾功能衰竭死亡。2015年2月20日,美国卫生当局确认导致该名男子死亡的元凶是一种新型病毒––波本病毒,该病毒是正黏病毒科托高土病毒属的新种,主要通过蜱虫叮咬传播。美国疾病控制和预防中心表示,这是托高土病毒属造成人类出现症状的第8起事件,也是美国首例因感染托高土病毒属病毒而死亡的病例。近年来,我国多地出现蜱虫叮咬人致病事件,经蜱虫叮咬传播的疾病也在医学界引起了广泛关注。托高土病毒属病毒对人类致病较为少见,一直以来人们对其的认识并不深入。此次出现的新型蜱传病毒––波本病毒,对于蜱虫叮咬人致病事件频发的中国,无疑是一个潜在的隐患。为了帮助广大医务人员加深对托高土病毒属病毒的了解,本刊特约请我国著名传染病学家马亦林教授对托高土病毒属及其对人类致病的三个病毒种(托高土病毒、多理病毒、波本病毒)进行介绍。

2015年2月20日,美国卫生当局宣布发现一种新的致命性蜱传病毒––"波本病毒(Bourbon virus)",经美国疾病控制和预防中心鉴定为正黏病毒科托高土病毒属(Thogotovirus)的新种,这一发现引起了医学界及媒体的广泛关注[1,2]

正黏病毒科的病毒主要有流感病毒属与托高土病毒属,其亲缘关系见图1[3]。流感病毒属曾多次大流行,因而研究较深入,而托高土病毒属则报道不多,人们对其与人类疾病的相关性也了解甚少。本文将托高土病毒属的主要特性与该病毒对人类的致病情况进行综述,供临床参考。

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图1
正黏病毒属种系发生图(依据其核壳体蛋白)[3]
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图1
正黏病毒属种系发生图(依据其核壳体蛋白)[3]
1 托高土病毒属及其主要特性

托高土病毒因首次分离于非洲肯尼亚Thogoto森林区牛体蜱虫而命名,该病毒属在蜱虫细胞与脊椎动物细胞内复制,是自然疫源性疾病的病原体,主要以蜱为媒介在脊椎动物中传播。现已基本确定托高土病毒属包括8个不同病毒种/株[1,3]:阿拉瓜病毒(Araguri virus)、阿兰萨斯湾病毒(Aransas bay virus)、波本病毒(Bourbon virus)、巴特肯病毒(Batken virus)、多理病毒(Dhori virus)、乔斯病毒(Jos virus)、托高土病毒(Thogoto virus)及厄波卢病毒(Upolu virus)(表1)。其中阿兰萨斯湾病毒(1975年从北美分离)与厄波卢病毒(1966年从澳大利亚分离)开始被疑为属于布尼亚病毒科,于2014年通过病毒基因分析才将其归入正黏病毒科[4]。多理病毒株虽然与托高土病毒模式株在核酸序列上有低度一致性(37%核蛋白,31%包膜糖蛋白),但二者无抗体交叉,并认为巴特肯病毒可列为多理病毒亚型[3]。至今已发现该属中只有托高土病毒、多理病毒与波本病毒这三个种可对人类致病。

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表1

托高土病毒属8个种/株的己知概况[3]

表1

托高土病毒属8个种/株的己知概况[3]

种/株RNA节段直径(nm)媒介物脊椎动物宿主地理分布
阿拉瓜病毒6105未明确灰四眼负鼠南美
阿兰萨斯湾病毒675~140钝缘蜱北美
巴特肯病毒50~100璃眼蜱、伊蚊与库蚊属鸡、仓鼠、鼠亚洲
波本病毒≥6100~130未明确人类北美
多理病毒7璃眼蜱鸟、野兔、马、人类、鼠、反刍动物非洲、亚洲、欧洲
乔斯病毒≥685~120钝眼蜱与扇头蜱属鼠、瘤牛(Zebu)非洲
托高土病毒6100扇头蜱属、璃眼蜱、钝眼蜱带状猫鼬、驴、人类、啮鼠类、反刍动物非洲、亚洲、欧洲
厄波卢病毒675~120钝缘蜱澳大利亚

注:"-".无相关信息

托高土病毒属病毒的形态结构和形态发生与流感病毒基本相似,为球形,有包膜,直径为80~120 nm。其基因组为线性负链RNA病毒,约10×103 bp,由核蛋白组成的核壳包裹,内含6个或7个基因片段,大小为(0.9~2.3)×103 bp,分别编码7~9种蛋白(图2图3),包括三聚体复合的聚合酶(PA、PB1、PB2)与结构蛋白-核蛋白(NP)。但托高土病毒属的糖蛋白与任何流感病毒的糖蛋白(血凝素、神经氨酸酶)都不一致,而与感染昆虫的杆状病毒(baculovirus)的GP64和夸兰菲病毒(quaranfil virus)的血凝素类似(图4)。

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图2
托高土病毒属的结构模式图[5]
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图2
托高土病毒属的结构模式图[5]
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图3
托高土病毒属基因组节段[5]
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注:PA、PB1、PB2.聚合酶复合体亚基;GP.糖蛋白;NP.核蛋白;ML.基质蛋白基础上延伸的蛋白;M1.基质蛋白

图3
托高土病毒属基因组节段[5]
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图4
托高土病毒属糖蛋白与杆状病毒GP64糖蛋白属性结构比较[3]
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图4
托高土病毒属糖蛋白与杆状病毒GP64糖蛋白属性结构比较[3]

托高土病毒属病毒RNA末端序列部分互补,其末端保守序列各成员有不同,如托高土病毒为:5'-AGAGA(U/A)AUCAAAGC…和3'-UCGUUUUUG UUC…;而多理病毒为5'-AGUAGACAUCAA… 和3'-UCGUU(A/U)UUGUUCG…。托高土病毒属病毒的基因组第1节段编码蛋白未知;多理病毒第2~3节段2个与流感病毒P蛋白同源的蛋白,相对分子质量分别为81 000和69 000;第4基因节段编码单糖基化蛋白,多理病毒和托高土病毒糖基化蛋白的相对分子质量分别为65 000和75 000,第5基因节段编码NP蛋白,相对分子质量为54 000,它与其他流感病毒的这一蛋白亲缘;第6基因节段编码M1和M2蛋白,相对分子质量分别为30 000和15 000,M2的功能未知。多理病毒第7基因节段编码蛋白未知。

2 三个病毒种对人类感染的致病概况
2.1 托高土病毒

首次于1960年从肯尼亚蜱体内分离到,在意大利、葡萄牙及伊朗也均发现此病毒存在。目前已从欧、亚、非三洲部分人群中测到抗托高土病毒抗体,提示此病毒(模式种)在这些地区对人类感染范围相当广泛。1966年有2例尼日利亚病例被证实感染托高土病毒,首例为发热成人男性患者,后发展为视神经脊髓炎;第2例为12岁男孩出现脑膜炎,于6 d后因并发镰状细胞病而死亡[1]

2.2 多理病毒

多理病毒于1973年报道首次从印度璃眼蜱(Hyalomma dromedarii)体内分离出,以后又从俄罗斯东部、埃及与葡萄牙南部分离到。该病毒基因为7片段,其宿主除蜱外尚有野兔与人类。抗多理病毒抗体也可在托高土病毒感染人群中检测到。据俄罗斯报道,5例实验室工作者在处理培养物时意外感染[6],均表现为急性过程,有中毒症状,发热2~4 d。其中2例发展为脑炎型,主要为皮层下症状同时伴轻度椎体系统损害或脑多发性神经根神经炎,如感觉异常、敏感性增加等。从多理病毒感染小鼠实验观察发现,其致多脏器损害与宿主的免疫反应诱发大量细胞因子(TNFα、IL-1、IL-6、IL-10、MIP-1α、MCP-1与IFNα)明显升高相关,发病机制与高致病性甲型H5N1流感病毒相似[7]

2.3 波本病毒

2014年晚春波本病毒从一例发生于美国堪萨斯(Kansas)州波本(Bourbon)县死亡男子(52岁)患者血液样本中分离到[2,8]。该患者发病前2 d在野外劳作时,曾遭多只蜱虫叮咬(病前肩上还叮着一只饱血蜱),起病有发热、疲乏、皮疹、头痛及肌肉酸痛等流感样症状,并伴有恶心、呕吐,血白细胞与血小板减少,以及肝功能异常等。当地医生疑为立克次体病,应用多西环素治疗无效,患者于发病后第11天因多脏器功能衰竭而死亡。后从患者血液样本中分离到一种病毒,经美国疾病控制和预防中心分子生物学检测,当时无法证明为已知蜱传病毒,后来鉴定为一种新病毒,取其患者居住县地名而命名为波本病毒,成为托高土病毒属的新成员,也是该病毒属对人类感染的第8种。

3 展望

托高土病毒属是主要以蜱为媒介在脊椎动物中传播的病原体。有关该病毒的特性、人类感染情况及危害,目前知之甚少。蜱是多种脊椎动物体表暂时寄生虫,是一些人兽共患病的传播媒介和贮存宿主。在我国,早已存在的自然疫源性疾病,如森林脑炎、新疆出血热、莱姆病、无形体病,以及后来的新型布尼亚病毒病(发热伴血小板减少综合征)等都是通过蜱叮咬而传播致病。本文特对国外新报道以蜱为媒介的托高土病毒属感染人类情况作些介绍,以骥引起国内医学研究工作者的重视,并提供临床医师参考。

参考文献
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KosoyOI, LambertAJ, HawkinsonDJ, et al. Novel thogotovirus species associated with febrile illness and death, United States, 2014[J]. Emerg Infect Dis, 2015, 21(5):760764.
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From Wikipedia. Bourbon virus[EB/OL]. (2015-02-24) [2015-03-15]. http://en.wikipedia.org/wiki/Bourbon_virus.
[3]
Thogotovirus[EB/OL]. (2015-03-13)[2015-03-15]. http://en.wikipedia.org/wiki/Thogotovirus.
[4]
BrieseT, ChowdharyR, Travassos da RosaA, et al. Upolu virus and Aransas Bay virus, two presumptive bunyaviruses, are novel members of the family Orthomyxoviridae[J]. J Virol, 2014, 88(10):52985309.
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Thogotavirus.Viral Zone: Swiss Institute of Bioinformatics, 2015[DB/OL][2015-02-05]. http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/79.html.
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ButenkoAM, LeshchinskaiaEV, SemashkoIV, et al. Dhor ivirus-a causative agent of human disease. 5 cases of laboratory infection[J]. Vopr Virusol, 1987, 32(6):724729.
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LiG, WangN, GuzmanH, et al. Dhori virus (Orthomyxoviridae: Thogotovirus) infection of mice produces a disease and cytokine response pattern similar to that of highly virulent influenza A (H5N1) virus infection in humans[J]. Am J Trop Med Hyg, 2008, 78(4):675680.
[8]
WeissTC. Bourbon virus: information, treatment, and prevention[EB/OL]. (2014-12-28) [2015-02-05]. https://plus.google.com/+ThomasWeissDWwriter/posts.
 
 
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