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诺如病毒感染的流行病学特征

【摘要】:诺如病毒感染所引起的主要临床表现为恶心、呕吐、腹痛,症状轻微。诺如病毒感染的潜伏期一般为24~48小时,伴随症状持续12~60小时。4流行过程诺如病毒感染呈全球分布。相对于成年人来说,诺如病毒更容易在老年人、患者和学生群体中导致腹泻暴发。

诺如病毒是一种分布广泛的肠道病毒。目前已被欧美公认为是导致成人病毒性胃肠炎的首要病原体,也是儿童病毒性胃肠炎的第二位病因。近年来,全球诺如病毒感染呈上升趋势,美国每年约发生诺如病毒感染2 300万例,在美国发生的急性胃肠炎暴发事件中,约80%由诺如病毒引起。诺如病毒是一种食源性的胃肠道病原体,其地位已经超越轮状病毒,正成为公共卫生领域新的挑战,越来越受到重视。

1 病原学

诺如病毒属于杯状病毒科(Caliciviridae)中的诺如病毒属,为直径27~35 nm、无包膜的病毒颗粒。1968年,因其导致美国俄亥俄州诺瓦克镇的一所小学腹泻暴发而引起了人们的注意。诺如病毒是单股正链RNA病毒,基因组全长约7.5 kb,包括三个开放阅读框架(ORFs):ORFl、ORF2和ORF3,其中ORFl和ORF2有大约20 bp的重叠区,不同毒株易在此重叠区的上游或下游发生重组,这对诺如病毒的进化具有重要意义。ORFl编码非结构蛋白,其中包括RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp);ORF2和ORF3分别编码大衣壳蛋白(VP1)和小衣壳蛋白(VP2)。诺如病毒可以分为五个基因组(Genogroup):GⅠ~GⅤ。其中感染人类的只有GⅠ、GⅡ和GⅣ组诺如病毒。

诺如病毒具有较强的耐受性,对各种理化因子有较强的抵抗力。即使是在60℃下孵育30分钟、4℃下20%的乙醚处理18小时,或在室温、pH2.7的环境中暴露3小时,它仍然具有一定的传染性。此外,诺如病毒可以在冰冻存储的条件下长期生存。vertrel和freon等有机溶剂都不能灭活诺如病毒。诺如病毒在含有0.5~1.0 mg/L游离氯离子的水溶液或3.75~6.25 mg/L氯离子浓度的普通饮用水中仍能存活,但可被10mg/L高浓度氯离子的水溶液灭活,因此地下水和娱乐用水常由于氯离子浓度不足而导致诺如病毒胃肠炎暴发。

2 临床表现

人感染诺如病毒后,首先会引发肠黏膜的特异性组织变化以及黏膜固有层的炎症反应,十二指肠的上皮细胞毒性T细胞有所增加。同时,该病毒可穿过肠黏膜,也可通过树突状细胞的感染进入引流淋巴结,导致肠系膜淋巴结和周边组织被感染。诺如病毒感染所引起的主要临床表现为恶心、呕吐、腹痛,症状轻微。然而,伴随恶心、呕吐及腹泻的患者也可以表现为严重的形式,比如严重脱水甚至死亡。诺如病毒感染的潜伏期一般为24~48小时,伴随症状持续12~60小时。有时感染后可表现为低热和腹痛,因此也常常用“胃肠感冒”这一术语来描述此病。大约30%的病毒感染者是无症状的,然而这样的患者仍可能传播病毒。

3 诊断

电镜检测病毒颗粒是诊断诺如病毒感染的金标准,但其灵敏度低,要求样品中病毒含量≥106/mL,而且这种检测法的检测设备昂贵,操作繁杂,不适合用于临床研究和大规模流行病学调查。免疫检测法是利用抗原抗体的反应对病原体进行检测,这种检测法虽然比较经济,且诊断迅速,但特异度和灵敏度不够理想,只能作为初步筛查。目前分子生物学检测方法越来越流行,已成为实验室检测诺如病毒的主要方法:逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)通过“mRNA→cDNA→PCR扩增→目的基因或检测基因表达”的反转录方式,使RNA检测的灵敏度大大提高。其中多重荧光RT-PCR技术还能同时诊断诺如病毒、肠道腺病毒和轮状病毒,均无交叉反应,且重复性好,从而为诺如病毒的进一步研究节省了人力和物力。

4 流行过程

诺如病毒感染呈全球分布。国外的研究显示,北半球的主要高发季节是冬季,而南半球主要在暖季发病。在我国,诺如病毒感染发病率在冬季会出现上升趋势,因此,又被称为“冬季呕吐病”,由南向北发病率表现为升高趋势,并且具有发病季节后延的特点。

(1)传染源

人类是诺如病毒的唯一宿主,诺如病毒感染的患者、隐性感染者及健康携带者均可成为传染源。患者发病后1~3天,每克粪便中含有的病毒量可达105~1011个病毒颗粒,传播危险性极高。2000—2004年,美国疾病预防与控制中心接报348起诺如病毒感染暴发事件,其中136起发生在饭店,101起发生在疗养院和医院,42起发生在学校和托幼机构,69起发生在度假场所和游船上。

(2)传播途径

粪-口途径是诺如病毒传播的主要途径,其次是直接接触传播,可发生于所有年龄段人群。常在社区、学校、餐馆、医院、托儿所、孤老院及军队等场所因含有病毒的排泄物污染水源、食物、物品而造成流行。此外,暴发期间空气和污染物也是不容忽视的传播媒介。诺如病毒的数项特征促进了它的传播。首先,低感染剂量使得病毒可通过飞沫、污染物、个人接触和环境污染传播;其次,病毒排出常发生于疾病出现之前,在暴露的人群中高达30%,在疾病发生之后可持续很长一段时间,从而增加了二次播散的潜在危险,这一点在食品工作者和家人中尤其值得注意;最后,该病毒抵抗力强,能忍受较大范围的温度变化(0℃~60℃),可持续存在于环境表面、娱乐设施、饮用水和各种食物中。

(3)易感人群

诺如病毒可以感染各年龄组人群。相对于成年人来说,诺如病毒更容易在老年人、患者和学生群体中导致腹泻暴发。由于诺如病毒株的高度变异性,且人类缺乏完全的交叉保护和长期的免疫力,因此人的一生当中可发生重复感染。此外,由于诺如病毒基因很易发生突变,因此特别容易发生抗原转换和重组,后者反过来导致新病毒株的进化进而感染易感宿主。

5 分子流行病学

诺如病毒家族庞大复杂,基因型多样,GⅡ基因组最常见,占90%以上,优势株是GⅡ-4基因型,占GⅡ组的67%。1995年GⅡ-4型在世界范围内流行,此后20年来一直是优势株,暴发和流行大都与GⅡ-4变异株有关。GⅡ型诺如病毒每2~4年可出现新的变异株,2002、2004、2006a/b、2012变种的出现主导了同一时期的暴发流行。我国诺如病毒的相关研究起步较晚。多项研究显示,GⅡ-4基因型诺如病毒为我国流行的优势毒株,但是也存在较大的变异。例如,GⅡ型病毒是引起广东省诺如病毒暴发的唯一病毒。2004年广东省出现了与GⅡ-4型同源性较高的GⅡ-12型,2005年却以GⅡ-3型为主,从2006年开始GⅡ-4型变异株2006b成为优势株;自2014年冬季以来,GⅡ-17型变异株所致的暴发疫情有大幅增加的趋势。

6 预防和控制

迄今尚无稳定、有效的可供大规模接种的诺如病毒疫苗,也没有安全、稳定的抗毒血清用于紧急防护高危暴露人群。目前研究认为,人类在感染诺如病毒后可以产生短期的免疫力,而是否存在长期免疫力尚无定论。

因此,在有效的疫苗被发明以前,积极采取下列防控措施非常重要:首先,诺如病毒主要通过污染食物和水源引起疫情暴发,并通过人与人的接触而快速传播,因此跟踪和调查暴发时,必须将一代病例和二代病例分开。预防二代病例增加的关键是制止暴发的持续,一定要调查清楚首发病例以及疫情传播和流行的先后次序。其次,开展诺如病毒监测工作,将获得的毒株与单次暴发相联系,暴发蔓延时应对诺如病毒毒株的特殊可变区域进行测序,以监测毒株的进化以及识别与长期传播相关的单个毒株,并在筛查中对流行株做出评估。此外,加强医院及疾控机构实验室建设,提高实验室检测能力。再次,提高人群防病意识和防病知识,养成良好的个人卫生习惯。对可疑的食品污染途径设法进行阻断,定期对食堂工作人员等相关人员进行健康体检和卫生知识培训,落实每天的健康报告制度,不允许患病的食品加工或餐饮服务者留在接触食品的工作岗位,强调每个人都应“洗净手、堵住口”。最后,要增强个人卫生和自我保护意识,采取与消化道传染病相应的预防措施,搞好净化环境表面的群众性卫生运动

7 展望

尽管近十年来诺如病毒的预防和控制研究取得了显著的进步,但是仍然有许多问题有待解决。首先,目前食品质量监控多以细菌污染为基准,所以亟须研究和开发简单、方便且易于推广的诺如病毒监测系统;其次,疫苗是预防传染性疾病的最有效手段,因此如何在现有的基础上,设计、研发安全有效的诺如病毒预防用疫苗,并进一步优化疫苗策略,也是研究者面临的重要问题;最后,通过研究肠道微生物群落与黏膜免疫、环境因子和宿主遗传的复杂关系,探索其对诺如病毒感染的影响,从而进一步明确重症诺如病毒感染的发病机制及风险,这对诺如病毒的防控也具有非常重要的意义。