傳染性非典型肺炎的診療方案(之一)
傳染性非典型肺炎(嚴(yán)重急性呼吸綜合征,SARS)是由SARS冠狀病毒(SARS-CoV)引起的一種具有明顯傳染性、可累及多個(gè)臟器系統(tǒng)的特殊肺炎,世界衛(wèi)生組織(WHO)將其命名為嚴(yán)重急性呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome,SARS)。臨床上以發(fā)熱、乏力、頭痛、肌肉關(guān)節(jié)酸痛等全身癥狀和干咳、胸悶、乏力、頭痛、肌肉關(guān)節(jié)酸痛等全身癥狀和干咳、胸悶、呼吸困難等呼吸道癥狀為主要表現(xiàn),部分病例可有腹瀉等消化道癥狀;胸部X線檢查可見肺部炎性浸潤影、實(shí)驗(yàn)室檢查外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)正;蚪档、抗菌藥物治療無效是其重要特征。重癥病例表現(xiàn)明顯的呼吸困難,并可迅速發(fā)展成為急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)。截至2003年8月7日,全球累計(jì)發(fā)病例數(shù)為8422例,依據(jù)報(bào)告病例計(jì)算的平均病死率達(dá)到了9.3%。
病原學(xué)
(一)概述
, 百拇醫(yī)藥
2002年11月在我國廣東省部分地區(qū)悄然出現(xiàn)的SARS,在經(jīng)歷了兩個(gè)多月的始發(fā)期后,擴(kuò)散到我國內(nèi)地24個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。在全球共波及亞洲、美洲、歐洲等32個(gè)國家和地區(qū)。自2003年1月以來,SARS疫情引起了眾多中外科學(xué)家的關(guān)注。作為疫情的首發(fā)地,中國科學(xué)家在排除了大量的常見病因后,將目光集中到“新病原”的尋找上。2003年3月17日,WHO建立了全球網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,開始了SARS病原的聯(lián)合攻關(guān)。經(jīng)過全球9個(gè)國家13個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家從病毒形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、血清學(xué)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等多方面研究,4月16日WHO在日內(nèi)瓦宣布,一種新的冠狀病毒是SARS的病原,并將其命名為SARS冠狀病毒。
經(jīng)典冠狀病毒感染主要發(fā)生在冬春季節(jié),廣泛分布于世界各地。該病毒包括三個(gè)群,第一、二群主要為哺乳動(dòng)物冠狀病毒,第三群主要包括禽類冠狀病毒。人冠狀病毒有兩個(gè)血甭型(HCo-229E,HCoV-OC43),是人呼吸道感染的重要病原,人類20%的普通感冒由冠狀病毒引起。冠狀病毒也是成人慢性氣管炎急性加重的重要病因之一;蚪M學(xué)研究結(jié)果表明,SARS-CoV的基因與已知三個(gè)群經(jīng)典冠狀病毒均不相同,第一群病毒血清可與SARS-CoV反應(yīng),而SARS患者血清卻不能與已知的冠狀病毒反應(yīng)。因此,作為一種新的冠狀病毒,SARS-CoV可被歸為第四群。
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(二)形態(tài)結(jié)構(gòu)
SARS-CoV屬冠狀病毒科冠狀病毒屬,為有包膜病毒,直徑多為60-120nm,包膜上有放射狀排列的花瓣樣或纖毛狀突起,長(zhǎng)約20nm或更長(zhǎng),基底窄,形似王冠,與經(jīng)典冠狀病毒相似。病毒的形態(tài)發(fā)生過程較長(zhǎng)而復(fù)雜,成熟病毒呈圓球形、橢圓形,成熟的和未成熟的病毒體在大小和形態(tài)上都有很大差異,可以出現(xiàn)很多古怪的形態(tài),如腎形、鼓槌形、馬蹄形、鈴鐺形等,很容易與細(xì)胞器混淆。在大小上,病毒顆粒從開始的400nm減小到成熟后期的60-120nm。在患者尸體解剖標(biāo)本切片中也可見到形態(tài)多樣的病毒顆粒。
(三)生物學(xué)特性
病毒在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖,由RNA基因編碼的多聚酶利用細(xì)胞材料進(jìn)行RNA復(fù)制和蛋白合成,組裝成新病毒并出芽分泌到細(xì)胞外。與以往發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒不同,利用Vero-E6或Vero(綠猴腎細(xì)胞)細(xì)胞很容易對(duì)SARS-CoV進(jìn)行分離培養(yǎng),病毒在37℃條件下生長(zhǎng)良好,細(xì)胞感染24小時(shí)即可出現(xiàn)病變,可用空斑進(jìn)行病毒滴定,早期分離株的培養(yǎng)滴度一般可達(dá)1×106pfu/ml左右。在RD(人橫紋肌腫瘤細(xì)胞)、MDCK(狗腎細(xì)胞)、293(人胚腎細(xì)胞)、2BS(人胚肺細(xì)胞)等細(xì)胞系上也可以培養(yǎng),但滴度較低。
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室溫24℃下病毒在尿液里至少可存活10天,在腹瀉患者的痰液和糞便里能存活5天以上,在血液中可存活15天,在塑料、玻璃、馬賽克、金屬、布料、復(fù)印紙等多種物體表面均可存活2-3天。
病毒對(duì)溫度敏感,隨溫度升高抵抗力下降,37℃可存活4天,56℃加熱90分鐘、75℃加熱30分鐘能夠滅活病毒。紫外線照射60分鐘可殺死病毒。
病毒對(duì)有機(jī)溶劑敏感,乙醚4℃條件下作用24小時(shí)可完全滅活病毒,75%乙醇作用5分鐘可使病毒失去活力,含氯的消毒劑作用5分鐘可以滅活病毒。
(四)分子生物學(xué)特點(diǎn)
病毒基因組為單股正鏈RNA,由大約30000個(gè)核苷酸組成,與經(jīng)典冠狀病毒僅有約60%同源性,但基因組的組織動(dòng)工與其他冠狀病毒相似;蚪M從 5'到3'端依次為:5’-多聚酶-S-E-M-N-3'。5'端有甲基化帽子結(jié)構(gòu),其后是72個(gè)核苷酸的引導(dǎo)序列;蚪MRNA約2/3為開放新聞?dòng)浾呖蚣?ORF)1a/1b,編碼RNA多聚酶(Rep),該蛋白直接從基因組RNA翻譯,形成多蛋白前體,后者進(jìn)一步被病毒主要蛋白酶3CLpro切割,主要負(fù)責(zé)病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。Rep的下游有4人ORF,分別編碼S、E、M和N四種結(jié)構(gòu)蛋白,它們從亞基因組mRNA中翻譯,亞基因組mRNA以不連續(xù)轉(zhuǎn)錄的機(jī)制合成,其轉(zhuǎn)錄由轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列(TRS)啟始,后者的保守序列為AAACGAAC;蚪M3'端有polyA尾。
, http://www.www.srpcoatings.com
病毒包膜為雙層脂膜,外膜蛋白包括糖蛋白S、M和小衣殼E蛋白。M糖蛋白與其他冠狀病毒糖蛋白不同,僅有短的氨基末端結(jié)構(gòu)域暴露于病毒包膜的外面。長(zhǎng)而彎曲的螺旋狀核衣殼結(jié)構(gòu)由單一分子的基因組RNA、多分子的堿性N蛋白以及M蛋白的羧基末端組成。病毒的模擬結(jié)構(gòu)如圖所示。S蛋白負(fù)責(zé)細(xì)胞的黏附、膜融合及誘導(dǎo)中和抗體,相對(duì)分子質(zhì)量大約150000-180000,包括胞外域、跨膜結(jié)構(gòu)域以及短羧基末端的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。在經(jīng)典冠狀病毒中,E蛋白和M蛋白可能組成最小的裝配單位,E蛋白對(duì)病毒的組裝發(fā)揮關(guān)鍵作用,M蛋白對(duì)于病毒核心的穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。與其他冠狀病毒不同的是,在S和E之間(X1-274aa,X2-154aa)以及M和N(X3-63aa,X4-122aa,X5-84aa)之間有多于50個(gè)氨基酸的多肽潛在編碼序列,M和N之間還有少于50個(gè)氨基酸的多肽潛在編碼序列。同源性搜索結(jié)果表明,這些潛在多肽與任何其他蛋白都沒有序列的相似性。
目前,國內(nèi)外科學(xué)家已經(jīng)報(bào)道了多株SARS-CoV的全基因組序列,發(fā)現(xiàn)其變異程度不高,來自新加坡4株、加拿大1株、美國1株、我國香港2株、北京4株和廣東1株共13個(gè)病毒株中發(fā)現(xiàn)了129處變異。根據(jù)其進(jìn)化樹,可以將目前的流行株分為2個(gè)基因組:一組包括我國北京4個(gè)毒株(BJ01-BJ04)、廣州1株(GZ01)和香港中文大學(xué)測(cè)定的1個(gè)毒株(CUHK),其他毒株屬于另外一組。分析病毒的變異特征,有可能為追蹤病毒來源提供線索。
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(五)免疫學(xué)特征
大多數(shù)情況下,SARS-CoV感染時(shí),人體免疫系統(tǒng)能夠激發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)并逐漸控制感染、清除病毒。有許多證據(jù)表明,SARS-CoV感染時(shí),人體免疫系統(tǒng)能夠激發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)并逐漸控制感染、清除病毒。有許多證據(jù)表明,SARS-CoV可以直接侵犯免疫系統(tǒng),導(dǎo)致患者淋巴細(xì)胞、白細(xì)胞減少和外周淋巴組織的病理損傷。多數(shù)SARS患者外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)正常或降低,而
CD3+、CD4+、CD8+、T淋巴細(xì)胞較正常人明顯降低,病情越重,T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)下降越明顯,SARS患者恢復(fù)后 ,T淋巴細(xì)胞的數(shù)量和功能逐漸恢復(fù)正常。SARS-CoV核酸一般在臨床癥狀出現(xiàn)后5天可以從患者鼻咽抽取物中檢出,第10天左右達(dá)到高峰,然后開始降低;21天,47%的患者鼻咽抽取物為陽性,67%糞便標(biāo)本為陽性,21%尿液標(biāo)本為陽性。N蛋白能誘發(fā)較強(qiáng)的免疫反應(yīng),因此可用于抗體檢測(cè)。對(duì)抗體的檢測(cè)表明,一般發(fā)病后1周,患者體內(nèi)IgM開始產(chǎn)生,最多可持續(xù)3個(gè)月;7-10天左右IgG開始產(chǎn)生,隨后逐漸升高,1具月左右抗體滴度達(dá)到高峰并全部陽轉(zhuǎn),至患者恢復(fù)后6個(gè)月仍持續(xù)高水平陽性。SARS是一種新發(fā)疾病,人群普遍易感,流行病學(xué)資料表明,SARS-CoV主要引起顯性感染,尚缺少亞臨床感染的證據(jù)。本次SARS流行后,并未在人群中形成免疫保護(hù)屏障,人群仍普遍易感,檢測(cè)患者血清中SARS-VoV特異性抗體有助于臨床診斷。
關(guān)注非典專題, 百拇醫(yī)藥
病原學(xué)
(一)概述
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2002年11月在我國廣東省部分地區(qū)悄然出現(xiàn)的SARS,在經(jīng)歷了兩個(gè)多月的始發(fā)期后,擴(kuò)散到我國內(nèi)地24個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。在全球共波及亞洲、美洲、歐洲等32個(gè)國家和地區(qū)。自2003年1月以來,SARS疫情引起了眾多中外科學(xué)家的關(guān)注。作為疫情的首發(fā)地,中國科學(xué)家在排除了大量的常見病因后,將目光集中到“新病原”的尋找上。2003年3月17日,WHO建立了全球網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,開始了SARS病原的聯(lián)合攻關(guān)。經(jīng)過全球9個(gè)國家13個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家從病毒形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、血清學(xué)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等多方面研究,4月16日WHO在日內(nèi)瓦宣布,一種新的冠狀病毒是SARS的病原,并將其命名為SARS冠狀病毒。
經(jīng)典冠狀病毒感染主要發(fā)生在冬春季節(jié),廣泛分布于世界各地。該病毒包括三個(gè)群,第一、二群主要為哺乳動(dòng)物冠狀病毒,第三群主要包括禽類冠狀病毒。人冠狀病毒有兩個(gè)血甭型(HCo-229E,HCoV-OC43),是人呼吸道感染的重要病原,人類20%的普通感冒由冠狀病毒引起。冠狀病毒也是成人慢性氣管炎急性加重的重要病因之一;蚪M學(xué)研究結(jié)果表明,SARS-CoV的基因與已知三個(gè)群經(jīng)典冠狀病毒均不相同,第一群病毒血清可與SARS-CoV反應(yīng),而SARS患者血清卻不能與已知的冠狀病毒反應(yīng)。因此,作為一種新的冠狀病毒,SARS-CoV可被歸為第四群。
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(二)形態(tài)結(jié)構(gòu)
SARS-CoV屬冠狀病毒科冠狀病毒屬,為有包膜病毒,直徑多為60-120nm,包膜上有放射狀排列的花瓣樣或纖毛狀突起,長(zhǎng)約20nm或更長(zhǎng),基底窄,形似王冠,與經(jīng)典冠狀病毒相似。病毒的形態(tài)發(fā)生過程較長(zhǎng)而復(fù)雜,成熟病毒呈圓球形、橢圓形,成熟的和未成熟的病毒體在大小和形態(tài)上都有很大差異,可以出現(xiàn)很多古怪的形態(tài),如腎形、鼓槌形、馬蹄形、鈴鐺形等,很容易與細(xì)胞器混淆。在大小上,病毒顆粒從開始的400nm減小到成熟后期的60-120nm。在患者尸體解剖標(biāo)本切片中也可見到形態(tài)多樣的病毒顆粒。
(三)生物學(xué)特性
病毒在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)增殖,由RNA基因編碼的多聚酶利用細(xì)胞材料進(jìn)行RNA復(fù)制和蛋白合成,組裝成新病毒并出芽分泌到細(xì)胞外。與以往發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒不同,利用Vero-E6或Vero(綠猴腎細(xì)胞)細(xì)胞很容易對(duì)SARS-CoV進(jìn)行分離培養(yǎng),病毒在37℃條件下生長(zhǎng)良好,細(xì)胞感染24小時(shí)即可出現(xiàn)病變,可用空斑進(jìn)行病毒滴定,早期分離株的培養(yǎng)滴度一般可達(dá)1×106pfu/ml左右。在RD(人橫紋肌腫瘤細(xì)胞)、MDCK(狗腎細(xì)胞)、293(人胚腎細(xì)胞)、2BS(人胚肺細(xì)胞)等細(xì)胞系上也可以培養(yǎng),但滴度較低。
, 百拇醫(yī)藥
室溫24℃下病毒在尿液里至少可存活10天,在腹瀉患者的痰液和糞便里能存活5天以上,在血液中可存活15天,在塑料、玻璃、馬賽克、金屬、布料、復(fù)印紙等多種物體表面均可存活2-3天。
病毒對(duì)溫度敏感,隨溫度升高抵抗力下降,37℃可存活4天,56℃加熱90分鐘、75℃加熱30分鐘能夠滅活病毒。紫外線照射60分鐘可殺死病毒。
病毒對(duì)有機(jī)溶劑敏感,乙醚4℃條件下作用24小時(shí)可完全滅活病毒,75%乙醇作用5分鐘可使病毒失去活力,含氯的消毒劑作用5分鐘可以滅活病毒。
(四)分子生物學(xué)特點(diǎn)
病毒基因組為單股正鏈RNA,由大約30000個(gè)核苷酸組成,與經(jīng)典冠狀病毒僅有約60%同源性,但基因組的組織動(dòng)工與其他冠狀病毒相似;蚪M從 5'到3'端依次為:5’-多聚酶-S-E-M-N-3'。5'端有甲基化帽子結(jié)構(gòu),其后是72個(gè)核苷酸的引導(dǎo)序列;蚪MRNA約2/3為開放新聞?dòng)浾呖蚣?ORF)1a/1b,編碼RNA多聚酶(Rep),該蛋白直接從基因組RNA翻譯,形成多蛋白前體,后者進(jìn)一步被病毒主要蛋白酶3CLpro切割,主要負(fù)責(zé)病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。Rep的下游有4人ORF,分別編碼S、E、M和N四種結(jié)構(gòu)蛋白,它們從亞基因組mRNA中翻譯,亞基因組mRNA以不連續(xù)轉(zhuǎn)錄的機(jī)制合成,其轉(zhuǎn)錄由轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列(TRS)啟始,后者的保守序列為AAACGAAC;蚪M3'端有polyA尾。
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病毒包膜為雙層脂膜,外膜蛋白包括糖蛋白S、M和小衣殼E蛋白。M糖蛋白與其他冠狀病毒糖蛋白不同,僅有短的氨基末端結(jié)構(gòu)域暴露于病毒包膜的外面。長(zhǎng)而彎曲的螺旋狀核衣殼結(jié)構(gòu)由單一分子的基因組RNA、多分子的堿性N蛋白以及M蛋白的羧基末端組成。病毒的模擬結(jié)構(gòu)如圖所示。S蛋白負(fù)責(zé)細(xì)胞的黏附、膜融合及誘導(dǎo)中和抗體,相對(duì)分子質(zhì)量大約150000-180000,包括胞外域、跨膜結(jié)構(gòu)域以及短羧基末端的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。在經(jīng)典冠狀病毒中,E蛋白和M蛋白可能組成最小的裝配單位,E蛋白對(duì)病毒的組裝發(fā)揮關(guān)鍵作用,M蛋白對(duì)于病毒核心的穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。與其他冠狀病毒不同的是,在S和E之間(X1-274aa,X2-154aa)以及M和N(X3-63aa,X4-122aa,X5-84aa)之間有多于50個(gè)氨基酸的多肽潛在編碼序列,M和N之間還有少于50個(gè)氨基酸的多肽潛在編碼序列。同源性搜索結(jié)果表明,這些潛在多肽與任何其他蛋白都沒有序列的相似性。
目前,國內(nèi)外科學(xué)家已經(jīng)報(bào)道了多株SARS-CoV的全基因組序列,發(fā)現(xiàn)其變異程度不高,來自新加坡4株、加拿大1株、美國1株、我國香港2株、北京4株和廣東1株共13個(gè)病毒株中發(fā)現(xiàn)了129處變異。根據(jù)其進(jìn)化樹,可以將目前的流行株分為2個(gè)基因組:一組包括我國北京4個(gè)毒株(BJ01-BJ04)、廣州1株(GZ01)和香港中文大學(xué)測(cè)定的1個(gè)毒株(CUHK),其他毒株屬于另外一組。分析病毒的變異特征,有可能為追蹤病毒來源提供線索。
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(五)免疫學(xué)特征
大多數(shù)情況下,SARS-CoV感染時(shí),人體免疫系統(tǒng)能夠激發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)并逐漸控制感染、清除病毒。有許多證據(jù)表明,SARS-CoV感染時(shí),人體免疫系統(tǒng)能夠激發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)并逐漸控制感染、清除病毒。有許多證據(jù)表明,SARS-CoV可以直接侵犯免疫系統(tǒng),導(dǎo)致患者淋巴細(xì)胞、白細(xì)胞減少和外周淋巴組織的病理損傷。多數(shù)SARS患者外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)正常或降低,而
CD3+、CD4+、CD8+、T淋巴細(xì)胞較正常人明顯降低,病情越重,T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)下降越明顯,SARS患者恢復(fù)后 ,T淋巴細(xì)胞的數(shù)量和功能逐漸恢復(fù)正常。SARS-CoV核酸一般在臨床癥狀出現(xiàn)后5天可以從患者鼻咽抽取物中檢出,第10天左右達(dá)到高峰,然后開始降低;21天,47%的患者鼻咽抽取物為陽性,67%糞便標(biāo)本為陽性,21%尿液標(biāo)本為陽性。N蛋白能誘發(fā)較強(qiáng)的免疫反應(yīng),因此可用于抗體檢測(cè)。對(duì)抗體的檢測(cè)表明,一般發(fā)病后1周,患者體內(nèi)IgM開始產(chǎn)生,最多可持續(xù)3個(gè)月;7-10天左右IgG開始產(chǎn)生,隨后逐漸升高,1具月左右抗體滴度達(dá)到高峰并全部陽轉(zhuǎn),至患者恢復(fù)后6個(gè)月仍持續(xù)高水平陽性。SARS是一種新發(fā)疾病,人群普遍易感,流行病學(xué)資料表明,SARS-CoV主要引起顯性感染,尚缺少亞臨床感染的證據(jù)。本次SARS流行后,并未在人群中形成免疫保護(hù)屏障,人群仍普遍易感,檢測(cè)患者血清中SARS-VoV特異性抗體有助于臨床診斷。
關(guān)注非典專題, 百拇醫(yī)藥
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