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这篇综述聚焦阿龙山病毒(ALSV),详细阐述其作为新兴蜱传分段 RNA 病毒的致病特征、流行病学特点及检测方法。ALSV 具有独特基因组结构,在多地被发现,传播机制不明。文中还探讨了防控策略,为相关研究和公共卫生决策提供参考。
1. 引言
阿龙山病毒(Alongshan virus,ALSV)是 2017 年在中国内蒙古呼伦贝尔阿龙山镇从被蜱叮咬的发热患者中首次分离并鉴定出的新型蜱传分段 RNA 病毒,暂归类于荆门病毒组,属黄病毒科。自发现以来,它不仅在中国,还在德国、瑞士等欧洲国家被检测到,在多种蜱类、蚊子以及家畜和野生动物中都有发现,表明其地理分布广泛且具有人畜共患潜力。然而,其传播机制尚不清楚,目前也无有效疫苗和抗病毒治疗方法,因此对其进行深入研究意义重大。
2. 致病特征
2.1 病毒形态与结构
通过电子显微镜观察,ALSV 在感染的 Vero 细胞中呈球形或亚球形,具黄病毒包膜特征,直径约 80 - 100nm,大于多数典型黄病毒。但俄罗斯分离株的病毒粒子平均直径为 40.5nm,还有约 13.1nm 的小粒子。病毒包膜在介导宿主细胞进入和免疫逃避中起关键作用,研究其形态结构差异对理解病毒生物学特性和开发诊断工具至关重要。
2.2 基因组特征
ALSV 基因组由四个单链正义 RNA 片段组成,总长约 11,350 碱基对(bp),分别为 S1、S2、S3 和 S4。S1 编码类似黄病毒 NS5 的非结构蛋白 1(NSP1),参与病毒复制、免疫逃避等;S3 编码 NSP2,在 RNA 复制和加工中起关键作用;S2 编码结构糖蛋白 VP1a 和 VP1b,参与病毒附着和进入宿主细胞;S4 编码 VP2(核蛋白)和 VP3(膜蛋白),维持病毒结构稳定。此外,还有重叠开放阅读框(ORF)编码的 VP4,功能尚不清楚。与荆门病毒组的 JMTV 相比,ALSV 非结构蛋白氨基酸相似性约 80%,但结构蛋白仅 25 - 75%,体现了其独特性。
2.3 阿龙山病毒的遗传多样性
截至 2025 年 1 月 11 日,已上传 300 多条 ALSV 核苷酸序列。VP1a 和 VP1b 蛋白在不同菌株间分化率不同,核苷酸序列中 VP1b 变异性更高,氨基酸水平则 VP1a 分化更明显。系统发育聚类分析显示,ALSV 菌株的遗传相似性与地理分布相关性更强,可分为欧洲分支、俄罗斯 - 哈萨克斯坦边境分支和俄罗斯 - 蒙古边境分支,但全球多样性可能不止于此,其遗传多样性受地理因素影响,且基因组分段特性可能促进新菌株产生。
2.4 非结构蛋白
ALSV 的非结构蛋白 NSP1 和 NSP2 对病毒复制和免疫逃避至关重要。NSP1 具有甲基转移酶(MTase)和 RNA 依赖的 RNA 聚合酶(RdRp)结构域,与传统黄病毒 NS5 蛋白功能有差异,其 MTase 是低亲和力 SAM/SAH 结合酶。NSP1 还通过多种方式逃避宿主免疫,如破坏线粒体动力学、降解关键免疫蛋白等。NSP2 具有类似黄病毒 NS3 解旋酶的 ATP 酶活性,参与 RNA 复制和加工,还能诱导内质网(ER)衍生的细胞质空泡形成,与细胞死亡有关,目前已发现针对其解旋酶活性的潜在药物分子。
2.5 结构蛋白
ALSV 的结构蛋白 VP1a、VP1b、VP2、VP3 和 VP4 在病毒粒子形成、稳定性和感染中起重要作用。VP1a 和 VP1b 是糖蛋白,促进病毒与宿主细胞受体结合;VP2 紧密结合病毒 RNA,形成病毒核心结构;VP3 是膜蛋白,有助于维持病毒粒子形态和稳定性;VP4 功能不太明确,可能参与病毒装配或成熟,且能抑制干扰素(IFN)介导的免疫反应,帮助病毒逃避免疫检测。
2.6 病毒入侵与复制
ALSV 可能通过细胞表面特定受体进入宿主细胞,释放遗传物质启动复制,过程类似其他黄病毒。进入细胞后,病毒利用宿主细胞器,在 ER 进行复制和成熟,NSP1、NSP2 等蛋白可能参与形成 ER 相关复制复合物。新形成的病毒粒子在 ER 腔内成熟,然后通过出芽等方式释放,感染其他细胞,但具体入侵和复制机制仍需进一步研究。
3. 发病特征
3.1 临床症状
ALSV 感染患者的临床症状与其他蜱传病毒感染相似,主要症状包括发热、头痛、乏力、恶心等,部分患者还会出现昏迷、疲劳、抑郁等症状,提示可能具有嗜神经性。临床过程通常较轻,经抗病毒治疗,症状一般在 6 - 8 天内缓解,目前尚无永久性损伤或死亡病例。实验室检查发现,患者存在乳酸脱氢酶(LDH)升高、C 反应蛋白(CRP)升高、肝损伤、肌肉损伤等异常情况。
3.2 细胞毒性和致病机制
ALSV 可感染多种细胞系,但细胞对其敏感性不同,在哺乳动物细胞中复制受限。研究表明,I 型干扰素(IFN-I)在抗病毒反应中起关键作用,ALSV 在早期感染诱导干扰素刺激基因(ISGs)表达控制病毒复制,但后期会抑制 ISG 表达逃避 IFN 反应。NSP1 在免疫逃避中起核心作用,通过多种途径抑制免疫反应,还能诱导细胞毒性,如导致细胞收缩、ER 聚集和激活细胞死亡途径。促进线粒体质量可能是一种有效的抗病毒策略,但 ALSV 感染和发病机制的复杂相互作用仍需深入研究。
4. 流行病学特征
4.1 传播媒介
ALSV 在蜱和蚊子中均有发现,蜱类如血蜱属、硬蜱属和革蜱属等,蚊子如八丈按蚊、刺扰伊蚊等都可能是其传播媒介。在中国东北、俄罗斯、德国等地,不同地区的蜱和蚊子感染率有所不同,但蚊子在 ALSV 传播中的作用尚不清楚,且病毒在媒介中的传播模式和机制也有待研究。
4.2 动物宿主
ALSV 的动物宿主广泛,绵羊、牛等家畜以及驯鹿、赤鹿等野生动物都能感染。在中国东北和德国,这些动物的 ALSV 抗体和核酸阳性率较高,感染动物可能成为病毒的扩增宿主,促进病毒传播,但传播效率和机制还需进一步研究,加强对动物宿主的管理对防控病毒传播至关重要。
4.3 地理分布
ALSV 已在欧亚大陆多个地区被检测到,主要集中在高纬度地区,但在非洲、大洋洲和美洲尚未有报道,可能与监测不足有关。全球变暖、全球交流增加和鸟类迁徙等因素可能导致其地理分布扩大,加强监测对防控病毒传播意义重大。
4.4 时间分布
ALSV 感染病例报告较少,人类感染高峰预计与蜱和蚊子的活动高峰一致,在北半球,5 - 10 月是监测关键时期。加强这期间的监测有助于了解感染趋势、评估疫情风险和采取预防措施。
4.5 易感人群
人群普遍易感 ALSV,感染与接触蜱的机会有关,从事户外工作的人群感染风险较高。提高公众对蜱传疾病的认识,采取防护措施,如使用驱虫剂、穿防护服等,可降低感染风险。
5. 检测方法
5.1 病毒分离与培养
病毒分离和培养是诊断传染病的金标准,最初分离 ALSV 时使用了多种细胞系,Vero 细胞适合其分离培养,但病毒在哺乳动物细胞中传代有限。蜱细胞系是分离培养蜱传病原体的更好选择,但病毒分离培养耗时且依赖特定细胞系,在临床和现场检测中常被其他方法替代,不过对病毒研究仍有重要意义。
5.2 酶联免疫吸附试验(ELISA)
ELISA 通过抗原抗体特异性结合检测目标分子,具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点。研究中用重组 VP2 蛋白作为检测抗原,成功检测出羊和牛血清中的 ALSV 特异性抗体,未来可探索更多抗原提高检测准确性和通用性。
5.3 间接免疫荧光
间接免疫荧光用于检测 ALSV 抗体,用感染 ALSV 的 Vero 细胞作为抗原,通过检测患者急性期和恢复期血清抗体水平变化诊断感染。但该方法需病毒培养,操作复杂,不适合快速诊断,主要用于研究和特殊诊断场景。
5.4 荧光素酶免疫沉淀系统
荧光素酶免疫沉淀系统(LIPS)可检测血清中未知抗体,利用真核表达蛋白的空间构象表位,灵敏度高、特异性强。已成功用于检测德国野生动物和家畜血清中的 VP2 特异性抗体,但该方法操作复杂、耗时,设备和人员要求高,灵敏度相对较低,主要用于研究和监测。
5.5 核酸检测技术
核酸检测技术是检测 ALSV 的有效方法,实时逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)应用广泛,针对不同基因设计的 RT-PCR 系统可提高检测效率和准确性。但目前缺乏标准化方法,检测系统的灵敏度和特异性还需进一步验证,不过核酸检测技术在 ALSV 研究和诊断中仍不可或缺。
5.6 高通量测序技术
高通量测序技术适用于筛查未知病原体,在 ALSV 的发现和监测中发挥了重要作用,可用于分析病毒基因组,追踪其地理分布和流行情况。但该技术存在测序流程耗时、成本高、数据分析复杂等问题,目前主要用于病原体发现、监测和基因组研究,随着技术发展有望更广泛应用。
6. 建议与未来方向
6.1 生态特征和传播机制
深入研究 ALSV 与媒介、宿主和环境的相互作用,包括蜱和蚊子的传播方式以及环境因素对病毒传播的影响,有助于了解其生命周期和传播途径。
6.2 公共卫生影响
进一步研究 ALSV 对人类健康的影响,如嗜神经性、与人类疾病的关联、引发严重或长期并发症的能力以及与免疫系统的相互作用,为临床管理提供依据。
6.3 地理分布和宿主范围
扩大监测范围,了解 ALSV 的地理传播和宿主范围,关注高纬度地区,评估其人畜共患潜力,预测和防控病毒传播。
6.4 检测方法标准化
开发统一、有效的 ALSV 检测方法,优化检测工具,提高诊断准确性,使其适用于临床和现场检测。
6.5 预防和控制策略
采取综合防控措施,包括媒介管理、公众教育和动物宿主管理,减少病毒传播风险。
6.6 气候变化的影响
研究气候变化对 ALSV 媒介分布和密度的影响,建模预测其变化,制定适应性策略。
6.7 药物再利用和疫苗前景
评估开发 ALSV 抗病毒药物和疫苗的必要性,短期内药物再利用和筛选广谱抗病毒药物可能更可行,未来可探索针对关键病毒蛋白的治疗方法和疫苗开发。
6.8 全球合作和数据共享
加强国际合作,共享数据、开展联合研究,制定标准化协议,将研究成果转化为公共卫生政策。
7. 结论
ALSV 的发现丰富了对蜱传病毒的认识,但在其生态特征、传播动力学和公共卫生影响等方面仍有许多未知。加强监测、提高公众意识和采取针对性预防策略,对降低 ALSV 和其他新兴蜱传病原体的风险至关重要。