脑脊液和血清中蜱传脑炎病毒的检测与分子特征分析及其与疾病严重程度的关系

《Journal of Clinical Virology》：Detection and molecular characterisation of tick-borne encephalitis virus in CSF and serum in relation to disease severity

西尼罗病毒（TBEV）RNA在血清和脑脊液中的检出率为3.9%和6.4%，共10例患者携带，且该群体年龄较大（71 vs 52岁），ICU入院率（40% vs 13%）和机械通气需求（30% vs 4%）显著更高。通过Sanger测序发现?rebro和V?rmland患者的5’非编码区存在基因差异，其中V?rmland样本有两个独特变异，提示局部病毒遗传多样性。

　　这项研究聚焦于蜱传脑炎病毒（TBEV）在临床样本中的检测情况，以及其与疾病严重程度之间的潜在关联。研究团队由来自瑞典卡尔斯塔德的临床研究与教育中心的多位科学家组成，包括Magnus Klinteskog、Anita Koskela von Sydow、Naveed Asghar、Magnus Johansson、Anna J. Henningsson、Martin Sundqvist、Per-Eric Lindgren和Lukas Frans Ocias。他们通过分析2016年至2021年间在瑞典奥雷布罗县（?rebro）和瓦尔姆兰县（V?rmland）确诊为蜱传脑炎（TBE）的137名患者，探讨了TBEV RNA在血清和脑脊液（CSF）中的存在情况，并进一步分析了这些病毒RNA的遗传特征。

蜱传脑炎是由TBEV引起的一种由蜱虫传播的神经系统疾病，该病毒属于黄病毒科（Flaviviridae），在瑞典主要表现为欧洲型蜱传脑炎病毒（EU-TBEV），通常通过Ixodes ricinus蜱虫的叮咬传播。自1954年首次在瑞典报告以来，TBEV的感染率有所上升，尤其是在近年来，病例不仅局限于传统的水体附近，还出现在瑞典西部海岸和内陆地区。这种病毒的传播模式在地理上有所扩展，使得对TBEV的研究变得更加重要。

研究的主要目标包括三个层面：首先，检测TBEV RNA在患者临床样本中的存在；其次，利用Sanger测序技术对检测到的RNA进行遗传特征分析；最后，评估TBEV RNA的检测与疾病严重程度之间的关系。为了实现这些目标，研究团队收集了来自这两个地区的血清和脑脊液样本，共计129份血清和110份脑脊液。通过实时PCR和嵌套PCR技术，他们对样本中的TBEV RNA进行了检测，并对其中部分样本进行了Sanger测序。通过这些手段，他们不仅能够确认病毒的存在，还能获取其遗传信息，从而揭示病毒的变异情况。

在研究结果中，TBEV RNA在血清中被检测到的频率为3.9%（5份），而在脑脊液中为6.4%（7份），共计10名患者（7.3%）的样本中检测到了病毒RNA。这些患者普遍年龄较大，且更可能需要进入重症监护室（ICU）接受治疗，其中40%的患者被ICU收治，30%的患者需要机械通气支持。这些发现表明，TBEV RNA的存在可能与更严重的疾病表现有关，尤其是在神经系统的功能受损方面。相比之下，没有检测到TBEV RNA的患者则表现出较低的ICU收治率和机械通气需求，进一步支持了病毒RNA水平与疾病严重程度之间的联系。

通过Sanger测序，研究团队对来自奥雷布罗和瓦尔姆兰的四个患者的5′非编码区（5′NCR）进行了分析，发现这些序列在某些核苷酸位置上与瑞典参考株Tor?-2003存在差异。具体而言，奥雷布罗的序列与Tor?-2003一致，但在瓦尔姆兰的序列中，出现了两个不同的核苷酸变化。这一遗传多样性表明，尽管奥雷布罗和瓦尔姆兰是相邻的地区，但TBEV在这些区域的传播过程中仍然存在一定的变异。这种变异可能影响病毒的致病性、传播能力或免疫逃逸能力，因此，了解这些变异对于疾病的防控和治疗具有重要意义。

从临床数据来看，所有被检测的患者都出现了TBEV特异性抗体，其中IgM和IgG抗体的检出率分别为91%和80%。值得注意的是，对于那些TBEV RNA阳性的患者，其IgG抗体的检出率较低，仅有50%的患者在检测时已经发生了IgG的血清学转化。这表明，尽管这些患者已经感染了TBEV，但其免疫系统可能尚未完全产生针对该病毒的IgG抗体，或者病毒的复制速度较快，导致抗体水平未能及时上升。此外，没有TBEV RNA阳性的患者报告接受过疫苗接种，这可能意味着疫苗的保护作用在某些情况下未能有效预防感染，或者这些患者在感染时未接受过疫苗。

在讨论部分，研究团队指出，TBEV RNA在血清和脑脊液中的检测可能与疾病的进展阶段和免疫反应的强度有关。通常情况下，TBEV RNA在疾病的早期阶段（即病毒血症期）较为明显，而在神经系统症状出现后，其水平可能下降。然而，本研究发现，部分患者在神经系统症状出现后仍然存在TBEV RNA，这可能意味着病毒在某些情况下能够在体内持续存在，甚至在免疫系统已经产生反应的情况下仍能复制。这一现象在之前的文献中较少被报道，尤其是在免疫功能正常的患者中，因此具有一定的研究价值。

此外，研究还提到，由于样本是从生物银行中获取的，且储存时间较长，因此RNA的完整性和质量可能受到影响。这可能导致某些较长的基因区域无法被有效扩增和测序，从而限制了对病毒全基因组的分析。然而，通过选择较短的基因片段（如5′NCR），研究团队仍然能够获取病毒的遗传信息，并揭示其在不同地区的多样性。这种研究方法在实际操作中具有一定的可行性，尤其是在面对低病毒载量的样本时。

本研究的一个重要发现是，TBEV RNA的检测频率在脑脊液中高于血清，这可能意味着病毒在中枢神经系统中的复制更为活跃，或者在疾病进展到神经系统阶段时，病毒更倾向于在脑脊液中积累。这一现象在之前的文献中也有类似报道，但本研究通过直接分析临床样本，提供了更具体的证据。同时，TBEV RNA的检测还与患者是否需要机械通气支持相关，这提示了病毒的存在可能对患者的呼吸功能产生影响，从而增加疾病的风险。

从免疫学角度来看，TBEV感染后，患者的免疫系统会通过产生IgM和IgG抗体来应对病毒。然而，研究发现，部分TBEV RNA阳性的患者在检测时尚未发生IgG的血清学转化，这可能意味着他们的免疫反应较为迟缓，或者病毒的复制速度较快，导致抗体产生的时间滞后。此外，TBEV NS1特异性抗体的检测可以区分疫苗诱导的免疫反应与感染诱导的免疫反应，这对于临床诊断具有重要意义，尤其是在区分疫苗接种后的免疫状态与实际感染情况时。

研究团队还提到，尽管目前尚无针对TBEV的特效抗病毒药物，但通过早期检测TBEV RNA，可以避免不必要的抗生素或抗病毒药物使用，从而减少对其他感染的误诊和治疗。这种检测方法在临床实践中具有一定的应用前景，尤其是在需要快速诊断的情况下。此外，TBEV RNA的检测还可以帮助评估疾病的进展情况，为患者的治疗方案提供依据。

在遗传学分析方面，研究团队发现TBEV在奥雷布罗和瓦尔姆兰地区的序列存在差异，这可能与当地环境、宿主因素或病毒本身的变异有关。这种遗传多样性对于理解病毒的传播模式和进化路径具有重要意义，同时也为未来的疫苗研发和抗病毒药物设计提供了参考。研究团队还提到，通过直接从临床样本中进行测序，可以避免传统方法中可能引入的偏差，例如体外病毒分离过程中可能发生的基因组变异。

综上所述，这项研究通过分析临床样本，揭示了TBEV在血清和脑脊液中的存在情况，并探讨了其与疾病严重程度之间的关系。研究发现，TBEV RNA的存在与患者的年龄、ICU收治率和机械通气需求密切相关，提示了病毒感染的潜在风险。同时，TBEV在不同地区的遗传多样性也表明，病毒在自然环境中的进化和传播可能受到多种因素的影响。这些发现不仅有助于提高对TBEV的认识，也为未来的防控措施和治疗方法提供了新的思路。