综述:2024/2025 年人类偏肺病毒(hMPV)的全球威胁上升:发病机制、免疫动态、免疫功能低下个体的脆弱性以及从过去大流行中吸取的教训

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Journal of Rare Diseases

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  这篇综述聚焦人类偏肺病毒(hMPV),其自 2024 年末在全球多地爆发,引发关注。文中深入探讨了 hMPV 的发病机制、免疫逃逸策略,强调对脆弱人群的威胁。同时借鉴过往疫情经验,提出加强监测、研发疫苗等防控建议,对防控 hMPV 意义重大。

  

引言


人类偏肺病毒(hMPV)是一种呼吸道病原体,近年来其全球流行态势引发担忧。自 2024 年末,hMPV 病例在全球显著增加,最初在中国出现,随后传播至多个国家。尽管世界卫生组织(WHO)等认为这可能是季节性趋势,但 hMPV 在儿童、老年人和免疫功能低下人群中引发严重呼吸道疾病的潜在风险不容忽视。

hMPV 早在 2001 年被发现,据推测在发现前已在人群中传播约 70 年,没有证据表明其源于动物。流行病学研究显示,它在全球广泛分布,仅 2018 年就导致大量儿童急性下呼吸道感染,许多儿童因此住院甚至死亡。

hMPV 的发病机制复杂,具有细胞病变效应、免疫逃逸策略和较高的突变率。其基因组突变率为 6.95 - 7.12×10-4 替换 / 位点 / 年,这一突变率虽比流感病毒 A 略低,但足以引起抗原漂移,影响病毒的传播性和致病性。同时,公共卫生干预措施的加强也使得更多 hMPV 病例被识别和报告。

起源和临床表现


hMPV 属于副黏病毒科,形态多样,与禽偏肺病毒(aMPV)C 亚群密切相关。它主要引起上、下呼吸道感染(RTIs),症状从轻微到严重不等。在健康个体中,症状通常较轻,如咳嗽、喘息和鼻炎;但在高风险人群,如老年人、免疫抑制患者、癌症患者等中,可能引发支气管炎、哮喘加重等并发症,严重时可出现发热、呼吸急促、呼吸困难、缺氧等症状。

hMPV 的流行呈现季节性,与 COVID - 19 类似,在寒冷季节活动增强。而且,它与 COVID - 19 在病理上有相似之处,如都可能出现嗜酸性胞质包涵体、多核巨细胞等,但目前尚无针对 hMPV 的批准抗病毒药物或疫苗,预防措施主要依赖于保持卫生和控制感染。

分子特征和诊断进展


hMPV 难以培养,逆转录聚合酶链反应(RT - PCR)是目前检测的金标准。它的症状与呼吸道合胞病毒(RSV)相似,容易导致临床诊断困难,而多重聚合酶链反应(PCR)平台可以同时检测多种呼吸道病原体,有助于准确鉴别诊断。

此外,新型重组抗原的开发有助于提高诊断准确性,标准化的酶联免疫吸附试验(ELISA)系统可用于检测 hMPV 特异性 IgG 抗体。即时检测(POC)技术如逆转录环介导等温扩增(RT - LAMP)和基于 CRISPR 的诊断方法,以及机器学习算法在病毒诊断中的应用,都为 hMPV 的快速检测和准确诊断提供了新的途径。

地理分布、传播动态、疫情现状和应对策略


hMPV 全球分布,在北半球主要于冬季和早春活跃。其传播可能与气象因素有关,低温有助于病毒的传播和稳定。当前中国的 hMPV 疫情凸显了其对公共卫生的影响,病例数的增加给医疗设施带来了压力。

从过往大流行,如埃博拉和 COVID - 19 中吸取的教训可知,早期检测、实时数据监测、建立基因组监测平台、加速疫苗开发以及加强医疗基础设施建设等措施对于控制 hMPV 疫情至关重要。目前 Moderna 正在进行针对 RSV 和 hMPV 的 mRNA 疫苗的 I 期试验,这为防控 hMPV 带来了希望。

结构形态和基因组组织


hMPV 基因组约 13.2kb,包含 8 个基因,编码 9 种结构蛋白。基因的变异,如 G 基因的 111 - 核苷酸重复,与病毒的流行和传播有关。hMPV 的基因组为负链单链 RNA,其结构蛋白和非结构蛋白在病毒的复制、致病和免疫逃逸中发挥着重要作用。与 RSV 不同,hMPV 基因组不编码 NS - 1 和 NS - 2 蛋白,这也导致它们在免疫逃逸策略和致病性上存在差异。

免疫发病机制


hMPV 的免疫发病机制涉及病毒与宿主免疫反应的复杂相互作用。病毒进入呼吸道后,主要感染气道上皮细胞,利用 F 蛋白介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合,释放病毒 RNA 进行复制。

宿主的先天免疫系统通过模式识别受体(PRRs)识别 hMPV,激活下游信号通路,产生 I 型干扰素(IFN - α、IFN - β)和促炎细胞因子。抗原呈递细胞(APCs)被招募到感染部位,处理和呈递病毒抗原,激活适应性免疫反应,包括 CD4+T 辅助细胞和 CD8+细胞毒性 T 细胞的活化,以及 B 细胞产生抗体。

然而,hMPV 可以通过多种机制逃避宿主的免疫反应。例如,它可以抑制干扰素反应,干扰 PRR 信号通路;减少抗原呈递,降低宿主免疫系统对感染细胞的识别和清除能力;形成合胞体,使病毒在细胞间传播而不暴露于细胞外抗体。这些免疫逃逸机制导致病毒在宿主体内持续复制,引发过度的炎症反应,造成组织损伤,严重影响宿主健康。

免疫动态:抑制系统


hMPV 的免疫抑制机制是其致病性的关键因素。在先天免疫方面,hMPV 通过干扰 MAVS 和 TLR 信号通路,抑制干扰素的产生和 NK 细胞的活性,阻碍先天免疫反应。在适应性免疫方面,hMPV 影响 T 细胞和 B 细胞的功能,如通过 PD1 抑制 CD8+T 细胞的活化,降低 B 细胞产生抗体的能力,同时病毒蛋白的变异也会降低中和抗体的效力,导致免疫逃逸和反复感染。

对脆弱人群的威胁及其临床影响


hMPV 对儿童、老年人和免疫功能低下人群构成严重威胁。其毒力源于病毒的直接作用和宿主的免疫反应,病毒蛋白如 NS2 和 F 蛋白,分别通过抑制免疫防御和促进病毒进入细胞,导致呼吸道损伤和炎症加重,增加二次感染的风险。

在免疫功能低下的个体中,先天免疫受损,抗病毒细胞因子产生减少,T 细胞和 B 细胞功能减弱,导致病毒清除困难,炎症反应失衡,容易引发严重的呼吸道疾病,甚至呼吸衰竭。此外,hMPV 还有可能扩散到呼吸道以外的组织,虽然这种情况较为罕见,但仍需进一步研究其潜在影响。

未来免疫学方法


针对 hMPV 的未来研究方向主要集中在靶向免疫治疗和疫苗开发。例如,采用病毒特异性 T 细胞(VSTs)的过继转移,将 hMPV 特异性 T 细胞转移给免疫功能低下的患者,以控制感染和预防严重疾病。同时,识别免疫显性抗原,如 F 蛋白、核衣壳(N)蛋白和基质(M)蛋白等,有助于开发靶向免疫疗法和疫苗。目前虽然尚无 hMPV 疫苗,但借鉴 SARS - CoV - 2 疫苗的快速开发经验,有望加速 hMPV 疫苗的研发进程。

理解新兴呼吸道病毒的重要性


理解新兴呼吸道病毒对公共卫生至关重要。从公共卫生角度看,这些病毒可导致大量发病和死亡,早期检测和应对至关重要;在流行病学方面,了解其传播模式有助于监测和防控;对于有动物起源的病毒,明确其动物宿主和传播机制可预防人畜共患病的发生;在疫苗和治疗方面,深入了解病毒有助于开发有效的疫苗和治疗方法;从全球健康安全考虑,国际合作和经验借鉴能够提高应对疫情的能力。

结论


人类偏肺病毒(hMPV)在 2024/2025 年成为全球日益严重的威胁,其引发的疫情凸显了对公共卫生的潜在影响,尤其是对脆弱人群。hMPV 具有复杂的免疫逃逸机制,这使得疫苗开发面临挑战。当前的疫情强调了加强监测、早期诊断和实时基因组监测的必要性。借鉴过去大流行的经验,全球合作、快速反应机制以及基于人工智能的流行病学建模对于减轻未来 hMPV 疫情的影响至关重要。

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