综述:人类偏肺病毒的发病机制以及当前在治疗和预防策略方面的进展

《Virology》:Pathogenesis and Current Advancement in Treatment and Prevention Strategies for Human metapneumovirus

【字体: 时间:2026年01月20日 来源:Virology 2.4

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  人肺泡多毛病毒(HMPV)2024-2025年全球大流行,致中国6.2%呼吸道病例及5.4%相关住院,超过新冠等病毒。HMPV为非分节负义单链RNA病毒,属正肺病毒科,临床呈无症状至严重肺炎谱系。目前无疫苗或抗病毒药,但mRNA-1653和IVX-A12疫苗在临床试验中有效,新型疗法如单克隆抗体和RNA干扰技术值得关注,未来需加强基因组监测及疫苗研发。

  
Shailendra K. Saxena | Jitesh Yadav | Hari Kishan | Arpita S. Harnam | Swatantra Kumar | Vimal K. Maurya | Saniya Ansari | Janusz T. Paweska | Radha Kanta Ratho
印度勒克瑙国王乔治医学院(KGMU)医学系高级研究中心(CFAR)

摘要

人偏肺病毒(HMPV)是一种已被广泛识别的副黏病毒,近年来已成为全球重要的健康威胁,尤其是在2024-2025年的疫情暴发之后。该病毒主要感染呼吸道上皮细胞,对婴儿、老年人和免疫系统受损的人群危害较大。HMPV的临床表现从轻微的上呼吸道症状到严重的弥漫性支气管肺炎不等。截至2024年末和2025年初,HMPV已导致中国6.2%的呼吸道疾病检测呈阳性,以及5.4%的呼吸道相关住院病例,超过了COVID-19、鼻病毒和腺病毒。HMPV是一种非分段、负链单链RNA病毒,基因组大小约为13.3kb,在遗传上与正肺病毒(Orthopneumovirus)尤其是RSV有关。其传播主要发生在家庭内部,对易感人群构成重大风险。针对HMPV感染的免疫反应具有多样性,且持久性较差,容易导致反复感染。由于HMPV的临床表现与其他呼吸道病毒(如RSV和流感)相似,因此诊断较为困难。目前尚无针对HMPV的疫苗或抗病毒治疗方法,尽管已有几种候选疫苗正在研究中,包括mRNA-1653和IVX-A12,它们在一期和二期临床试验中显示出良好的效果。近年来,对HMPV分子生物学和免疫调控机制的深入理解促进了新治疗策略的开发,包括单克隆抗体、融合抑制剂和基于RNA干扰的疗法。

引言

2024年末至2025年初,全球范围内人偏肺病毒(HMPV)感染病例的激增再次引起了人们对这种呼吸道病原体的关注。2024-2025年间,HMPV已成为日益严重的全球性威胁,近期疫情进一步凸显了其引发广泛呼吸道感染的潜力,尤其是在易感人群中[1]。截至2025年3月,美国RSV(4.4%的阳性检测结果)和HMPV(5.5%的阳性检测结果)的流行季节出现了重叠,预计未来几个季节这种共存现象会更加普遍[2,3]。 2024年12月,中国境内HMPV的季节性暴发导致北京及其他地区的呼吸道感染病例增加。中国疾病预防控制中心(CDC)发布的信息引起了公众的关注,数据显示2024年12月16日至22日期间,HMPV引起的呼吸道感染占所有病例的6.2%,住院病例占5.4%[4]。截至2025年初,中国、香港、哈萨克斯坦和马来西亚的病例数也有所上升[5]。HMPV是一种常见的呼吸道病毒,主要在冬季流行。该病毒属于肺病毒科(Pneumoviridae)中的偏肺病毒属(Metapneumovirus)。历史上,它曾被归类为副黏病毒科(Paramyxoviridae)下的肺病毒亚科(Pneumovirinae),但国际病毒分类委员会(ICTV)将其提升为独立科[6]。HMPV存在多种遗传亚群,主要影响儿童、老年人和免疫系统受损的人群,临床表现从轻度呼吸道疾病到重症肺炎不等。尽管感染后会产生中和抗体,但免疫反应的持久性尚不确定,从而导致频繁的再感染。由于HMPV能够抑制CD8+ T细胞反应且缺乏长期免疫力,几乎所有儿童在五岁前都会被感染,因此再感染现象普遍存在。目前尚无批准的疫苗或抗病毒药物,尽管有几种候选疫苗正在进行研究,如mRNA-1653和IVX-A12,在一期和二期临床试验中表现出了积极结果[7,8]。 最近对HMPV分子生物学和免疫调控机制的研究进展为新的治疗策略提供了基础,包括单克隆抗体、融合抑制剂和基于RNA干扰的疗法。
最近的研究表明,在因急性呼吸道感染(ARI)住院的患者中,HMPV的感染率为6.24%。鉴于HMPV的发病率和死亡率与流感和RSV相当[9],加强监测和预防措施至关重要。一项针对两家专业护理机构HMPV暴发的调查显示,其死亡率为11%,HMPV感染的住院率与流感和副流感病毒的总和相当[10]。世界卫生组织(WHO)也确认了这一情况,根据中国CDC截至2024年12月29日的最新监测数据,包括季节性流感病毒、RSV和HMPV在内的常见急性呼吸道感染病例呈上升趋势[10]。
HMPV感染的临床表现多样,主要影响呼吸道。呼吸道症状包括咳嗽、喉咙痛、鼻塞、流涕、呼吸不适和喘息。其他常见症状包括发热、全身乏力和肌肉疼痛。在严重感染情况下,HMPV可引发细支气管炎、肺炎,甚至在某些情况下导致需要住院和重症监护的严重疾病[11]。新生儿和两岁以下的儿童属于高风险群体,许多病例表现为急性细支气管炎和需要住院治疗的并发症[12]。HMPV还可能引发继发性感染,如中耳炎,并增加哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)等疾病的发病风险[13]。虽然健康成人中也可能出现轻微的类似流感的症状,但免疫系统受损者或患有慢性疾病的人更容易发展成重症肺炎和呼吸窘迫,因此对这些易感群体的早期诊断和管理尤为重要[14]。
目前对HMPV传播机制和相关风险的理解揭示了几个重要问题。HMPV主要在家庭内部传播,家庭密度对其传播动态有显著影响。家庭密度越高,家庭成员间二次感染的风险越大。传播通常发生在家庭中出现首例症状患者时。值得注意的是,首例患者的年龄似乎会影响传播风险,年龄较大的人可能面临更高的风险。然而,由于缺乏将父母确定为首例病例的案例,这一观察结果需要谨慎解读[15]。 尽管关于HMPV特定继发感染率的研究有限,但证据表明其感染率可能低于其他冠状病毒。例如,季节性冠状病毒的继发感染率约为8%,而HMPV的感染率可能稍高,尽管不如SARS-CoV-2显著[16]。家庭内病例之间的平均间隔时间约为4至5天,与其他研究结果一致[15]。尽管HMPV在家庭内的传播明确存在,但其继发感染的确切风险仍不如其他呼吸道病毒明确。因此,进一步研究对于深入理解HMPV的传播机制和相关风险至关重要,特别是在高密度和高风险环境中[15]。

HMPV流行病学

截至2006年,HMPV已被确认在全球范围内存在[17]。截至2024年11月,中国6.2%的呼吸道疾病检测呈阳性与HMPV相关,5.4%的呼吸道相关住院病例由HMPV引起,这一比例超过了COVID-19、鼻病毒和腺病毒[18]。香港也报告了HMPV病例,但增长速度不如中国大陆[18]。
HMPV与其他呼吸道病毒的共感染
HMPV常与其他呼吸道病毒(如RSV、甲型和乙型流感病毒、副流感病毒1-4型、人类博卡病毒、腺病毒、人类 Parechovirus和SARS-CoV-2)同时感染,这些病毒与更严重的肺炎和更高的住院率相关,尤其是在冬季和春季[21,22,23]。HMPV与RSV的共感染会增加儿童、老年人和免疫系统受损人群的住院率和疾病负担[21,22]。
HMPV的形态学
HMPV是一种多形性病毒,病毒颗粒直径范围为150至600纳米。病毒颗粒具有嵌入病毒糖蛋白的紧密包膜。HMPV核衣壳包裹着一个非分段、负链单链RNA基因组,基因组大小约为13.3 kb。其基因组包含八个开放阅读框(ORFs),按3’-N-P-M-F-M2-SH-G-L-5’的顺序排列,每个基因都由基因起始和终止序列界定[19]。
HMPV的发病机制
HMPV主要攻击上下呼吸道的呼吸道上皮细胞(AECs)。HMPV感染会导致肺部组织学变化,包括上皮细胞损伤、透明膜形成、黏液过度分泌以及肺间质炎症,这种状况称为实质性肺炎或肺炎[46,47,48]。HMPV还可能感染肺泡巨噬细胞,这些巨噬细胞起源于髓系细胞[20]。
HMPV感染的鉴别诊断
HMPV是一种已知的呼吸道病毒,可引起类似其他呼吸道病毒感染的呼吸道感染(RTI),临床表现包括咳嗽、发热、喘息和呼吸困难,这些症状与其他呼吸道病毒难以区分。主要需要鉴别的疾病包括甲型和乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)和腺病毒[21]。
人偏肺病毒感染的临床管理
目前尚无获批的疫苗或抗病毒药物用于治疗和预防HMPV。然而,正在进行的临床试验和研究工作取得了一些重要进展。
人偏肺病毒(HMPV)疫苗候选物的现状
目前尚未有获批的HMPV疫苗。不过,已有多种疫苗候选物在细胞系和动物模型研究中进行了评估,以确定其免疫原性和保护潜力。这些候选物包括减毒活疫苗、灭活疫苗、亚单位疫苗、类病毒颗粒、基于表位的DNA疫苗和嵌合疫苗。基于猴肾上皮细胞的LLC-MK2细胞系显示出最大的潜力[22]。
结论
人偏肺病毒(HMPV)是一种重要的呼吸道病原体,主要影响婴幼儿、老年人和免疫系统受损的人群。它会导致上皮细胞完整性受损、黏液过度分泌和炎症,削弱免疫反应并导致免疫记忆减弱,从而引发再感染。在多种病毒蛋白中,G、F、SH和M2-2蛋白在调节宿主免疫反应中的作用对于病毒逃避检测至关重要[23]。
未来展望
HMPV感染的严重性表明迫切需要开发有效的预防和治疗手段。将分子和基因组数据与创新筛查平台相结合,有助于评估新的治疗化合物。实时基因组监测对于追踪病毒演变、指导疫苗设计和预测潜在的临床问题菌株至关重要。候选疫苗在二期试验中取得了令人鼓舞的结果[24]。
CRediT作者贡献声明
Arpita S. Harnam:撰写初稿、方法学设计、数据分析。 Hari Kishan:撰写初稿、验证结果、方法学设计、数据分析。 Vimal K. Maurya:撰写初稿、方法学设计、数据分析。 Swatantra Kumar:撰写初稿、验证结果、方法学设计、研究设计、数据分析。 Saniya Ansari:撰写初稿、方法学设计、数据分析。 Radha Kanta Ratho:审稿与编辑、方法学设计。 Janusz T.
未引用参考文献
利益冲突
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
作者确认本文支持的研究数据已在文章中提供。
竞争利益声明
? 作者声明没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。 ? 作者担任该期刊的编委会成员/主编/副主编/客座编辑,未参与本文的编辑审查或发表决定。
致谢
作者感谢勒克瑙国王乔治医学院(KGMU)的副校长对这项工作的支持。作者与本文讨论的主题或材料无关的任何组织或实体均无其他相关隶属关系或财务利益冲突。
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