蜱传脑炎病毒
蜱媒性脑炎病毒(TBEV)是一种小型、通过蜱虫传播的、单股正链RNA病毒,属于黄病毒科(Flaviviridae)中黄病毒属(Flavivirus)的一员。奥地利医生H. Schneider于1931年首次详细描述了蜱媒性脑炎(TBE)[1]。1937年,由Zilber领导的俄罗斯远东考察队首次从人体、小鼠和全沟血蜱中分离出TBE的致病因子 [2]。并且他们确认全沟血蜱可能是传播媒介。Gallia及其同事在1948年从捷克斯洛伐克的人体和疟原虫中分离出第一个欧洲病毒 [3]。随后,该病毒在许多其他欧洲国家以及中国北方和日本北部被发现。
结构
TBEV是一种直径约50nm的二十面体脂质包膜RNA病毒。病毒RNA和壳蛋白(C蛋白)形成被脂质包膜包围的核衣壳(N)。两种病毒编码的表面蛋白,C蛋白和膜蛋白(M蛋白),以C-端锚定在包膜(E)上。在不成熟的病毒颗粒中,prM(M的前体形式)和E形成异二聚体,突出在病毒颗粒表面。而成熟的病毒颗粒由于小蛋白M和蛋白E形成同二聚体,相对光滑。
病毒基因组是一个正链RNA,长度约为11 kb。该RNA带有帽结构,包含一个聚A尾巴,这使它在黄病毒中独具特色。RNA包含未翻译区(5'-3' UTRs),在其中有一个大的开放阅读框(ORF),编码一个合成三种结构蛋白(E、C和PrM [膜蛋白的前体])和七种非结构蛋白(NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B和NS5)的单蛋白多肽。这三种结构蛋白组装成病毒颗粒。非结构蛋白参与病毒的复制和包装以及干扰宿主途径。
图1. TBEV多蛋白及其裂解产物的示意图
*此图表来源于发表在Viruses上的出版物 [4]
分类
蜱媒性脑炎病毒有三个主要亚型:远东亚型TBEV-FE/基因型1,中欧(西方)亚型TBEV-Eu/基因型2,以及俄罗斯西伯利亚亚型TBEV-Sib/基因型3(春夏季脑炎)[5]。它们在基因上密切相关,氨基酸序列差异约为5%-6%。此外,还发现了两个额外的基因型4和5,来自伊尔库茨克。TBEV-Eu由Ixodes ricinus(羊蜱)传播,而TBEV-Sib和TBEV-FE的传播媒介是全沟血蜱(针叶林蜱)。每个基因型分布在其特定的地区,拥有绝对的物种优势。
尽管这三个亚型在基因上有明显的相似性,但各个亚型引起的疾病与其他亚型引起的疾病并不相同。
相关产品
Uniprot No. | 物种 | 产品名称 |
---|---|---|
A0A075TBC5 | TBEV | Recombinant Tick-borne encephalitis virus Genome polyprotein, partial |
P07720 | TBEV-FE/genotype 1 subtype (strain Sofjin) (SOFV) (Sofjin virus) | Recombinant Tick-borne encephalitis virus Far Eastern subtype Genome polyprotein, partial |
P14336 | TBEV-Eu/genotype 2 subtype (strain Neudoerfl) (NEUV) (Neudoerfl virus) | Recombinant Tick-borne encephalitis virus European subtype Genome polyprotein, partial |
疾病和症状
许多宿主,如反刍动物、食肉动物、啮齿类动物和鸟类,都是TBEV的受害者,并为病毒传播到人类提供了一个储库 [6]。TBEV是蜱媒性脑炎(TBE)的重要致病因子,是一种中枢神经系统感染。TBE在成人中比儿童更常见,主要限制在欧洲和东北亚地区。
TBEV感染的进展可分为三个阶段。被蜱虫叮咬后,TBEV在体内潜伏约8天。五天后,感染者进入疾病过程的第一阶段,也称为败血症,此时人们具有传染性。大多数患者在此阶段没有症状,少数人会出现类似流感的症状,如头痛、发热、疲劳和肌肉关节疼痛。有症状的患者通常在7天后恢复。约10%的有症状病例将在几天或几个月后恶化为第二阶段,出现脑炎或脑膜炎,导致严重头痛、对光敏感、头晕、注意力不集中、言语和行走问题。患者年龄越大,疾病可能越严重。该病毒很少会导致四肢瘫痪,甚至死亡。
蜱媒性脑炎爆发
每年在欧洲和俄罗斯报告大约10000-13000例的TBE(脑膜炎、脑炎或脑膜脑炎) [7]。TBEV亚型决定了致死率。TBEV-Eu感染的病例死亡率为1-2%,死亡发生在神经症状发作后的5-7天内 [6]。TBEV-Eu与多达10%的患者出现神经系统后遗症相关。而TBEV-FE引起的疾病更为严重,具有较高的神经系统后遗症风险和5-20%的致死率 [7]。10-20%的感染者会患有长期或永久的神经精神障碍 [8]。
1951年,斯洛伐克东部城市Roznava爆发了一次TBE流行,660人感染,其中271人住院。这导致了通过食物传播TBE的序幕。感染源是受污染的山羊奶,其中掺杂有当地乳品场的未巴氏杀菌牛奶。在1997-2008年间,捷克共和国报告了总共7288例TBE病例 [9]。其中0.9%的TBE病例是食源性的,其中大部分受到未巴氏杀菌山羊奶的影响。家庭爆发也有所发现。在2017年,欧洲报告了3079例TBE病例,其中包括9例相关死亡病例。
传播途径
蜱虫的TBEV感染率在0.1%至5%之间,通常远低于莱姆病螺旋体感染率。TBEV有三种传播途径。
● 蜱虫叮咬传播:
TBEV主要通过被感染蜱虫叮咬传播,特别是Ixodidae家族的硬蜱虫。TBE最常见于农村地区,蜱虫活跃的时间为4月至11月。
● 食源性传播:
食用宰杀病毒带原家畜的生乳制品也偶尔会引起TBEV的消化传播 [10]。TBE通过食物传播首次在1954年的捷克斯洛伐克报告。在20世纪50年代,乳品传播在捷克共和国很常见,导致的疾病被称为“双相性乳热” [11]。
● 人际传播:
没有直接的人际传播。然而,也报道了通过母乳喂养、输血和固体器官移植进行的人际传播。胎儿可以从感染的母亲体内垂直获取病毒。
诊断
TBE的确诊需要至少满足以下三个标准:发生脑膜炎、脑膜脑炎或脑脊髓炎的临床症状,脑脊液中白细胞数高达5×106个细胞/L,以及具体的TBEV IgM和IgG抗体或IgG抗体升高的存在。尽管感受度和特异度较低,但对大脑和脊髓进行成像也可以帮助进行鉴别诊断。
治疗和预防
目前没有特定的抗病毒治疗方法可用于TBE。通过接种疫苗可以大大减少感染TBEV的风险,这是一种有效的保护措施。避免前往TBE流行地区的国家或地区。如果必须前往这些地区,应该穿着适当的衣物,包括长裤和封闭鞋,以防止蜱虫吸附在皮肤上。观察是否有蜱虫附着在皮肤上,并尽快去除附着的蜱虫。在这些地区也应避免食用未巴氏杀菌的乳制品。
参考文献:
[1] Schneider H. Über epidemische acute meningitis serosa [J]. Wiener Klinische Wochenschrift. 1931;44:350–352.
[2] Zilber LA. Spring-summer tick-borne encephalitis [J]. Arkhiv Biol Nauk. 1939;56:255–261.
[3] Gallia F, Rampas J, et al. Laboratori infekce encefalitickym virem (in Czech). Casopis Lékaru Ceských. 1949;88:224–229.
[4] Pulkkinen LIA, Butcher SJ, et al. Tick-Borne Encephalitis Virus: A Structural View [J]. Viruses. 2018;10(7):350. Published 2018 Jun 28.
[5] Mansfield KL, Johnson N, et al. Tick‐borne encephalitis virus – A review of an emerging zoonosis. Journal of General Virology [J]. 2009;90:1781–1794.
[6] Kaiser, R. Tick-borne encephalitis [J]. Infect. Dis. Clin. North Am. 22, 561–575 (2008).
[7] Suss, J. Tick-borne encephalitis in Europe and beyond—the epidemiological situation as of 2007 [J]. Eur. Surveill. 13, 2–9 (2008).
[8] Kaiser, R. Tick-borne encephalitis: clinical findings and prognosis in adults [J]. Wien. Med. Wochenschr. 162, 239–243 (2012).
[9] Kríz B, Benes C, et al. Alimentary transmission of tick-borne encephalitis in the Czech Republic (1997-2008) [J]. Epidemiol Mikrobiol Imunol. 2009;58(2):98-103.
[10] Dorko E, Hockicko J, et al. Milk outbreaks of tick-borne encephalitis in Slovakia, 2012–2016 [J]. Cent Eur J Public Health. 2018;26 Suppl:S47–50.
[11] Gresikova M, Rehacek J. Isolierung des Zeckenenzephalitisvirus aus Blut und Milch von Haustieren (Schaf und Kuh) nach Infektion durch Zecken der Gattung Ixodes ricinus L. [Isolation of the tick encephalitis virus from blood ad milk of domestic animals (sheep and cow) after infection by ticks of the family Ixodes ricinus L.]. Arch Gesamte Virusforsch. 1959;9(3):360-4.