Your Good Partner in Biology Research

寨卡病毒

寨卡病毒(ZIKV)是1947年在乌干达寨卡森林的黄热病监测过程中偶然在一只发热猕猴身上发现的 [1],1952年在人血清中首次发现 [2][3]。ZIKV是黄病毒科黄病毒属的一种蚊媒传播的单链正链RNA病毒。它与登革病毒、黄热病病毒和西尼罗病毒有关。ZIKV最初仅限于在非洲和东南亚的零星传播,直到2007年在密克罗尼西亚联邦雅普岛暴发寨卡病毒病,人们才意识到该病毒正在向 [4]蔓延。

结构

成熟的寨卡病毒颗粒呈直径约50nm的二十面体球体。其表面由一个包含180个膜蛋白(E)糖蛋白和两个病毒编码蛋白壳(C)和膜(M)蛋白的外壳组成,这些蛋白嵌入在双层脂质膜中。使用冷冻电子显微镜,普渡大学的Richard Kuhn博士和Michael Rossmann博士领导的研究团队发现寨卡病毒在结构上与其他已知黄病毒相似,除了膜蛋白上的一个区域。他们推测寨卡病毒可能利用这个糖蛋白区域来附着并进入人体细胞。

病毒基因组是一条约10.8 kb的正股单链RNA,包含在含有糖蛋白的脂质包膜中的核壳内。尽管帽子已经形成,但RNA缺少聚A尾。RNA由5'端和3'端未翻译区(UTRs)组成,在两者之间有一个大的开放阅读框(ORF),编码三个结构蛋白(E,C和PrM [膜蛋白前体])和七个非结构蛋白(NS1,NS2A,NS2B,NS3,NS4A,NS4B和NS5)。三个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,以及对宿主途径的颠覆。

存在两种主要的寨卡病毒谱系:非洲谱系分为东非和西非群,亚洲谱系发生在太平洋和南美洲。

疾病和症状

寨卡热,简称寨卡,是由寨卡病毒引起的一种类似登革热的传染病。大多数感染者没有症状。约20%的人会出现轻微症状,包括发热、斑丘疹疹、头痛、肌肉和关节疼痛、乏力、虚脱和结膜炎(红眼),这些症状持续几天到一周,可以通过支持性护理进行管理。通常,感染寨卡病毒的人不会恶化到需要住院。几十年来,寨卡病毒极少引发致命病例。尚未有关寨卡感染引发出血热的报道。病毒通常会在几周内被清除,唯一的例外是精液,其中病毒会持续大约两个月。

寨卡病毒感染是小头畸形和神经疾病吉兰-巴雷综合症(GBS)的原因。GBS是由免疫系统对外周神经系统的破坏引起的快速发作的肌无力,可以进一步发展为麻痹。它与2013年至2014年的寨卡病毒爆发在法属波利尼西亚有关。

寨卡病毒的疾病和症状

图1. 寨卡病毒的疾病和症状

寨卡病毒疫情事件

在2007年之前,寨卡病毒的活动相对潜在,仅在赤道附近地区报告了零星的寨卡感染病例,包括非洲、美洲、亚洲和太平洋地区。因此,它并没有引起人们的关注。

2007年,寨卡病毒从东南亚传播到太平洋的雅浦岛,导致了人类的首次大规模爆发。寨卡病毒再次在2013-2014年在法属波利尼西亚引发了一次大规模的流行,2013年法属波利尼西亚的输入病例在2014年引发了新喀里多尼亚的爆发。在法属波利尼西亚的2013-2014年爆发中,已经证实寨卡感染与吉兰-巴雷综合症和新生儿小头畸形病例有关。自从巴西在2015年5月报告了第一个确诊病例以来,寨卡病毒已经传播到了中美洲、南美洲以及加勒比地区的其他国家和地区,包括波多黎各和美属维尔京群岛。世界卫生组织(WHO)于2016年2月宣布寨卡病毒为“国际关注的公共卫生紧急事件”,并报告称寨卡病毒已在33个国家传播。紧急状态于同年11月解除,但截至2017年3月,仍然有84个国家存在感染病例。寨卡在2017年最后一次在美国本土传播。

传播途径

寨卡病毒有四种传播途径,包括通过蚊虫叮咬、子宫内感染、性接触和输血。

● 蚊虫叮咬

与其近亲一样,寨卡病毒主要通过感染的埃及伊蚊等蚊虫传播,其中包括非洲伊蚊、黄头伊蚊、亨氏伊蚊和埃及伊蚊。此外,患者在感染的第一周内对蚊虫具有传染性,蚊虫通过吸食其血液获得病毒,然后通过叮咬将病毒传递给下一个人。这形成了一个蚊虫-人类-蚊虫的传播循环。

● 子宫内感染

寨卡病毒也可以从患有的孕妇传播给她的婴儿。怀孕期间的寨卡病毒感染可能导致流产和严重的先天性缺陷,如小头畸形,这是一种潜在致命的脑部先天畸形,特征是头部异常小、脑损伤和发育延迟。因此,医生通常建议首次出现寨卡热症状的妇女至少推迟六个月怀孕,孕妇不要前往寨卡病毒流行地区。

● 性接触

感染者可以通过性行为将寨卡病毒传给性伴侣。与其他体液(如阴道分泌物、尿液和血液)相比,寨卡病毒在精液中持续时间较长。美国疾病控制与预防中心建议男性在首次出现寨卡热症状后至少六个月在性行为中采取保护措施。(避免性行为可以消除通过性行为感染寨卡的风险。避孕套可以减少通过性行为感染寨卡的机会。)

● 输血

寨卡病毒很少通过输血传播。据报道,巴西有寨卡病毒通过血小板输血传播的案例。考虑到采集血液的安全性,美国食品和药物管理局(FDA)已经批准了两种血液供体筛查检测,用于检测人类血浆中寨卡病毒RNA,包括Roche Molecular Systems, Inc.在2017年10月5日进行的cobas Zika Test和Grifols Diagnostic Solutions, Inc.在2018年7月5日进行的Procleix Zika Virus Assay。

诊断

仅依靠临床症状很难诊断寨卡病毒感染,因为其他黄病毒如登革病毒、黄热病毒也具有类似的特点。严格来说,寨卡的诊断需要通过个人最近的国际旅行史、症状和检测结果的组合来确定。实验室检测包括初次寨卡感染时的血液、尿液或唾液的病毒RNA的PCR(聚合酶链反应)检测以及症状出现一周以上后的血清抗体检测。但后者尚未广泛使用。虽然寨卡病毒感染后4天就可以检测到针对ZIKV的IgM抗体,但由于ZIKV感染的临床特点非特异性,病毒血症较低以及与其他黄病毒(如登革病毒或黄热病毒)的IgM抗体交叉反应,因此很难进行快速的血清学确认。

治疗和预防

寨卡热通常轻微的,不需要特殊治疗。感染者应该充分休息,喝足够的水,使用普通药物如对乙酰氨基酚(扑热息痛)可以缓解疼痛和发热。如果症状恶化,患者应该寻求医疗建议。目前没有针对寨卡的有效疫苗或抗病毒治疗方法。

预防和控制侧重于源头检测与管理以及蚊虫媒介密度控制。干预蚊虫媒介包括使用驱蚊剂或销毁蚊子的有利生境来减少蚊子的数量。此外,防止蚊虫叮咬的措施,如使用杀虫剂、用衣物或蚊帐覆盖大部分身体,以及清除蚊子繁殖的积水地,都非常重要。避免前往寨卡病毒流行地区,尤其是孕妇。首次出现寨卡热症状的妇女应该至少推迟六个月怀孕。

参考文献:

[1] Dick GW, Kitchen SF, et al. Zika virus. I. Isolations and serological specificity [J]. Trans R Soc Trop Med Hyg 1952;46:509-520.

[2] Smithburn KC. Neutralizing antibodies against certain recently isolated viruses in the sera of human beings residing in East Africa. J Immunol. 1952 Aug;69(2):223–34.

[3] Smithburn KC, Kerr JA, et al. Neutralizing antibodies against certain viruses in the sera of residents of India. J Immunol. 1954 Apr;72(4):248–57.

[4] Duffy MR, Chen T-H, Hancock WT, Powers AM. Zika virus outbreak on Yap Island, Federated States of Micronesia. N Engl J Med. 2009;360:2536–43.

[5] Oehler E, Watrin L, Larre P, Leparc-Goffart I, Lastere S, Valour F. et al. Zika virus infection complicated by Guillain-Barré syndrome - case report, French Polynesia, December 2013. Euro Surveill. 2014;19:20720.