手足口病流行病和病毒学特征.ppt
手足口病流行病和病毒学特征,人肠道病毒简介和分类,人肠道病毒,脊髓灰质炎病毒：通过将标本接种至猴子体内，1909年首次鉴定出该病毒，1949年，利用细胞培养的方法增殖病毒，为疫苗的研制奠定了基础。柯萨奇病毒：1948年在美国纽约Coxsackie镇，将两名麻痹患儿的标本接种至乳鼠体内，分离出来的一组病毒定名为柯萨奇病毒。根据它们在乳鼠上产生的组织病理学变化和在细胞培养上的能力，分为柯萨奇病毒A组和B组。埃可病毒：1951年在一名无症状的儿童的粪便标本中分离到，在细胞培养上可以造成致细胞病变，但对乳鼠和灵长类动物不致病。新肠道病毒：后来，新发现的病毒被按照序号命名（6971），最近，已经命名至111型,人肠道病毒发现的历史,人肠道病毒型别分类,4,CoxA23与ECHO9为同一病毒，已归入ECHO9 CoxA15与CoxA11为同一病毒，统一命名为CoxA11 CoxA18与CoxA13为同一病毒，统一命名为CoxA13 ECHO8与ECHO1为同一病毒，统一命名为ECHO1 ECHO10已归入呼肠孤病毒1型（Reo 1）ECHO22和ECHO23被划分为新的病毒属副肠孤病毒属，分别重新命名为副肠孤病毒1型和2型 ECHO28归入鼻病毒1A型 ECHO34并入CoxA24，为CoxA24的变种 鼻病毒87型重新划为肠道病毒68型 肠道病毒72型划为肝病毒属中的人甲型肝炎病毒 猪水疱病病毒(SVDV)类似于Cox B5型,Courtesy of Linda M.Stannard,30nm二十面体对称无包膜,人肠道病毒的毒粒结构,人肠道病毒的流行病学,人肠道病毒传播方式,粪-口途径传播:唾液与粪便 呼吸道传播:空气飞沫 接触传播:,人,人,环境因素影响经水传播的病原体,针对 脊灰病毒、NPEV、轮状病毒、诺如病毒，甲肝,造成人肠道病毒感染与流行的因素,宿主因素：营养、卫生、抵抗力病毒的种类侵入易感个体的人肠道病毒量病毒的毒性强弱整个族群里含有抗体的个体（群体免疫）少数研究：特定HLA基因较易出现肢体麻痹症候群有些研究：新生儿与婴儿易遭受严重的柯萨奇B型、ECHO和EV71病毒感染,隐性感染多见，很少引起腹泻，婴幼儿、免疫力低下的成人易感。病毒在机体肠道中增殖，很少引起肠道症状，是以消化道为原发灶的全身感染。不同人肠道病毒可引起相同症状，同一种人肠道病毒可引起不同临床表现。感染过程中形成病毒血症。,致病特点,人肠道病毒感染的一般致病机制,与人肠道病毒感染相关的疾病,临床特征,病毒由口进入胃肠道，潜伏期为335天，一般714天。90的感染为隐性感染约5出现流产感染12为非麻痹性脊髓灰质炎或无菌性脑膜炎仅约0.1%出现永久性弛缓性肢体麻痹极少数发展为延髓麻痹,与人肠道病毒感染相关的疾病,引起的疾病,麻痹性疾病 脊灰病毒是最常见的引起麻痹性疾病的病原体，但 其它病毒有时也可引起，如肠道病毒 71型（EV71）无菌性脑膜炎 所有人肠道病毒都可以引起,尤其常见于 5岁以下儿童；脑炎 典型或者不典型的脑炎可能伴有脑膜炎症状大 部 分病例恢复后不留后遗症；“不明原因”发热 由A组柯萨奇病毒（Cox A16）和EV71引起，但 B组柯萨奇病毒和某些埃可病毒也经常造成暴发；咽峡炎 由 A组柯萨奇病毒引起；传染性胸膜痛(博恩霍尔姆氏病，Bornholm disease)通常由B组柯萨奇病毒引起；,人肠道病毒病例死亡时间,死亡机率,心衰竭,早期死亡,14,28,天,神经系统损伤,脑死亡及中枢衰竭,1,2,3,4,5,6,呼吸衰竭,晚期死亡,人肠道病毒感染后的病程,手足口病,手足口病皮疹分布 1.颊粘膜和手指;2.手掌；3.足底；4.唇粘膜；5.咽峡炎,1,2,3,4,5,无皮疹的手足口病重症病例,HFMD引起关注的原因HFMD的定义和相关病毒病原HFMD的标本的采集中国HFMD实验室网络的初步建立和运转中国大陆HFMD流行、现状和趋势中国大陆2008年-2009年HFMD 的病原谱分子流行病和血清流行病HFMD病理特征HFMD预防和治疗,手足口病Hand-foot-mouth Disease,HFMD,阜阳手足口病“阜阳13例不明原因肺炎死亡病例”,病例高度散发不具有传染性，可能为感染性疾病只在一例中发现疹子以“重症肺炎”为主要临床表现病情进展迅速，大部分入院几小时-2天 死亡病因不明,“疫情概况”,图3.2008 年3月1日至5月9日阜阳市HFMD病例数,1.阜阳聚集死亡病例和较多重症病例的出现2.发病到死亡进展迅速，引起社会恐慌3.临床上无特效药物,重症的早期预警存在一定难度4.对疫情的扩散无有效的控制手段,无疫苗5.第38种法定传染病,HFMD引起关注的原因,阜阳不明原因肺炎死亡病原学鉴定,4月18，中国CDC组织专家组,流行病学,临床资料,实验室检测,EV71是此次疾病的主要致病原,证实4月23日,分析判定病原和实验室检测方向为=HEV71,从3月 23至4月29阜阳市死亡病例(共22例),早期死亡病例15,确认 EV71为致病原,27,15例死亡病例的临床症状,阜阳重症和轻症病人的咽拭子EV71核酸阳性率,阜阳2008年3月1至5月9日不同年龄组的HFMD病例,90%以上病例为5岁以下儿童EV71为阜阳2008年HFMD爆发的绝对优势血清型,二.HFMD的定义和相关病毒病原,HFMD是由多种肠道病毒引起的一种儿童常见传染病，是我国法定报告管理的丙类传染病大多数患者症状轻微，以发热和手、足、口腔等部位的皮疹或疱疹为主要临床症状。少数患者可出现无菌性脑膜炎、脑炎、急性弛缓性麻痹、神经源性肺水肿和心肌炎等，个别重症患儿病情进展快，可导致死亡。,手足口病预防控制指南（2009版）,HFMD的定义,Courtesy of Linda M.Stannard,30nm二十面体对称无包膜,人肠道病毒（HEV71）的毒粒结构,病原:HFMD可由20多种肠道病毒所引起，其中包括柯萨奇病毒、埃可 病毒和肠道病毒新的血清型。CoxA组的16、4、5、7、9、10等型,CoxB组的2、5等型,以CoxA16 和EV71最为常见。传播途径:粪-口途径传播:唾液与粪便;呼吸道传播:空气飞沫;接触传播 疱疹液中含大量病毒，疱疹破溃后病毒排出。HFMD为全球性传染病，多发生于5岁以下的婴幼儿,在全球广泛分 布，无明显的地域分布,但近年EV71在东南亚几个国家或地区流行,引起较多的重症和死亡病例。,HFMD的相关病毒病原,CoxA16,1957年在加拿大首次报告，新西兰Seddon于1957年最早加以描述，1958年加拿大Robinson从患者粪便和咽拭中分离出CoxA16，同时患者血清抗体有四倍增长,初步查明CoxA16为本病病原；1959年提出HFMD命名，HFMD在全球广泛流行，无明显的地域分布。发热,不适,咽喉肿痛,口腔、手、脚侧面及掌心、屁股出现小泡传染性极高病程约1周,1972年EV71在美国被首次确认，1974年Schmidt等首次发表从美国加利福尼亚州20例具有中枢神经系统症状患者（19691973年）中分离到EV71。随后，世界上众多国家都有EV71流行的报道。EV71感染可引起HFMD、疱疹性咽峡炎、无菌性脑炎、脑干脑炎和脊髓灰质炎样麻痹，但更多情况下是产生隐性感染。同脊灰病毒相似，EV71对脊髓前角细胞具有一定的组织嗜性，是最常见的引起急性迟缓性麻痹（acute flaccid paralysis，AFP）的非脊灰肠道病毒（non-polio enterovirus，NPEV）。EV71潜伏期一般为37天,感染EV71后，患者发病12周内可自咽部排出病毒，从粪便中排毒可持续至发病后35周。疱疹液中含大量病毒，疱疹破溃后病毒排出。,肠道病毒71型（enterovirus 71，EV71）,三.标本采集,尸检标本,肛拭子标本,疱疹液标本,血清标本,咽拭子标本,粪便标本,脑脊液标本,36,用于病毒分离的标本包括粪便、咽拭子和疱疹液 如果患者出现神经系统症状，应该采集脑脊液标本。在手足口病的实验室诊断中，从疱疹液或脑脊液中分离 病毒具有很高的诊断意义。用于采集咽拭子的无菌拭子要放在适当的保存液中，如 病毒保存液。为了保证检测结果的准确性和有效性，标本应在病例发 病后尽早采集，尽快检测。不能立即检测的标本应冷冻保存。对于血清学诊断，急性期血清应该在发病后尽早采集，恢复期血清在发病2-4周后采集。,标本采集注意事项,细胞系,RD细胞，来源于人横纹肌肉瘤细胞HEp-2细胞，来源于人喉癌上皮细胞Vero细胞，来源于非洲绿猴肾细胞可联合使用RD和HEp-2，或者RD和Vero细胞系进行肠道病毒的分离。联合使用RD、HEp-2和Vero细胞，有助于提高肠道病毒检出率。,Progression of CPE:EV71 in RD-A Cell linesEV71在RD-A细胞上产生病变的过程,中国HFMD实验室网络的初步建立和运转,HFMD实验室网络标准化技术的建立及应用 操作规程的制定，包括：标本的采集和运输从临床标本直接进行EV71和CVA16V RT-PCR鉴定EV71和CVA16 的Real-time PCR鉴定EV71和CVA16 VP1全长的RT-PCR扩增用RD/HEp-2细胞分离EV71和CVA16EV71-IgM抗体的检测 建立了中国HFMD相关病原毒株库和数据库 培训:2008年4月初在郑州，12月在杭州，2009年7月在青岛分别举办 了HFMD实验室检测技术培训班；2009年4月7-10日在北京举办了发热出 疹症侯群检测和监测技术培训班，2010年深圳HFMD实验室网络培训班,31个省级实验室,1国家实验室,部分地市级实验室,中国肠道病毒三级实验室网络,手足口病的实验室检测流程见下图：,建立多种HFMD诊断方法,诊断RT-PCR:从临床标本直接进行检测 基因型鉴定RT-PCR：VP1全长 用RD/HeP2细胞分离肠道病毒标准程序（SOP）磁珠法自动化提取咽拭子和粪便标本中肠道病毒核酸 基于颜色的等温扩增技术（LAMP）检测EV71和CA16核酸 nRT-PCR自动化工作站检测EV71、CVA16和肠道病毒核酸 rRT-PCR单通道快速检测肠道病毒 rRT-PCR单通道快速检测EV71病毒 rRT-PCR单通道快速检测CA16病毒 rRT-PCR双通道快速检测肠道病毒和EV71病毒 rRT-PCR双通道快速检测EV71病毒和CA16病毒 rRT-PCR三通道快速检测肠道病毒、EV71病毒和CA16病毒 EV71和CA16血清中和抗体检测方法（微量细胞中和试验）环境污水中肠道病毒提取、纯化和检测技术,相关检测方法应用于HFMD爆发的诊断和鉴别诊断，满足了不同层次省、地市和县级医疗卫生机构开展HFMD实验室检测和监测的迫切需要,HFMD检测、监测技术和标准的建立及应用,贝尔公司使用我们研制的核心技术研制了ELISA检测血清中EV71-IgM抗体试剂盒：第一个获得药监局文号,关键诊断技术和监测技术,实验室诊断方法,病毒分离鉴定病毒核酸的检测普通RT-PCR荧光定量RT-PCR血清学检测急性期/恢复期血清中和抗体滴定ELISA法检测血清IgM和IgG,手足口病的诊断一般是通过采集适当的临床标本后进行基因检测、抗原检测、血清学抗体检测、病毒分离和病毒鉴定。很多血清型的肠道病毒能引起手足口病，不同细胞系对不同病毒的敏感性是有所不同的，而不同时期肠道病毒的流行株也不同。通常用于肠道病毒分离的细胞系为RD、HEp-2、Vero等，联合使用上述的两种或更多细胞有助于分离到更多的肠道病毒。,手足口病的实验室检测,质量控制,31个省级网络实验室骨干标准化操作技术培训各网络实验室负责培训地市实验室骨干标本采集的时间分布、数量和质量的定期核查职能考核(血清、核酸）标本复核(血清、核酸）实验室现场督导和认证临床、流行病和实验室信息管理质量保证,质量保证,省级统一核酸检测方法 统一病毒分离方法(提供用于病毒分离的细胞系RD,HeP2等)试剂盒（或方法学）的评价 使用组合标本或核酸评价所使用的试剂盒 仪器校对 生物安全柜：每年一次 加样器：每36个月一次 温度监测（培养箱）标准操作规程（SOP）：血清学 细胞培养、病毒分离 PCR，RT-PCR，Real time PCR记录 电子版和实验记录本标本和病毒的储存专家组对本实验室的认证评估,病毒疾病常出现的阴性结果分析,rRT-PCR和病毒培养：-标本采集时间过早或太迟-标本采集部位错误-标本采集技术不过关-标本保存不好-病毒培养细胞株选择错误-实验室质量控制-其他,血清抗体：-血清标本采集时间不对-非特异性抑制物质干扰-抗体反应微弱：抗原变异-病毒或病毒株选择错误-检测方法错误-实验室质量控制：-其他,发热伴出疹，发热37.5，持续一天以上，伴有全身或局部的皮肤或粘膜出疹。,肠道病毒（HEV71，CA16）,登革热病毒,麻疹、风疹、B19,其它,发热伴出疹症候群,伤寒、副伤寒,链球菌伯氏疏螺旋体（莱姆病）,水痘,Relative levels of antibody,用于IgM抗体检测的血清标本要在初次接触病人时马上采集，以及出疹后28天内采集用于病毒分离的标本,需出疹天内采集咽拭子或尿液,麻疹病毒感染体液免疫过程,必要日期:最后接种日期出疹日期出生日期,五.中国大陆HFMD流行、现状和趋势,1981年，我国在上海首次报道了HFMD病例1987年在中国分离到EV71早期发现的手足口病的病原体主要为Cox A16型。此后，EV 71感染与Cox A16感染交替出现，成为手足口病的主要病原体。我国80年代流行的手足口病病原以Cox A16为主；1998以来，各地报道的手足口病病原以EV71型和Cox A16交叉流行或同时流行为主。1995年以来，我国陆续在武汉、深圳、上海、重庆、山东和安徽等地的HFMD患者中分离到EV71病毒。2007年，山东发生了手足口病爆发流行，累计报告HFMD病例39，606例，其中14例病例死亡。实验室检测发现EV71是引起山东临沂HFMD的主要病原，同时还检测到Echo3 和/或 CVA16。2008年-2010年7月:中国大陆出现CoxA16 和EV71 共循环引起手足口病爆发,部分地区以EV71为绝对优势型别,少数以CoxA16 为优势型别，同时还有其它肠道病毒循环引起的手足口病。,AUSTRALIA,Bali,INDONESIA,Java,Borneo,Halmahera,New Guinea,Sumba,PHILIPPINES,Brunei,MALAYSIA,SINGAPORE,VIETNAM,THAILAND,CAMBODIA,LAOS,BURMA,CHINA,INDIA,JAPAN,Palawan,Hong Kong,Taiwan,亚太地区HFMD暴发,EV71毒株各个基因型/亚型流行的地理和年代分布,中国大陆手足口病报告人数,2008年：报告489073例发病率为37.01/100,000重症病例1165例，占报告病例数的 0.24%死亡126例，病死率 0.26,传染病疫情网络数据库统计分析,2008年全国各省手足口病病例数及发病率,传染病疫情网络数据库统计分析,2008年全国手足口病病例发病及死亡时间分布,传染病疫情网络数据库统计分析,2010年手足口病地区分布,发病数,发病率,2010年部分重症及死亡病例年龄、性别分布特点,六.HFMD 的病原谱 中国大陆2008年-2010年8月15日,阐明了手足口病的病原构成比例（2008）,重症病例（1165例）：EV71 占 实验室确诊的严重病例的81.59,死亡病例（126例）：EV71 占 实验室确 诊的死亡病例的 96.43,病原学,中国大陆2008年HFMD 的病原谱 Viral etiology of HFMD in China,表1.HFMD患者临床标本的肠道病毒分离率和构成Table1A.Isolation rate of HEV from Clinical samples of HFMD Cases,表2.HFMD患者临床标本的肠道病毒PCR检出率和构成 Table1B.PCR positive rate of hev from Clinical samples of HFMD Cases,阐明了中国大陆HFMD病原谱构成,2009年,2010年,发现绝大部分死亡病例和大部分重症病例是由EV71引起,病原学,64,2010年广西桂林全州县手足口病实验室监测结果,全州县实验室确诊HFMD106例，占报告病例总数的2.31%，其中EV71阳性77例，占实验室确诊病例的72.64%,其他EV阳性29例，占实验室确诊病例的27.36%。重症病例中，EV71阳性62例，占实验室确诊重症病例的72.09%,组合检测方法-单管检测HFMD病原的构成,发热伴出疹症候群病原谱构成及其流行规律,加强HFMD病原检测和监测的十分必要,掌握手足口病病原谱，特别是EV71感染所占的比例，对分析 判断HFMD疫情导致重症和死亡的比例有重要的科学参考价值。,1998年台湾手足口病暴发疫情中，在48.7%轻症病例中、75住院病例中、92死亡病例中均分离到HEV71。2.2007年山东临沂发生了手足口病暴发，有8例死亡病例，手足口病的病原谱构成中，HEV71约占84%，CVA16约占16%；2008年当地手足口病病例数仍较高，但病原谱发生较大的变化，病毒毒株是以CVA16为主（占62）,并且没有重症死亡病例。3.2008年阜阳手足口病例99以上是有HEV71引起。4.2009年山东菏泽和河南民权HEV71占绝对优势5.2010年死亡病例HEV71占绝对优势,七.分子流行病学和血清流行病学研究,基因组为(+)ssRNA，全长约7400nt；经翻译后加工，共编 码11个蛋白；其中，VP1VP4编码 病毒的衣壳蛋白；,EV71基因组,VP1蛋白是最主要的衣壳蛋白，具有最多的型特异性中和位点，VP1蛋白编码序列（891nt）被用于EV的型别鉴定和基因进化分析；除VP1编码区外，也有学者利用VP4、VP2蛋白的编码序列和5NTR进行基因分析。但VP1全基因序列为公认的进行基因特征和进化分析的标准区域，用于EV分子流行病学研究。病毒基因组含有单一开放读码框架（ORF），感染易感宿主后，基因组翻译产生一个多肽，然后由蛋白酶水解为4个结构蛋白和7个非结构蛋白，同时中间过程产生4个重要的蛋白前体。,1999年，Brown等根据19701998年分离于美国和其它5个国家的113株EV71的VP1全基因序列，对EV71首次进行基因型别划分，划分为A、B、C基因型，核苷酸序列型内差异12%，型间差异为16.5%19.7%。根据亲缘性分析，基因型内又进一步划分为不同的基因亚型：B1-B5，C1-C5,EV71分子流行病学研究的靶基因Target gene used for EV71 molecular epidemiology,EV71各个基因型/亚型流行的地理和年代分布Geographic and time distribution of all genotype/subgenotype of EV71,Genotype of EV71 Circulating in global from 19702009 19702009年全球EV71的流行基因型,Genotypes still circulate in Asia-Pacific region.,轻症、重症和死亡病例分离代表株基因组基因特征分析,VP1,3D,Whole genome,:fatal cases;:mild;:severe.,国际上首先发现阜阳分离株EV71与CA16间存在型间重组,分子流行病学-1,19982010，1998年以来中国大陆HEV71分离株均属于C4基因亚型，说明HEV71 C4基因亚型在中国已经持续传播至少12年以上。国际上首次将C4基因亚型划分为 C4a和C4b，C4a分枝：2002年以后流行；C4b分枝：2004年之前流行株；C4a与C4b组间差异6.7%，组内差异分别为2.8%、5.0%；氨基酸序列差异3.4%.2007-2010的流行株位于进化树的末端。,阐明了中国大陆C4基因亚型进化和变异特征,-2010,分子流行病学-2,CA16的分子流行病学,目前，CA16共分为A,B两个基因型，B基因型又划分为B1和B2两个亚型。A基因型中只有原型株G-10，与B基因型毒株的VP1序列差异为 27.5-30.2%。B1与B2亚型间的VP1核苷酸差异11.8%我国1999年以来CA16毒株均为B1亚型。,CA16的分子流行病学研究1997-2010,国际上首次 将CA16的B1亚型，划分为B1a、B1b和B1c，为追踪CA16在全球的分布和传播来源及路线提供了重要的科学数据,分子流行病学-3,全国健康人群回顾性血清流行病学研究（2005）,EV71,回顾性血清流行病学研究证实我国不同地区人群感染水平存在差异，广东、新疆和云南EV71的感染率很高，而黑龙江的感染率很低；,CA16,人群易感性-1,血清流行病学,实验室网络内部质量控制,九.HFMD的预防和控制,HFMD主要死因,神经系统表现：脑炎和脑脊髓膜炎为主呼吸循环系统：全部累及。主要死因为：脑疝；肺水肿、出血；顽固性休克。,防治工作面临的问题和困难,在我国传播广泛，会出现持续性流行尚无疫苗和药物预防手段传染源控制措施效率极低，且实施难度大个人卫生和环境卫生措施实施难度大，效果难以评价,防控措施,加强监测 了解病原特征及动态变化了解疾病流行强度及时发现聚集性病例，特别是重症和死亡病例聚集现象和苗头，及时进行调查核实加强重症病例临床管理，努力降低病死数及时总结临床病例管理经验，完善临床病例管理指南加强医务人员培训做好手足口病重症救治设备、药剂贮备加强医院儿科ICU的建设有效开展公众沟通，消除恐慌和不满,防控措施(续）,指导托幼机构和学校暴发预防和控制落实个人卫生和环境卫生措施启动晨检、巡检等管理制度指导做好暴发处理（停班和关闭措施）继续做好公众个人卫生和环境卫生知识的宣教不断改进公众沟通策略和技巧加强科技攻关，尽快启动专题研究监测数据的深入分析建模研究感染危险因素和重症危险因素研究血清流行病学研究,Acknowledgement 致谢,国家脊灰和国家麻疹实验室全体中国疾控中心应急办中国大陆省地市实验室和流行病成员中国卫生部,84,THANK YOU!,
