美国胸科学会2005国际会议日前在该国加利福尼亚州的圣地亚哥举行。会议发布了关于病毒性支气管炎的最新调查结果:病毒性支气管炎仍然是西方国家患者住院的一个主要原因,据估计每年引起100万人死亡。大多数病例是由呼吸道合胞病毒(RSV)引起的;出生后第一年,高达70%~80%比例的婴儿将感染RSV!
调查中还发现,病毒性支气管炎患者的许多特殊状况增加了发生严重RSV感染的危险,这些状况包括早产、支气管肺发育异常、先天性心脏病、免疫缺陷或者慢性呼吸道疾病等。在感染RSV的婴儿中,只有小部分发生细支气管炎,绝大部分感染停留在上呼吸道。
会上,在交流胸科疾病临床研究的最新进展中,美国国立犹太人医学研究中心儿科主任、抗病毒专家ErwinW.Gelfand博士介绍了与哮喘相关早期病毒感染研究进展情况。
儿童期RSV感染与成人哮喘的关系还有待研究
ErwinW.Gelfand博士指出,RSV细支气管炎发病率的上升在许多方面是与儿童和成人的哮喘发病上升相平行的;幼年RSV引起的喘息与后来发生持久的喘息/哮喘之间的因果关系目前还有很大的争论。许多流行病学研究未能得出RSV下呼吸道疾病与后来哮喘的发生关联的一致意见,这一关系的确切性质还难以揭开。
研究显示,在未住院的婴幼儿患者中,出现RSV细支气管炎与10岁前发生喘息的暂时性危险增加有关。在因严重RSV疾病住院的婴幼儿患者中,他们发生哮喘的可能性更大。目前还不清楚究竟是RSV病毒还是婴幼儿自身因素决定了这种结局。这使得对婴幼儿其他病毒感染的情况争论也多起来,例如,肺炎病毒或鼻病毒可能也与后来发生哮喘有关联,不过哮喘通常与RSV有关。
研究显示,婴幼儿中RSV引起的细支气管炎表现为两极化的应答。当检测鼻腔冲洗液或受刺激外周血单核细胞中的细胞因子水平,以分析婴幼儿对自然RSV感染的体内应答时,发现细胞因子(IL-4)过度产生和/或IFNγ产生不足。这提示对辅助性T淋巴细胞亚群2(Th2)样显型免疫应答的两极化,与正常婴儿出生所见的显性一致。目前还不清楚,Th2相位差更明显的婴儿是否处于发生更严重RSV下呼吸道感染的危险之中。同样,还不清楚偏离的Th2应答是否对RSV是惟一的,或者调节细胞因子产生的基因遗传性多态现象发挥什么作用。
在动物模型系统中的研究也确定T细胞亚型在RSV诱导的气道炎症发生中的重要作用。在BALB/c实验鼠中,某些RSV特异的表面蛋白/抗原可引起两极分化的应答。尤其是,RSV感染实验鼠CD4+T细胞对表面G蛋白的应答是两极分化的,引起强烈的肺嗜曙红细胞应答。
初次感染时间影响再感染免疫应答
由呼吸道病毒引起的感染是比较常见的,例如RSV以及流感和副流感病毒的反复感染更是医生们经常遇见的。在这方面有什么最新研究呢?
ErwinW.Gelfand介绍说,目前原发感染如何影响再感染的应答或后来的对气源性致敏原的免疫应答是科研人员所关注的热点,也是争论的原因之一。但因呼吸道病毒感染普遍存在,且难以评定过敏原接触和控制其他潜在的混淆因素(如种族研究的遗传学),使得开展人体研究一直难度较大。为了分析再感染是否影响气道功能,并了解气道的组织病理学变化,研究人员使用了动物模型。首次RSV感染的时间确定可能测定发生RSV特异免疫记忆的极性,这反过来指示后来再次暴露RSV疾病的严重性和显型。
在他所做的一项研究中显示,实验鼠在断奶时(大约3周龄)感染或在小于1周龄时感染RSV,均引起以嗜中性粒细胞为主的肺部炎症应答,在更年幼实验鼠中,嗜曙红细胞稍多一些。两组对吸入醋甲胆碱产生的气道过度反应(AHR)相似。当这些实验鼠在后来5周(即分别在8周龄和6周龄)再感染时就出现了差异。
当在3周龄首次感染和8周龄再感染RSV时,实验鼠发生了强烈的肺泡灌洗液(BAL)淋巴细胞应答,最低限度的嗜曙红细胞增多和杯状细胞化生。BAL细胞因子水平的增加表明IFNγ水平增加,IL-13很少。与暴露到8周龄的初次RSV感染的实验鼠相比,再感染实验鼠没有发生AHR,即它们在再感染时“受到保护”。
与此相比,在不到1周龄时初次感染而后在6周时再感染RSV的实验鼠就出现明显的AHR增加。它们显示出淋巴细胞应答明显增强,与较大的配对实验鼠相似,但是另外有明显的肺嗜曙红细胞增多和杯状细胞化生明显增加。此外,IL-13水平明显升高。
他指出,这些数据表明,初次感染年龄存在一个临界时间窗,这一时间窗提示后来RSV再感染的结果。在围产期短至2-3周的范围中,实验鼠记忆免疫应答形成,增强了对后来RSV感染的应答,开始一种保护性应答。这种应答的确是Th2-两极化的。那么,这种Th2-两极化RSV特异T细胞记忆应答持续存在是可能的,并且可能传播病毒特异的记忆,并涉及对肺遇到的其他刺激,例如气源性过敏原。此外,这些发现可能表明,某些触发(例如RSV)能发动这种两极化,这可能具有长期的效应。
特异性抗体参与后RSV阶段
后RSV阶段的免疫反应机制是研究人员关注的另一个焦点,在这方面有些什么进展呢?
ErwinW.Gelfand介绍说,最新的研究显示,另外的宿主应答因素可能参与喘息和哮喘的后RSV阶段。与婴儿的Th2时间差一致,假定特异的IgE对哮喘的病理生理学起作用,那么RSV特异的IgE应答是重要的。RSV特异抗体在RSV感染儿童的鼻咽分泌物中存在,在发生喘息的儿童中也可测定到这种抗体,它们与鼻咽分泌物的组胺水平升高以及血氧不足相关。在较大范围内,RSV-IgE的存在与更严重的疾病有关。
他们在RSV感染的鼠科模型中检测了RSV-IgE的作用。在初次感染之后,RSV-IgE的水平在接种之后14~21天达峰值。当添加病毒时,这些抗体完全能够致敏和触发肥大细胞脱粒。当实验鼠在体内被病毒特异的IgE致敏时,在暴露于活的RSV感染时,它们对吸入的醋甲胆碱发生的气道应答增强;经遗传处理不表达高亲和力IgE受体(FceR1)的实验鼠未能显示应答增强,确认RSV-IgE在增强AHR中的作用。这些数据可以确定RSV特异性IgE和高亲和力IgE受体在急性RSV肺部感染之后发生扩大的AHR作用,并且为这样的IgE抗体检测与更严重疾病有关的临床研究提供一定程度的关联。此外,因为复发的RSV感染在儿童中常见,这些相互作用可能参与到在初次感染之后发生的年幼儿童持续的气道功能障碍发生过程之中。
加上早期过敏原暴露的数据,由新生婴儿RSV感染引起的Th2细胞因子应答的早期相位差,RSV特异IgE的病理生理学作用以及RSV再感染的数据明显显示,初次病毒或过敏原接触的年龄作为指示后来的免疫记忆应答是至关重要的。