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狂犬病的病原学、临床表现及诊断


前言

狂犬病(Rabies)是由狂犬病病毒(Rabies virus)感染引起的一种动物源性传染病。狂犬病病毒主要通过破损的皮肤或粘膜侵入人体,临床大多表现为特异性恐风、恐水、咽肌痉挛、进行性瘫痪等。近年来,狂犬病报告死亡数一直位居我国法定报告传染病前列,给人民群众生命健康带来严重威胁。

暴露后处置是暴露后预防狂犬病的唯一有效手段。世界卫生组织认为,及时、科学和彻底的暴露后预防处置能够避免狂犬病的发生。为指导基层疾控机构做好狂犬病预防控制工作,尤其是暴露后的预防处置,降低狂犬病所致死亡,中国疾病预防控制中心组织专家,参考世界卫生组织和美国疾控中心的技术指南,以及国内外最新研究进展,制定了《狂犬病预防控制技术指南(2016版)》。

本指南适用于从事狂犬病防控工作的各级各类疾病预防控制机构、狂犬病暴露预防处置门诊、医疗机构感染科和急诊科专业人员。根据使用中反馈的问题和狂犬病的国内外研究最新进展,本指南今后将不断更新、完善。

一、病原学和实验室诊断

(一)病原学

狂犬病病毒(Rabies virusRABV)属于单负病毒目(Mononegavirales)弹状病毒科(Rhabdoviridae)狂犬病毒属(Lyssavirus[1]。狂犬病病毒颗粒呈子弹状,长100-300nm,直径约75nm。病毒基因组长约12kb,为不分节段的单股负链RNA,从3’5’端依次编码5种结构蛋白,分别为核蛋白(Nucleoprotein, N)、磷蛋白(Phosphoprotein,P)、基质蛋白(Matrixprotein, M)、糖蛋白(Glycoprotein,G)和依赖RNARNA多聚酶(RNA dependent RNA polymerase or Large proteinL)。病毒颗粒由囊膜(Envelope)和核衣壳(Nucleocapsid)两部分组成,基因组RNA及外层紧密盘绕的NPL蛋白共同构成具有转录、翻译功能的核衣壳;颗粒外层脂质膜表面镶嵌着G蛋白以三聚体构成的纤突(Spike),为病毒中和抗原及与宿主受体结合的部位,M蛋白位于外壳内侧和核衣壳之间,连接内外两部分[1, 2]

狂犬病病毒不耐高温,悬液中的病毒经56 30-60分钟或100 2分钟即失去感染力。脑组织内的狂犬病病毒在常温、自溶条件下,可保持活力7-10天,4℃可保存2-3周。狂犬病病毒在pH 7.2-8.0较为稳定,超过pH 8易被灭活。狂犬病病毒对脂溶剂(肥皂水、氯仿、丙酮等)、乙醇、过氧化氢、高锰酸钾、碘制剂以及季铵类化合物(如苯扎溴铵)等敏感[3]1:500稀释的季胺类消毒剂、45%-70%乙醇、1%肥皂水以及5%-7%碘溶液均可在1分钟内灭活病毒,但不易被来苏水溶液灭活[4, 5]

不同型别狂犬病病毒的致病性不同:在犬、猫等哺乳动物中传播,也称街毒的狂犬病病毒毒力很强,感染后一旦出现临床症状,病死率几乎100%,是世界上病死率最高的传染病;而在蝙蝠中传播的狂犬病病毒毒力相对较弱。

直到20世纪50年代,RABV一直被认为是狂犬病的唯一病原[6]。通过对来自尼日利亚的与RABV有血清学相关性的病毒即LBVLagos bat virus)和MOKVMokola virus)的鉴定,以及对1970年分离自南非被蝙蝠咬伤病人的DUVVDuvenhage virus)病毒的分析,发现了狂犬病病毒群的复杂性,由此出现了狂犬病相关病毒(Rabies-related virus狂犬病血清型的术语,目前分别将RABVLBVMOKVDUVV确定为四种血清型。

1950年以来在欧洲分离到的蝙蝠病毒与DUVV呈血清学相关性应用单克隆抗体反应将欧洲蝙蝠病毒进一步分为EBLV-1European bat lyssavirus 1EBLV-2European bat lyssavirus 2。针对狂犬病相关病毒多样性的遗传进化研究,产生了新的专业术语基因型,并继续发现了新的基因型,1997年从澳大利亚果蝠中分离到的ABLVAustralian batlyssavirus)确定为基因7型。为了更好地对日益增多的狂犬病相关病毒进行归类,国际病毒分类委员会(InternationalCommittee of Taxonomy Virus, ICTV)主持设立了狂犬病病毒属,将现存的基因型作为狂犬病病毒分类的基础,并结合系统发生进化树的拓扑结构、单克隆抗体反应谱,以及生态、宿主、地理范围等特征确立病毒种类。

2014年,ICTV最新分类结果明确14Species狂犬病病毒。除了上述7个基因型代表7种不同的狂犬病病毒外21世纪新发现的另外7种病毒包括从中亚食虫蝙蝠中分离到的KHUVKhujand virusARAVAravan virus),从俄罗斯食虫蝙蝠中分离到的IRKVIrkut virusWCBVWest Caucasian batvirus),从非洲肯尼亚食虫蝙蝠中分离到的SHIBVShimoni bat virus),从法国、德国食虫蝙蝠中分离到的BBLVBokeloh bat lyssavirus和坦桑尼亚非洲灵猫身上分离到的IKOVIkoma lyssavirus[7]2011年从西班牙蝙蝠中分离到的LLEBVLleida batlyssavirus)尚未经ICTV明确归类[1]

(二)实验室诊断

标本采集:病人发病后(死亡前)可采集其唾液(间隔3-6小时,至少采集3份)、脑脊液、血清及颈后带毛囊的小块皮肤;病人死后最好采集其脑组织标本(小脑和脑干)进行实验室检测[6, 8]

直接免疫荧光法(Direct Fluorescent Antibody Test, DFA)是狂犬病诊断的金标准可以快速、敏感、特异地检测人和动物脑组织中的病毒抗原[6, 9]。临床病例活体组织标本(如颈后部皮肤毛囊)亦可进行DFA检测[6]。直接快速免疫组化法(Direct Rapid ImmunohistochemicalTest, DRIT)及酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linkedImmuno Sorbent Assay, ELISA)亦可特异检测狂犬病病毒抗原[6]

病毒核酸检测可用于早期诊断以逆转录PCR法(Reverse Transcription-PCR, RT-PCR)(包括Real-time RT-PCR检测体液唾液、血清等和脑组织等标本但需要严格的质量控制以保证结果的准确性[6, 9]。脑组织及唾液等病毒含量高的样本还可进行病毒分离。细胞培养分离所需时间(1-2天)远少于小鼠颅内接种分离法所需时间(10-21天)[6, 9],且前者的生物安全风险远小于后者。

未接种过疫苗的患者,发病早期几乎没有中和抗体产生,到发病晚期(通常在临床症状出现后7-8天),病毒在脑内大量增殖后突破血脑屏障进入血液,刺激机体产生低水平的中和抗体。通过病毒中和试验检测病人血清或脑脊液中的中和抗体,可作为狂犬病诊断的依据之[3, 6, 9]

世界卫生组织(World Health Organization, WHO)推荐的抗狂犬病病毒中和抗体标准检测方法包括快速荧光灶抑制试验Rapid Fluorescent Focus Inhibition TestRFFIT和小鼠脑内中和试验Mouse Neutralization TestMNT[3, 9]。由于RFFIT法无需使用小鼠,所用时间短(24小时),目前已被广泛采用。RFFIT方法也是我国现行药典规定的检测狂犬病病毒中和抗体的标准方法之一。此外,常用的狂犬病病毒中和抗体检测方法还有荧光抗体病毒中和试验(FluorescentAntibodyVirus Neutralization Test, FAVNT[6] 。用ELISA法测定的抗狂犬病病毒糖蛋白抗体滴度与用病毒中和试验测定的结果有一定的相关性(约80%符合率),但相应试剂盒尚未普及[3, 6]

此外,还可以通过检测中和抗体,监测暴露前抗体背景及暴露后疫苗注射的免疫效果。WHO狂犬病专家咨询委员会认为:中和抗体水平等于或高于0.5IU/ml时,接种者才具备了有效的保护能力;如果发现中和抗体水平低于0.5IU/ml,应进行加强免疫,至达到有效保护水平为止[3, 6]

二、临床学

(一)发病机理

大多数人间狂犬病病例是由于被患狂犬病的动物咬伤所致,少数是由于被抓挠或伤口、粘膜污染所致,因移植狂犬病患者捐赠的器官或组织发病也偶有报道,但病毒不能侵入没有损伤的皮肤。

嗜神经性是狂犬病病毒自然感染的主要特征,病毒的复制几乎只限于神经元内。病毒最初进入伤口时,不进入血液循环(通常在血液中检测不到狂犬病病毒),而是在被咬伤的肌肉组织中复制,然后通过运动神经元的终板和轴突侵入外周神经系统[10-15]。在一些蝙蝠变异株中,由于嗜皮肤性,病毒增殖也可以发生在感觉神经[10, 13, 15] 病毒进入外周神经后,以运输小泡为载体,沿轴突以逆轴浆运动的方向向中枢神经系统“向心性”移行,而不被感觉或交感神经末梢摄取[10-13]。其移行速度取决于转运方式,逆向轴突运输速度较快,可达5-100mm/天,如一定范围内(如10μm2cm)的突触同时受感染,病毒移行速度甚至会更快。

病毒在轴突移行期间不发生增殖,当到达背根神经节后,病毒即在其内大量增殖,然后侵入脊髓和整个中枢神经系统。动物实验发现,狂犬病病毒从脊髓上行到脑的扩散速度非常迅速,一旦侵入脑则迅速增殖,脑干最先受累,也是感染最重的区域。

在中枢神经系统中增殖后,病毒通过在运动轴突的顺向轴浆运输“离心性”扩散进入腹侧根、被根神经节及其感觉轴突,感染感觉轴突支配的肌梭、皮肤、毛囊及其他非神经组织,主要累及神经丛和唾液腺腺泡细胞,并经唾液腺排放到唾液中,再由咬伤伤口或被带毒唾液污染的粘膜传播到下一个受害者。在感染末期,心、胰腺、肾上腺和胃肠道等神经外组织也同时受累。临床发病时,病毒已广泛分布于中枢神经系统及神经器官中。

人间狂犬病潜伏期从5天至数年(通常2-3个月,极少超过1年),潜伏期长短与病毒的毒力、侵入部位的神经分布等因素相关。病毒数量越多、毒力越强、侵入部位神经越丰富、越靠近中枢神经系统,潜伏期就越短。此外,肌肉特异性小RNA可能通过抑制病毒在肌肉中的转录和复制影响潜伏期[6, 9]。狂犬病实验感染动物(如犬)的最长潜伏期为半年。在潜伏期内,病毒主要存在于外周肌肉或神经细胞[6, 10-19]

包括人类在内的多种哺乳动物感染狂犬病病毒后,随着病毒在中枢神经系统的扩散,均可引起严重的进行性脑、脊髓、脊神经根炎,病毒数量与临床症状的严重程度无关[20, 21] 。人类的临床表现可分为狂躁型和麻痹型两种,临床分型可能与病毒对神经组织不同位点的特异性反应有关,而与病毒在中枢神经系统内的解剖定位无关[22, 23]电生理学研究发现,麻痹型狂犬病的虚弱症状与外周神经轴突病变或者脑白质变性有关[24, 25]。病毒首先侵入运动神经元解释了狂躁型狂犬病人亚临床的前角细胞功能失调要早于感觉消失症状的出现,并且症状首先发生在被咬伤部位附近,再逐渐发展到身体其他部位。同样的解释也适用于麻痹型狂犬病人的前驱症状和体征犬类麻痹型狂犬病的核磁弥散张量成像显示,脑干部位神经束的完整性受损,限制了病毒向前脑的传播。病毒的免疫逃避策略加之血脑屏障的完整性阻碍了中枢神经系统中病毒的清除。目前尚无狂犬病病人因免疫抑制或加强而死亡的证据。

如无重症监护,病人会在出现神经系统症状后1-5天内死亡。目前对狂犬病导致死亡的病理生理学尚未阐明。尽管脑、脊髓、脊神经根的炎症广泛分布,但并没有破坏神经组织结构[26]。死因可能是由于控制循环和呼吸系统的中枢神经系统受累或功能障碍[20, 27-29]

(二)临床表现与诊断标准

1.狂犬病暴露者的伤口感染

于狂犬病暴露者而言,除了罹患狂犬病的风险外,动物咬伤还可以导致各种复杂的外科伤口、可能的严重并发症以及继发的细菌感染。致伤动物不同,所导致的伤口类型、临床特点以及预后均有所不同。例如,普通外科创伤的伤口感染率通常为5%-7%[30],而在III级暴露中,犬咬伤伤口大部分为撕裂伤(约60%-76.5%),而猫咬伤大部分为穿刺伤(约85.3%);犬咬伤伤口平均感染率约14.8%,而猫咬伤约为26.8%;手、足部位的咬伤伤口感染率明显较其他部位要高;犬咬伤容易引起化脓性软组织感染,而猫咬伤容易引起淋巴管/淋巴结炎、丹毒等[31, 32]。引起咬伤伤口感染的细菌主要来源于动物口腔,48%的犬咬伤和63%的猫咬伤感染伤口分离出需氧和厌氧菌混合感染,犬咬伤感染伤口分离出的主要细菌是犬属巴斯菌属,而出血败血型巴斯菌属是猫咬伤感染伤口内最主要的菌种[32-37]。灵长类咬伤感染伤口内分离的菌种包括嗜血杆菌、核粒梭形菌、微小消化链球菌、放线菌属、产碱杆菌和直肠沃林氏菌(拟杆菌属)。猪咬伤伤口分离出的菌种主要包括猪放线菌、拟杆菌属、大肠杆菌、黄杆菌属、多杀性巴斯杆菌、变形杆菌、金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林MRSA)等[37]。巴斯菌属、链球菌、葡萄球菌、摩拉克菌和奈瑟菌属是最常见的需氧菌;梭形杆菌属、拟杆菌属、噬卟啉拟杆菌属是最常见的厌氧菌,且其中大部分细菌为产β-内酰胺酶,甚至是耐甲氧西林的菌种(MRSA,因此,在伤口感染或预防性使用抗生素时,需考虑病原菌耐药因素[38-43]

2.狂犬病的临床表现

狂犬病在临床上可表现为狂躁型(大约2/3的病例)或麻痹型。由犬传播的狂犬病一般表现为狂躁型,而吸血蝙蝠传播的狂犬病一般表现为麻痹型[25-27]。狂躁型患者以意识模糊、恐惧痉挛,以及自主神经功能障碍(如瞳孔散大和唾液分泌过多等)为主要特点。麻痹型患者意识清楚,但有与吉兰-巴雷综合征(Guillain-Barre SyndromeGBS相似的神经病变症状。GBS是脊神经和周围神经的脱髓鞘疾病,又称急性特发性多神经炎或对称性多神经根炎,临床主要表现为进行性、上升性、对称性麻痹,四肢软瘫,以及不同程度的感觉障碍。与GBS不同的是,狂犬病患者一般伴有高热、叩诊肌群水肿(通常在胸部、三角肌和大腿)和尿失禁,而不伴有感觉功能受损。

根据病程,狂犬病的临床表现可分为潜伏期、前驱期、急性神经症状期(兴奋期)、麻痹期、昏迷和死亡几个阶段。但实际上发病是一个连续的临床过程,而不是简单的一系列可以独立分割的表现[6, 20]

1)潜伏期:从暴露到发病前无任何症状的时期,一般为1-3个月,极少数短至两周以内或长至一年以上,此时期内无任何诊断方法。

2)前驱期:患者出现临床症状的早期通常以不适、厌食、疲劳、头痛和发热等不典型症状开始,50%-80%的患者会在原暴露部位出现特异性神经性疼痛或感觉异常(如痒、麻及蚁行感等),可能是由于病毒在背根神经节复制或神经节神经炎所致。此时期还可能出现无端的恐惧、焦虑、激动、易怒、神经过敏、失眠或抑郁等症状。前驱期一般为2-10天(通常2-4)。

3)急性神经症状期:患者出现典型的狂犬病临床症状,有两种表现,即狂躁型与麻痹型。

狂躁型患者出现发热并伴随明显的神经系统体征,包括机能亢进、定向力障碍、幻觉、痉挛发作、行为古怪、颈项强直等。其突出表现为极度恐惧、恐水、怕风、发作性咽肌痉挛、呼吸困难、排尿排便困难及多汗流涎等。恐水、怕风是本病的特殊症状,典型患者见水、闻流水声、饮水或仅提及饮水时,均可引起严重的咽喉肌痉挛。患者虽渴极而不敢饮,即使饮后也无法下咽,常伴声嘶及脱水。亮光、噪声、触动或气流也可能引发痉挛,严重发作时尚可出现全身疼痛性抽搐。由于常有呼吸肌痉挛,故可导致呼吸困难及发绀。大多数动物狂犬病病例的机能亢进期会持续数小时至数天,人间狂犬病病例的机能亢进为间歇性,由数个持续1-5分钟的兴奋期组成。患者的神志大多清楚,亢进期之间,患者一般合作,并可以进行交流。急性神经症状期的其他异常表现包括肌束震颤(尤其是暴露部位附近)、换气过度、唾液分泌过多、局部或全身痉挛,以及一些较罕见的症状,包括阴茎异常勃起或性欲增强,这些体征都与自主神经功能障碍有关。本期一般持续1-3天。

麻痹型患者无典型的兴奋期及恐水现象,而以高热、头痛、呕吐、咬伤处疼痛开始,继而出现肢体软弱、腹胀、共济失调、肌肉瘫痪、大小便失禁等,呈现横断性脊髓炎或上升性脊髓麻痹等类GBS表现。其病变仅局限于脊髓和延髓,而不累及脑干或更高部位的中枢神经系统。

4)麻痹期:指的是患者在急性神经症状期过后,逐渐进入安静状态的时期,此时痉挛停止,患者渐趋安静,出现弛缓性瘫痪,尤以肢体软瘫最为多见。麻痹可能是对称性或非对称性的,以被咬肢体侧更为严重;或者呈上升性,类似GBS。眼肌、颜面部肌肉及咀嚼肌也可受累,表现为斜视、眼球运动失调、下颌下坠、口不能闭、面部缺少表情等。进而患者的呼吸渐趋微弱或不规则,并可出现潮式呼吸;脉搏细数、血压下降、反射消失、瞳孔散大。临终前患者多进入昏迷状态,呼吸骤停一般在昏迷后不久即发生。本期持续6-18小时。

狂犬病的整个自然病程一般不超过5日。死因通常为咽肌痉挛而窒息或呼吸循环衰竭[20, 27-29]。本病在临床上需与破伤风、病毒性脑膜脑炎、脊髓灰质炎、GBS等相鉴别。

3.诊断标准  

1)原国家卫生部2008年颁布的狂犬病诊断标准[9]

根据患者的流行病学、临床表现和实验室检查结果进行综合判断,病例确诊需要实验室证据。

临床诊断病例,符合下列任一项即可诊断

A.典型的狂躁型狂犬病临床表现;

B.明确的动物致伤史+典型的麻痹型狂犬病临床表现。

确诊病例,临床诊断病例加下列任一项,即可确诊:

A.直接荧光抗体法(ELISA):检测患者唾液、脑脊液或颈后带毛囊的皮肤组织标本中狂犬病病毒抗原阳性,或用RT-PCR检测狂犬病病毒核酸阳性;

B.细胞培养方法:从患者唾液或脑脊液等标本中分离出狂犬病病毒;

C.脑组织检测:尸检脑组织标本,用直接荧光抗体法或ELISA法检测狂犬病病毒抗原阳性、RT-PCR检测狂犬病病毒核酸阳性、细胞培养方法分离出狂犬病病毒。

2WHO的狂犬病定义[6]

临床病例:病例具有急性神经性综合征(如脑炎),主要表现为机能亢奋(如狂躁型狂犬病)或者麻痹综合征(如麻痹型狂犬病),如果没有重症监护支持,病人通常会在首发症状出现后7-11天内进行性发展为昏迷和死亡,常见死因为呼吸循环衰竭

符合下列实验室标准中的1种或几种即可确诊:

A.存在病毒抗原;

B.细胞培养方法或实验动物接种中分离到病毒;

C.未接种疫苗者的脑脊液或血清中存在病毒特异性抗体;

D.通过分子生物学方法在活体或尸检样本(如脑活检样本、皮肤、唾液、浓缩尿)中检测到病毒核酸。

WHO的狂犬病病例分类如下:

疑似病例:符合临床病例定义的病例;

可能病例:疑似病例,同时具有与疑似狂犬病动物接触的可靠病史;

确诊病例:实验室确认的疑似病例或可能病例。

在缺少动物暴露史或临床疑似脑炎症状的情况下,如果实验室诊断检测明确,仍可进行确定性诊断。

对可能感染狂犬病的患者在采取适当预防措施情况下进行核磁共振成像检查可能有助于诊断。无论临床类型如何,当脑干、海马、下丘脑、深层和皮层下白质以及深层和皮质灰质的核磁共振T2成像出现模糊、微弱的异常高信号时,均提示可能为狂犬病。疾病晚期,当患者进入昏迷状态时,增强核磁可以清楚地显示上述改变,这些特征可用来将狂犬病与其它病毒性脑炎相区别。脑部 CT几乎没有诊断价值[44-46]

内容摘自:狂犬病预防控制技术指南(2016版)


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