



viral pneumonia
病毒性肺炎是由病毒侵犯肺实质而造成的肺部炎症,常由上呼吸道病毒感染向下蔓延发展而引起,亦可由体内潜伏病毒复发或各种原因如输血、器官移植等引起病毒血症进而导致肺部病毒感染。好发于冬春季节,暴发或散在流行,免疫低下患者全年均可发病。在社区获得性肺炎中约占 5%~15%,而非细菌性肺炎中占 25%~50%。多为儿童,成人相对少见。近年来由于免疫抑制药物广泛应用,艾滋病等免疫损害人群逐年增多,单纯疱疹病毒、水痘-带状疱疹病毒、巨细胞病毒(CMV)引起的成人严重肺炎有所增加。而新病毒导致的肺炎也已日益成为公共卫生重大问题。
1、病毒性肺炎在儿童肺炎中所占比例最大。病毒性肺炎的发病率在健康的中青年人群中逐渐降低,但在老年人中显著增加。社区获得性肺炎的有关研究一致表明,病毒是第二大常见病因(仅次于肺炎链球菌),占确诊病例的 13-50%[1-6]。
2、根据病原体毒性、患者年龄和患者的共病情况,病毒性肺炎可从轻度和自限性疾病发展为危及生命的疾病。特别是在免疫功能低下患者中,病毒性肺炎可导致呼吸衰竭、严重的低氧血症和其他肺部病变。3、儿童和免疫功能正常的成人的病毒性肺炎的最常见的四种病原体是流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒和副流感病毒(PIV)。在所有社区获得性病毒性肺炎病例中,50%以上是由甲型和乙型流感病毒引起的,特别是在流感暴发期间。DNA 和 RNA 病毒均与病毒性肺炎的病因有关。一些是众所周知的肺炎病原体,有着常见的临床症状和放射学表现。其他病毒作为肺炎病原体较为罕见。
1、病原性病毒包括以下几种:
(1)腺病毒科(腺病毒)(2)冠状病毒科(冠状病毒)-SARS、MERS、2019 新型冠状病毒(2019-ncov)[7]。(3)布尼亚病毒科(虫媒病毒)-汉坦病毒(4)正粘病毒科(正粘病毒)-流感病毒(5)乳多孔病毒科(多瘤病毒)-JC 病毒、BK 病毒(6)副粘病毒科(副粘病毒)-副流感病毒(PIV)、呼吸道合胞病毒(RSV)、人偏肺病毒(hMPV)、麻疹病毒(7)小 RNA 病毒科(小 RNA 病毒)-肠病毒、柯萨奇病毒、埃可病毒、肠病毒 71 型、鼻病毒(8)呼肠孤病毒科(轮状病毒)(9)逆转录病毒科(逆转录病毒)-人类免疫缺陷病毒(HIV)、人类嗜 T 淋巴球病毒一型(HTLV-1)(10)疱疹病毒科的大多数成员都是细胞免疫功能低下宿主的肺炎病原体,包括以下几种:1)单纯疱疹病毒 1 型(HSV-1)和单纯疱疹病毒 2 型(HSV-2),也分别称为人疱疹病毒 1 型(HHV-1)和人疱疹病毒 2 型(HHV-2)2)人疱疹病毒 6 型,人疱疹病毒 7 型,人疱疹病毒 8 型3)水痘-带状疱疹病毒(带状疱疹)4)巨细胞病毒(CMV)5)EB 病毒(EBV)2、流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、副流感病毒、冠状病毒、鼻病毒、人偏肺病毒都可引起社区获得性病毒性肺炎。1、流感病毒属于正粘病毒科,是一种具有包膜的单链 RNA 病毒,也是引起肺炎的最常见病毒。已经出现了两种特别重要的流感病毒:H5N1 禽流感病毒和新型 H1N1 流感病毒。流感病毒有三种血清型:甲型(A)、乙型(B)和丙型(C)。
(1)甲型流感病毒可改变表面抗原并感染牲畜,该病毒通过小颗粒气溶胶传播,以整个呼吸道的柱状上皮细胞为靶向目标。甲型流感病毒通常是最致命的病原体。(2)乙型流感病毒引起的疾病通常出现在寄宿学校等相对封闭的人群中。(3)丙型流感较为少见,多为散发病例。
2、流感病毒有两种重要的包膜糖蛋白:血凝素(H)和神经氨酸酶(N)。血凝素通过与细胞唾液酸残基结合而产生感染性,而 N 蛋白则从细胞表面的唾液酸中裂解新合成的病毒,从而使病毒传播到其他细胞中。3、流感病毒通过抗原漂移(少量氨基酸替换)和抗原位移(大量氨基酸替换)来维持其感染性,这是由于其表面蛋白(血凝素)的蛋白结构发生了变化。当病毒漂移发生时,就会引起流行,且因为大多数人对该病毒没有免疫力,病毒漂移也可引起大流行(两个甲型流感病毒在同一宿主感染期间内交换 H 或 N 基因)。4、感染流感病毒会导致细胞死亡,特别是上呼吸道细胞。当肺实质发生病毒直接感染时,可出现出血,并且相对缺乏炎症细胞。粘液纤毛清除机制受损将会导致细菌附着在呼吸道上皮细胞上。5、感染流感病毒会损害 T 淋巴细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的功能,从而导致宿主防御功能受损,并可能导致正常人体无菌部位(包括下呼吸道)的细菌感染。宿主防御功能的损伤造成多达 53%的细菌性肺炎的门诊患者并发病毒性感染。1、呼吸道合胞病毒(RSV)是婴幼儿下呼吸道感染的最常见病因,也是成人肺炎的第二大常见病毒。它是副粘病毒科的中型病毒,只有 1 个血清型。从结构上看,RSV 有 10 种独特的病毒多肽,其中 4 种与病毒包膜相关,2 种(F 和 G)具有重要的感染性和致病性。典型的 RSV 感染会在细胞培养中形成合胞体(这就是该病毒的名称来源)。
2、RSV 具有高度传染性,通过接触飞沫和污染物传播。大多数儿童在 5 岁之前就被感染了——在某些地方,如日托中心,疾病流行期间的感染率接近 100%——但由此产生的免疫是不完全的。大龄儿童和年轻人出现再感染的情况很常见,但症状较轻微。随着年龄的增长,患严重疾病和肺炎的可能性会增加。1、腺病毒是一种包膜 DNA 病毒,根据感染因子的血清型可引起多种临床疾病。这些疾病包括无症状性疾病、结膜炎、发热性上呼吸道疾病、肺炎、胃肠道疾病、出血性膀胱炎、皮疹和神经系统疾病。肺炎在新兵训练营和类似设施中的成人中较少见,但暴发性疾病已在婴儿和免疫缺陷人群中有报道,并可发生在健康宿主中[8]。
2、虽然有 52 种血清型(分为 7 个亚群或种(A-G)),但肺部疾病主要是由血清型 1、2、3、4、5、7、14 和 21 引起。腺病毒 7 型可引起婴儿细支气管炎和肺炎。腺病毒 4 型和 7 型是导致新兵呼吸道疾病暴发的原因。3、腺病毒 14 型(B 亚群)是一种毒性更强的毒株,据报道,其可引起严重呼吸道疾病和肺炎。4、腺病毒通过呼吸道分泌物、传染性气溶胶、粪便和污染物进行传播。新生儿可在出生时因接触宫颈分泌物而感染。受污染的环境表面可以藏匿病毒(能够引起数周感染)。该病毒对脂质消毒剂有抗性,但会被高热、甲醛和漂白剂灭活。5、腺病毒具有极强的传染性。对新兵的相关研究表明,6 周内,腺病毒的血清转换率为 34-97%[9]。大多数儿童在 10 岁之前就有感染腺病毒的血清学证据。6、腺病毒的致病机制尚不清楚。涉及儿童的腺病毒感染研究已证实,感染腺病毒会引起细胞因子的产生增加,尤其是肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素 6(IL-6)和白介素 8(IL-8),年龄、患者的健康状况和其他未知的宿主因素在腺病毒感染中起着关键作用。
7、2007 年,腺病毒 14 型在德克萨斯州的军事学员中引起了一场持续性的、大规模的发热性呼吸道疾病暴发,最近在华盛顿州的一家住宿护理中心也出现了该情况[9-11]。在俄勒冈州的一次社区暴发中,患者年龄的中位数为 52 岁,其中 76%需要住院治疗,47%需要进行重症监护,24%需要应用血管升压药,18%死亡。大多数患者是免疫功能正常的成年人[12]。
1、副流感病毒(PIV)是一种常见病毒,多感染儿童。PIV 在引起儿童下呼吸道疾病和 6 个月以下婴儿肺炎和细支气管炎方面的重要性仅次于 RSV。传播方式为人与人之间直接接触传播或飞沫传播。
2、PIV 的特征是具有核衣壳,核衣壳在感染细胞的细胞质中发育,其病毒包膜存在血凝素。3、根据抗原特性,PIV 有四种亚型。PIV 3 型全年流行,1 型和 2 型在秋季达到流行高峰。由于宿主的免疫维持时间较短,因此上呼吸道或下呼吸道的反复感染贯穿患者一生。感染范围可从轻微疾病到危及生命的哮喘、细支气管炎或肺炎。免疫缺陷宿主感染 PIV 可导致危及生命的肺炎、肺损伤和呼吸衰竭。在一项研究中,44%的造血干细胞移植术后(HSCT)的 PIV 患者会出现肺炎,37%会死亡[13]。1、鼻病毒占所有病毒性肺炎病例的 30%。临床研究表明,鼻病毒是婴幼儿肺炎和细支气管炎的第二大常见病原体。鼻病毒感染与成人和儿童的哮喘住院率有关。
2、一项对 211 名感染鼻病毒的法国儿童的研究显示,在排除病毒或细菌双重感染的病例后,25.6%的儿童患有细支气管炎或支气管炎,6.2%的儿童患有肺炎。3、荷兰的一项研究表明,在有症状的老年群体(>60 岁)中,32%的下呼吸道感染由鼻病毒引起。鼻病毒比冠状病毒(17%)和流感病毒(7%)更易被识别。1、人偏肺病毒(Humanmetapneumovirus,hMPV)是一种新发现的呼吸道病原体,于 2001 年在荷兰首次发现[14]。hMPV 属于副粘病毒科(如 RSV、PIV),是一种由表面蛋白包围的多形性病毒。该病毒是一种普遍存在的生物体,大多数调查显示,到 5 岁时,几乎所有儿童都接触过该病毒。然而,再感染可贯穿一生,包括成人。该病毒通过接触飞沫和污染物进行传播。
2、作为一种人类病原体,hMPV 的毒力可能被低估了。据报道,在儿童和婴儿中,hMPV 是引起下呼吸道感染的显著病因,如细支气管炎(59%)、哮吼(18%)、哮喘(14%)和肺炎(8%)。3、与其他病毒一样,感染的严重程度随着年龄的增长、合并症(心肺疾病)或免疫抑制情况的加重而增加。与 hMPV 感染相关的成人住院的最常见诊断是慢性阻塞性肺病(COPD)加重、支气管炎和肺炎[15]。有报道称,在免疫缺陷宿主(如血液系统恶性肿瘤)中,重症肺炎需要进行重症监护,甚至可导致死亡[16-17]。1、冠状病毒属于冠状病毒科,是单链 RNA 病毒,因其表面覆盖着冠状突起,故由此而得名。该病毒通过接触飞沫和污染物进行传播。长期以来认为,冠状病毒会引起上呼吸道感染,但直到最近才认为会引起肺炎。然而,2003 年严重急性呼吸综合征(SARS)的流行引起了全世界对该病毒引起危及生命的肺炎的能力的关注。
2、目前已确定了 7 种人类冠状病毒(HCoVs):HCoV-229 E、HCoV-OC 43、HCoV-NL 63、HCoV-HKU 1、SARS-COV(引起严重急性呼吸综合征)、MERS-COV(中东呼吸综合征)和 SARS-CoV-2。除了病毒 SARS-CoV-2 外,所有的冠状病毒似乎都是人类病原体,在全球范围内均有分布,可导致上呼吸道和下呼吸道感染,尤其是在儿童中。尽管香港的研究人员发现 HCoV-NL 63 感染主要发生在初夏和秋季,但 HCoV 感染的季节性模式与流感相似[18]。1、水痘-带状疱疹病毒(VZV)是一种具有高度传染性的疱疹病毒,其通过呼吸道传播或直接接触皮肤病变进行传播。原发性感染表现为水痘。再次激活可导致疱疹(带状疱疹)。
2、肺炎是健康成人(包括孕妇)和免疫缺陷宿主的一种严重的、危及生命的并发症。这种肺炎在健康儿童中较为罕见,但可发生在免疫缺陷儿童中。3、并发症包括继发性细菌感染、脑炎、肝炎和 Reye 综合征(使用阿司匹林的药物不良反应)。VZV 肺炎在吸烟者中引起的症状更为严重。1、麻疹病毒是副粘病毒科和麻疹病毒属的一员。它是一种单链 RNA 病毒,外面包被着一层核衣壳,核衣壳外由包膜包围。麻疹病毒是一种呼吸道病毒,可引起儿童发热性疾病并伴有皮疹。轻度肺炎经常发生,但通常对健康成人没有影响。
2、麻疹病毒可导致严重的下呼吸道感染,在免疫功能低下和营养不良患者中具有高发病率。这种病毒具有高度传染性,通过飞沫在人与人之间进行传播。潜伏期为 10-14 天,在冬末和初春达到流行高峰。1、巨细胞病毒(CMV)是一种疱疹病毒,在普通人群中,该病毒是感染的常见病因,但通常无症状。在免疫能力强的宿主中,急性 CMV 感染可引起单核细胞增多症样综合征。该病毒主要通过体液接触传播。该病毒已在子宫颈、母乳、精液和血液制品中发现。CMV 抗体在成人中的阳性率为 40-100%,CMV 感染在社会经济水平较低的地区患病率较高。
2、潜伏感染的再次激活在移植受者和感染了人类免疫缺陷病毒的个体中几乎是普遍存在的。巨细胞病毒肺炎的发生对免疫功能低下的个体常是致命性的,主要为造血干细胞移植(HSCT)和实体器官移植(SOT)受者。肺炎的严重程度与免疫抑制的强度有关。此外,CMV 感染本身具有免疫抑制作用,导致这些患者的免疫功能进一步减弱。3、在接受异基因骨髓移植的癌症患者中,CMV 肺炎的患病率为 15%,死亡率为 85%,是该人群中最常见的死亡原因。急性移植物抗宿主病是这些患者发生 CMV 肺炎的主要危险因素。4、有趣的是,尽管 CMV 是公认的艾滋病患者的病原体(表现为视网膜炎、结肠炎、脑炎、多发性神经根炎和/或胆道疾病),但临床相关肺炎在该群体中非常少见,即使 CMV 可通过肺泡液培养得到和/或在肺组织学上可见。1、单纯疱疹病毒(HSV)是一种引起下呼吸道感染的罕见病因,多见于免疫功能严重受损的患者中,主要是接受 HSCT 和 SOT 的患者、正在接受化疗或中性粒细胞减少的患者和先天性免疫缺陷的患者[19]。HSV 肺炎可继发于上呼吸道感染(由于病毒从上呼吸道直接扩散到下呼吸道)或病毒血症(通过生殖器或口腔病变传播 HSV)。
2、单纯疱疹病毒通过接触活动性病变或无症状分泌物进行传播。虽然疱疹病毒不是一种典型的呼吸道病毒,但其可导致宿主发生肺炎,且死亡率高达 80%。肺炎可由原发性感染或再次激活引起。1、汉坦病毒是一种包膜 RNA 病毒,属于布尼亚病毒科。大部分是通过节肢动物进行传播的。然而,汉坦病毒是由啮齿类动物携带的,每一种病毒都有一个主要的啮齿类动物宿主。慢性感染的啮齿动物会从尿液、唾液和粪便中排出汉坦病毒。感染发生在吸入传染性排泄物的气溶胶之后。
2、汉坦病毒肺综合征(HPS)多见于美洲,是一种由北美洲汉坦病毒引起的急性肺炎,最显著的是 SinNombre 病毒[20-21]。在北美洲其他地区分离出的另外两种病原体也能引起 HPS。3、1993 年 5 月,在美国西南部的四角地(新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州和科罗拉多州)首次发现汉坦病毒。鹿鼠(北美鹿鼠)为该病毒的宿主。在美国,HPS 病例仍有报道。截至 2010 年 7 月,美国 32 个州共报告了 545 例 HPS 病例[22]。1、1997 年,在香港发现了一种以前仅感染鸟类的流感病毒(H5N1 病毒),现也可感染人类。其临床表现包括肺炎,在某些情况下可导致致命的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)或多系统器官衰竭。
2、在人类暴发禽流感之前,H5N1 型禽流感病毒已在香港的三个农场造成了鸡的大量死亡。本次暴发的流行病学调查显示,与确诊病例密切接触或有家禽接触史的个人有感染的风险。3、禽流感是甲型流感的一个亚型,人们越来越担心它可能在不久的将来导致全球范围内的大流行。禽流感病毒 A/H5N1 具有以下特征,包括在某些情况下毒性增强,以及在若干病例中出现人传人现象(而非鸟传人)。由于其可导致肺炎和呼吸衰竭,因此死亡率高。4、1997 年,在香港暴发的疫情是通过在当地农场和市场中扑杀 150 万只鸡来控制的。然而,在 2001-2003 年,亚洲的其他地区也发生了人类感染,在欧洲的家禽和鸟类中也发现了这种病毒。5、H5N1 型流感发病率的上升和广泛报道可能是由于该病毒在国内水禽和活禽市场的现有蓄水池中不断扩散,导致环境污染加剧所导致的。自 2003 年以来,截至 2014 年 1 月,16 个国家共报告了 650 例 H5N1 人类感染病例,其中有 386 例死亡(病死率为 59%)[23]。1、严重急性呼吸综合征(SARS)是由一种新型冠状病毒(CoV)引起的,该病毒通过人与受感染动物的密切接触,从而跨越了物种屏障。病毒分离培养和基因组测序表明,SARS 病毒起源于蒙面棕榈灵猫(花面狸),浣熊狗(貉)和中国雪貂獾(鼬獾),随后出现物种间的基因跳跃,在该期间内,基因组的部分损失可能导致更有效的人传人传播。
2、已发现,马蹄蝠(中华菊头蝠)也携带有类似 SARS 的冠状病毒(与 SARS 冠状病毒的亲缘关系比棕榈果子狸更近),这增加了蝙蝠成为未来 SARS 感染宿主的可能性。3、SARS 是一种特别具有挑战性的疾病,因为它的潜伏期很长,从而使得其通过感染该病毒的看似健康的旅行者得以传播。SARS 冠状病毒(SARS-cov)在 1 年内迅速从中国传播到世界各地,在 29 个国家中,共感染了 8000 多名患者,造成了 774 人死亡。4、2003 年 6 月,世界卫生组织制定了传统的公共卫生措施,包括发现和隔离患者、隔离接触者和加强感染控制,从而控制了 SARS 的全球传播[24]。自 2004 年以来,没有 SARS 病例报告。1、2009 年,一种新型猪源甲型 H1N1 流感在墨西哥和随后的美国暴发,并迅速蔓延,造成了全球大流行。2010 年 8 月,世界卫生组织宣布甲型 H1N1 流感的大流行已经结束。
2、病毒相关的噬血细胞综合征可能在甲型 H1N1 流感造成多器官功能衰竭的发生和死亡过程中起着重要作用[25]。1、EB 病毒(EBV)通过感染者的唾液进行传播。肺炎作为单核细胞增多症的并发症是非常罕见的。在没有单核细胞增多症的情况下,该病毒可引起肺炎。
2、与其他人群相比,继发于 EBV 感染的肺部感染在免疫缺陷人群更常见。在 25%的儿童 HIV 感染患者中,EBV 可引起淋巴细胞间质性肺炎或与肺淋巴结增生相关的病变[26]。虽然轮状病毒引起的上呼吸道感染很常见,但轮状病毒肺炎却较为罕见。只报告了少数病例。
传统上认为,病毒可导致约 8%的社区获得性肺炎患者进行住院治疗。最近的调查显示,病毒在社区获得性肺炎中发挥了更大的作用,13-50%的诊断病例的病原体为单一病毒病原体,8-27%为细菌-病毒混合感染[3-5,34]。
1、成人
A 型和 B 型流感病毒占成人社区获得性病毒性肺炎的 50%以上。各种研究报告了导致社区获得性肺炎的其他病毒的频率,其中 RSV 为 1-4%、腺病毒为 1-4%、PIV 为 2-3%、hMPV 为 0-4%,以及冠状病毒为 1-14%[3-5,34]。
2、老年人(1)流感对老年人的影响较大,对慢性病患者的影响最大。据估计,在 30 万例流感住院病例中,至少有 63%的病例发生在≥65 岁的患者中,在 3.6 万例流感死亡病例中,至少有 85%发生在≥65 岁的患者中,尽管这一群体仅占总人口的 10%[27]。(2)在老年人群中,RSV 已成为一种日益重要的病原体,现已成为老年人肺炎的第二大常见病因,每年约有 687 万人因 RSV 感染住院,在 7.4 万例肺炎死亡病例中,RSV 感染的死亡病例占 2-9%[28]。
(3)一些研究表明,RSV 相关疾病在老年人中的发病率与流感相近。每年大约有 10%的疗养院患者会发生 RSV 感染,而这些患者中有 10%会发展成肺炎。3、儿童(1)RSV 是婴幼儿病毒性肺炎最常见的病因[29]。在婴儿患者中,副流感病毒感染是仅次于 RSV 感染的第二大常见病毒性疾病。
(2)腺病毒肺炎占儿童肺炎的 10%。腺病毒相关疾病可发生在一年中的任何时候。在美国和世界各地的新兵训练营中,各种血清型的腺病毒是导致急性呼吸道疾病持续流行的主要原因。4、免疫缺陷患者(1)尽管免疫缺陷患者感染 CMV、VZV、HSV、麻疹病毒和腺病毒的风险更高,但季节性病毒(如流感、RSV 和 PIV)仍然是引起肺炎的主要病因。HSCT 和 SOT 受者更容易因感染 CMV 和 RSV 而引起下呼吸道感染[30-31]。(2)在 10-30%的 HSCT 患者和 15-55%的心肺移植受者中可观察到巨细胞病毒性肺炎,这使得该病毒成为 HSCT 患者的病毒性肺炎的最常见病因[32]。感染 CMV 后,从 HSCT 患者中分离出的病毒的频率不同,流感病毒占 14-52%,RSV 占 14-48%,腺病毒占 2-21%,PIV 占 11-49%[33]。(3)虽然 HSV 已证实会在该患者群体中引起肺炎,但与其他病毒病原体相比,HSV 肺炎相对少见。一项研究显示,在患有非细菌性肺炎的 HSCT 受者中,HSV 感染只占 5%,而 CMV 感染占 46%[34]。 5、妊娠期妇女(1)急性病毒性肺炎在妊娠期很常见,但漏诊率高。虽然细菌性肺炎的严重程度在妊娠期内没有增加,但病毒性肺炎可以有一个严重的临床变化。(2)在病毒病原体中,流感病毒、VZV 和麻疹病毒是引起严重下呼吸道感染的病原体。感染可引起急性呼吸系统疾病、呼吸衰竭和/或 ARDS,从而导致母胎缺氧、早产、多系统器官衰竭,甚至死亡。(3)孕妇患流感肺炎的风险似乎增加了。VZV 肺炎虽然罕见,但具有潜在的致命性,孕妇的病死率为 35-40%,而普通人群的病死率为 10%。(4)麻疹病毒可能是导致孕妇患肺炎的一个重要原因。进一步的细菌重叠感染会使临床和放射学图像复杂化。(5)尽管在汉坦病毒肺综合征暴发期间有高病死率的报告,但迄今为止尚未报告继发于该疾病的孕产妇死亡病例。1、病毒性肺炎的性别差异
男性感染病毒性肺炎的风险略高于女性。与其他女性相比,患有病毒性肺炎的孕妇患严重疾病的风险更高。孕妇 H1N1(2009 年)病毒感染情况与患严重疾病的风险不成比例。一旦怀疑诊断,应立即开始治疗[35]。
2、病毒性肺炎的年龄差异(1)引起肺炎的大多数病毒通常会感染儿童并引起轻微的疾病。健康的成年人也会患有轻微疾病。相比之下,老年人和免疫抑制患者会发展成严重的病毒性肺炎,导致发病率和死亡率升高[28]。(2)2009-2010 年 H1N1 流感大流行是一个例外,其中严重感染在 5-59 岁人群中比在老年人中更为常见。这可能是因为暴露于 1957 年(和更早的)的 H1N1 流感病毒株的机会较少,从而缺乏免疫力[36]。1、病毒传播机制因病毒类型而有所差异。传播途径包括近距离(<1 m)的飞沫传播、接触传播(手接触受污染的皮肤和尘螨后,触碰鼻粘膜或眼结膜,如鼻病毒、RSV),以及小颗粒气溶胶传播(如流感和腺病毒)。有些病毒对生存条件极其挑剔,而另一些病毒却能在环境表面存活长达 7 h,在手套上存活 2 h,在手上存活 30 min。
2、病毒性肺炎的传播途径如下:(1)环境因素(腺病毒、肠病毒、鼻病毒)
(2)直接接触被污染的物品(水痘-带状疱疹病毒[VZV]。)
(3)器官移植或血液传播(巨细胞病毒[CMV]。)
(4)唾液病毒无症状流出后由下呼吸道吸入(CMV,单纯疱疹病毒[HSV]。)
(5)潜伏感染的再激活(HSV、CMV)
(6)血行播散(CMV)
(7)由医护人员进行传播(SARS、麻疹、腺病毒、副流感病毒、RSV)。
3、汉坦病毒主要是通过吸入病鼠的感染排泄物而进行传播的。这种病毒也存在于啮齿动物的唾液中,所以也可以通过咬伤传播。
4、许多病毒,包括腺病毒、流感病毒、麻疹病毒、PIV、RSV、鼻病毒和 VZV,在住院期间很容易传播并引起医院获得性肺炎。腺病毒、流感病毒、PIV 和 RSV 占医院获得性病毒性肺炎的 70%。1、流感病毒
(1)流感病毒是导致成人肺炎的常见病因,可影响 4-8%的健康成人。暴发期间的发病率为 10-20%,流行期间高达 50%。在普通人群和特定群体(如慢性病患者、老年人)中,流感肺炎的发病率和死亡率都很高。
(2)流感住院率最高的患者是学龄前儿童和老年人。在疫情期间,5 岁以下儿童的住院率为 27.9/10000,65 岁以上患者的住院率为 55/10000。1972-1992 年,美国有 426,000 万人死于流感肺炎。≥85 岁的人群死于流感的可能性是 65-69 岁群体的 16 倍。
(3)与季节性流感相比,年轻患者的甲型 H1N1 流感的死亡率更高,5-51 岁年龄组的死亡率为 87%,重症肺炎的死亡率为 71%[36]。60 岁以下患者的较高死亡率可能反映了这一人群缺乏暴露于 1957 年(及更早)H1N1 流感病毒株的机会。在老年人中,暴露于早期病毒株可使其获得部分免疫力。有一份报告指出,肥胖可能是导致严重疾病/死亡的危险因素[37]。
(4)截至 2010 年 2 月,美国疾病预防和控制中心估计,在 2009 年 4 月至 2010 年 1 月 16 日期间,美国 H1N1 相关疾病的死亡率为 8,330/17,160,世界卫生组织(世卫组织)估计,全世界至少有 16,226 例死亡病例是由 H1N1 直接导致的[38]。
(5)H5N1 禽流感的毒力似乎比季节性流感更强,迄今报告病例的死亡率为 59%[23]。从发病到死亡的平均时间是 9 天。大多数患者没有基础疾病。
2、腺病毒(1)除 Ad 14 外,其他血清型腺病毒肺炎的致死率较低,而且大多数血清型腺病毒肺炎的发病率也较低。
(2)腺病毒感染与健康成年人的低死亡率有关,但 2009 年社区暴发的 14 型腺病毒肺炎的死亡率为 18%[12]。在免疫功能低下的患者中,腺病毒不仅可人传人,还可以通过再次激活发生,从而产生各种各样的症状,包括胃肠炎、肝炎和出血性膀胱炎(除了肺炎)。腺病毒肺炎的死亡率为 38-100%,HSCT 患者的累积死亡率为 56%[33]。
3、呼吸道合胞病毒(1)RSV 肺炎每年平均造成 80,000 名儿童住院和 500 人死亡。死亡率取决于患者的免疫状况。在健康儿童中,报告死亡率为 0.5-1.7%,但免疫抑制患者的死亡率更高(未接受 HSCT 治疗的患者的死亡率低于 80-100%,而对照组的死亡率低于 22%)。
(2)在成人中,RSV 肺炎的死亡率为 11-78%,这取决于患者的潜在免疫抑制的严重程度。在长期护理机构中,约有 5-27%的呼吸道感染是由呼吸道合胞病毒引起的,其中 10%会发展成肺炎,1-5%会死亡[39]。在免疫缺陷患者中,尤其是接受 HSCT 的患者,RSV 肺炎的死亡率高达 41%[33]。
4、副流感病毒
(1)PIV 肺炎每年可导致 250,000 例急诊病例和 70,000 例住院病例。在美国,因呼吸道感染而住院的儿童中有 18%患有该疾病。
(2)儿童免疫缺陷患者(如接受 BMT、HSCT、肺移植和实体器官移植的患者)的 PIV 肺炎发病率增加。在健康成人中,10%的急性呼吸系统疾病与 PIV 有关,在移植受者中,这一比例为 10-50%,死亡率为 15-73%[33]。一项研究表明,在接受 HSCT 的患者中,56%的 PIV 分离株与上呼吸道症状有关,其中 44%的患者会出现肺炎,37%的患者会死亡[13]。
5、人偏肺病毒
(1)HMPV 占儿童不明原因呼吸道感染的 10%。部分报告表明,在移植患者中,HMPV 可占未确诊的、疑似病毒性肺炎病例的 30%。
(2)HMPV 在引起肺炎方面的认识相对较晚,由于其诊断困难,因此无法准确估计死亡率,但死亡病例报告仍然存在,主要发生在接受化疗或 HSCT 的血液恶性肿瘤患者中[24,50]。移植受者的死亡率从 50%(肺移植患者)到 80%(HSCT 受者)不等[40]。2009 年,在台湾精神病院暴发的 HMPV 中,患者都具有正常的免疫功能,该疫情最终导致了 1 人(13 名确诊患者)死于呼吸衰竭[41]。
6、水痘-带状疱疹病毒
(1)在美国,水痘肺炎的发病率为 0.32-1.36/100000。在因水痘住院的美国人中,肺炎的发病率为 1.0-2.3/400。
(2)水痘肺炎约占成人 VZV 感染病例的 2-10%。在成人中,至少有 25%的由水痘引起的死亡病例发生在水痘肺炎患者中。在免疫抑制人群中,水痘肺炎的严重程度最高,死亡率为 15-18%,在妊娠中期/晚期的孕妇中,水痘肺炎的死亡率为 41%。
(3)一般人群的总死亡率已从 1960-1970 年的 19%(范围为 10-30%)降至 6%。肾移植患者的死亡率从 53%(1981-1990 年)下降到 22%(1991-2000 年)。急性呼吸衰竭插管患者的死亡率约为 50%。据报道,艾滋病患者的死亡率为 43%,孕妇的死亡率约为 41%。
7、麻疹病毒
(1)在美国,肺炎占婴儿麻疹死亡病例的 60%。尽管在整个 20 世纪期间,美国的麻疹死亡率稳步下降——从 1912 年的 12/100000 下降 1960 年的 0.2/100000,但在 1963 年麻疹疫苗获得批准后,死亡率显著下降[42]。
(2)麻疹在西半球几乎已被根除。尽管 2009 年美国的确诊病例只有 71 例,但在 2014 年却出现了大幅增长。截至 2014 年 8 月 1 日,美国疾病预防与控制中心的国家免疫和呼吸系统疾病中心(NCIRD)共报告了 593 例麻疹确诊病例[43]。这是自 2000 年消灭麻疹以来,美国记录的最高病例数。麻疹病毒肺炎仍然是未接种疫苗的儿童和免疫功能低下的成年人死亡和发病的一个显著原因。
(3)1990 年,6.5%的美国麻疹患者患上了肺炎。一项针对 3220 名美国新兵的研究表明,3.3%的新兵患有麻疹病毒肺炎。多数肺炎病例继发于细菌重叠感染。在这些健康的成年人中没有死亡病例报告。然而,另一项使用不同诊断标准的研究显示,50%的新兵麻疹患者患有肺炎。对因麻疹病毒肺炎住院的阿富汗儿童进行的一项随访研究显示,支气管肺炎的发生率为 85.4%。
(4)根据美国疾病预防与控制中心的报告数据可知,1986-1987 年期间,在感染 HIV 病毒的儿童中,共发生了 4 例麻疹病毒肺炎,其中有 2 例死亡病例[44]。在儿童中,由麻疹病毒引起的支气管肺炎的死亡率很高(28%)。麻疹肺炎的死亡率在免疫缺陷群体中更高:癌症患者为 70%,艾滋病患者为 40%。在 12 例患有麻疹病毒肺炎的白血病儿童病例中,有 10 例死亡病例。
8、巨细胞病毒
(1)巨细胞病毒性肺炎是骨髓移植和实体器官移植后最常见的危及生命的并发症。
(2)据不同研究报告,CMV 肺炎在 BMT 受者中的发生率为 10-50%。在接受实体器官移植的患者中,有 70%的患者报告了 CMV 的再次激活,但只有 20%的患者出现了临床意义上的感染。针对患有巨细胞病毒性肺炎的骨髓移植患者进行的研究表明,治疗组的死亡率为 31%,而对照组(未接受治疗)的死亡率为 56-100%。据报道,未接受治疗的免疫抑制患者的死亡率为 75%[45]。
9、单纯疱疹病毒
HSV 肺炎主要发生于免疫功能低下的患者中。HSV 肺炎在未接受预防措施的造血干细胞移植(HSCT)受者中的发生率可高达 70-80%,而阿昔洛韦预防可将其降低至 5%。与巨细胞病毒一样,如果免疫抑制患者的疾病未得到治疗,那么肺炎的死亡率就会很高(死亡率>80%)[46]。
10、汉坦病毒截至 2010 年 7 月,美国 32 个州共报告了 545 例 HPS 病例,病例主要发生在新墨西哥州、科罗拉多州、亚利桑那州、加利福尼亚州、华盛顿州、得克萨斯州和犹他州(按流行程度递减顺序排列)[22]。南美洲和加拿大也有 HPS 病例的报告。HPS 的死亡率为 35%。在 HPS 患者中,男性患者占 61%,女性占 39%,平均年龄为 37 岁。在 HPS 患者中,白人患者占 77%,美洲原住民约占 20%,西班牙裔约占 13%。
11、新型冠状病毒
2019 年底,一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)已确定为中国湖北省武汉市病毒性肺炎病例的病因。
目前对病毒性疾病的病理生理学和发病机理尚不完全了解。呼吸道病毒侵入体内后,多数在上呼吸道上皮细胞中增殖,然后通过气道分泌物或血行播散感染肺部。严重的肺炎可导致肺的广泛实变,并伴有不同程度的出血,部分患者会出现血性胸腔积液和弥漫性肺泡损伤[47]。组织损伤的机制取决于所涉及的病毒。部分病毒主要是通过细胞病变直接影响肺细胞或支气管细胞。与其他疾病一样,免疫反应引起的重度炎症是主要病因。
免疫反应可以根据细胞因子的产生方式进行分类。Th1 型细胞因子促进细胞介导的免疫反应,而 Th2 型细胞因子介导过敏反应。
1、感染呼吸道合胞病毒(RSV)的儿童会出现急性细支气管炎,而不是轻度的上呼吸道感染症状,其 Th1 型免疫应答会受损或 Th2 型免疫应答会增强[48]。细胞免疫对某些呼吸道病毒感染的康复也很重要[49]。免疫缺陷患者因为 Th1 型免疫应答受损会出现更严重的病毒性肺炎。
2、呼吸道病毒会损伤呼吸道,刺激宿主释放多种体液因子,如 RSV 感染中的组胺、白三烯 C 4、病毒特异性 IgE 抗体,鼻病毒感染中的缓激肽、白细胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8 等。RSV 感染还可以改变细菌的定植模式,提高细菌对呼吸道上皮的粘附性,降低粘液纤毛清除率,改变宿主细胞对细菌的吞噬作用。1、肺脏宿主防御机制是复杂的,主要包括机械屏障、体液免疫、吞噬细胞、细胞介导的免疫。
(1)机械屏障包括:鼻毛可过滤直径大于 10μm 的微粒、粘液纤毛清除功能以及中央气道的锐角分支可帮助 5-10μm 的微粒在粘膜内形成阻塞。
(2)体液免疫以黏膜免疫球蛋白 A(IgA)、肺泡免疫球蛋白 M(IgM)和免疫球蛋白 G(IgG)为代表。(3)吞噬细胞由多形核细胞(PMN)、肺泡、间质和血管内巨噬细胞和呼吸道树突状细胞组成。肺泡巨噬细胞是内化和降解病毒病原体的第一道防御机制,充当抗原呈递细胞和产生调理素的细胞。呼吸道树突状细胞在病毒暴露后经历成熟、活化和早期迁移,进入到区域淋巴结中。它们作为抗原呈递细胞,可参与 CD8+T 细胞的活化和分化。(4)细胞免疫是对抗细胞内病毒病原体最重要的防御机制,该免疫与抗体的产生、细胞毒性激活和细胞因子的产生有关。CD8+记忆或效应 T 细胞往往主导病毒诱导的炎症因子中的淋巴细胞成分。2、实验模型表明,从支气管肺泡灌洗液(BAL)中所收集的 CD8+T 细胞中,在初始反应的高峰期内,有 30-90%具有病毒特异性。在感染流感病毒的转基因小鼠中进行的研究表明,在病毒感染期间,CD8+T 细胞不会在肺中聚集。它们是在与抗原接触后形成的静息记忆细胞,或者是在非呼吸道感染后被急性激活的 T 细胞(在肺部进行早期迁移,并由特定的配体维持)。3、病毒感染后,大量的外周 CD8+记忆 T 细胞聚集于肺内。4、继发性感染可引起淋巴结和肺内 CD8+T 细胞的广泛更新。这种更新发生在肺部没有广泛性炎症或大量效应细胞的情况下。呼吸道感染后,大量的 T 细胞进入气道,并可能永久性地改变肺和纵隔淋巴结对淋巴细胞的通透性。5、由于合并症,老年人患病毒性肺炎和并发症的风险增加。细胞免疫、体液免疫和先天性免疫功能减弱都可能损害机体的病毒清除能力,从而使病毒扩散到下呼吸道,导致炎症加重。老年人的呼吸肌力量会减弱,呼吸道粘液的保护功能也会受损[28]。
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文献评审日期:2021-05-31
3. Marcos MA, Camps M, Pumarola T, et al. The role of viruses in the aetiology of community-acquired pneumonia in adults. Antivir Ther. 2006. Vol. 11:351-359.
感谢以下医疗从业者参与贡献
排序不分先后