手足口病重症患者预警信号研究

EV71感染引起的手足口病及重症神经系统并发症是严重威胁我国婴幼儿健康的传染病之一，尚无有效的疫苗和药物来防治EV71病毒感染。EV71感染偶尔引起神经系统并发症，是重症患者的死亡原因。在临床上早期诊断潜在的重症患者、并给予提前治疗，是挽救重症患者生命的主要手段，可大大提高生存率。本项目研究目标是通过研究与EV71感染重症患者相关的免疫信号，确定能在发病早期预测轻微症和重症患者的信号，从而能在潜在的重症患者表现出致死症状前发现并给予治疗，为临床上挽救重症患者赢得时间。在研究中，将与手足口病相关的信号根据与免疫系统关系分为两大类：第一类是引发交叉免疫的抗体；第二类是引发过激免疫的炎症因子和细胞。首先利用临床样本鉴定与重症相关的信号，随后将该信号在轻微症和重症小鼠模型中进行验证，最终找到1~3种预测重症与轻症患者的早期信号因子，为临床重症患者的提前发现和治疗奠定研究基础。

本研究目的是通过病毒和宿主两方面研究EV71病毒导致患者罹患重症机制，并通过使用高灵敏性高特异性的iTRAQ-LC-MS/MS方法，对EV71感染相关HFMD病人血清和非EV71感染相关HFMD病人血清进行蛋白质组研究，分析手足口病重症患者早期预警信号。研究结果显示，通过比较轻症和重症患者临床数据、样本发现，体温、血糖、中性粒细胞比例、CK-MB和LDH血清水平升高是重症的危险因素，可能是与患者体内过强的免疫反应有关。与健康人血清相比，在EV71感染者和非EV71感染者中分别鉴定106和98种差异表达蛋白。并通过进一步比较分析表明，其中10种差异性表达蛋白为重症EV71感染病例所特有。包括上调表达的3种，分别是神经胶质细胞微管连接蛋白（GDN）、血清转铁蛋白（TRFE）和巢蛋白1型（NID1）；下调表达的7种，纤维蛋白原β链（FIBB）、钙调素结合蛋白（CALD1）、纤维蛋白原α链（FIBA）、肌酸激酶B型（KCRB）、胰岛素样生长因子II（IGF2）、免疫球蛋白λ链V-III区LOI（LV302）、C-C基序趋化因子5 （CCL5）。经过对此10种蛋白基因功能、参与的生物过程以及分子间的相互作用分析，结果表明这些蛋白分子参与了急性炎症反应过程，补体激活过程以及血凝调节过程，并且其中的某些分子之间也存在着相互作用，这些蛋白可能造成系统性组织损伤和严重的炎症反应，尤其是中枢神经系统损伤和神经系统并发症，从而导致死亡。这些特异性差异表达蛋白的鉴定为EV71感染所致重症的特异性病理过程的研究提供了分子基础。本研究成功建立了轻症和重症小鼠模型用于科研研究。病理学研究表明EV71死亡患者病理特征为严重的神经损伤伴有炎性细胞反应，大量浸润的巨噬细胞/小胶质细胞和中性粒细胞可能与EV71复制、CNS传播、神经损伤和并发症有关；EV71小鼠模型病理表现主要是坏死性肌炎，是重症小鼠模型的典型特征，CNS病变尤其是脊髓损伤与肢体瘫痪有一定的关联性。过强免疫反应可能导致EV71感染的HFMD患者发生重症并发症甚至死亡。本研究为阐明EV71病毒感染导致的重症神经致病机理、临床早期诊断预警重症转归以及治疗提供理论依据和数据支撑，并为EV71动物模型建立提供疾病模型的基础研究资料。