东亚地区汉坦病毒的流行病学特征及其军事意义

韩 松，王雪萍，王军红

汉坦病毒（hantavirus，HV）是一种有包膜、分节段的负链RNA病毒，总大小约11.8 kb，呈球形或近球形，直径平均为80～120 nm，由4种蛋白质组成：核囊膜蛋白（N），表面糖蛋白（G1和G2）及RNA聚合酶［1］，属于虫媒病毒中布尼亚病毒科（Bunyavirales）汉坦病毒属（Hantaviridae）。 2017 年国际病毒分类委员会ICTV第10次分类报告发布的汉坦病毒属共包括 41 个种（Species）［2］，血清学调查证实全球范围均有分布，是重要的人兽共患病病原体。笔者仅就东亚地区汉坦病毒的流行病学特征及其对军事行动的影响做一论述。

1 汉坦病毒的流行病学特征

1.1 HV的传播媒介及其演化关系啮齿动物是汉坦病毒的主要自然宿主。2012年以来，世界各地先后发现9种蝙蝠汉坦病毒，宿主涉及6个科，分别来自非洲、亚洲和欧洲，呈现出丰富的遗传多样性和生态性，引发了学界对蝙蝠是否是汉坦病毒自然宿主的关注。从啮齿动物体外寄生虫中分离汉坦病毒的尝试是失败的，但实验证据表明，各种血螨可能在啮齿动物宿主之间传播该病毒。

HV对宿主动物造成感染不致病，不影响宿主的生存和繁殖，但宿主动物长时间甚至终生携带并排出病毒。HV通过宿主动物排泄物（尿、粪便、唾液）气溶胶传播或由被感染的啮齿类动物咬伤等感染人类。患者的血液和尿液中能够分离出病毒。1997年，Wells等提出了汉坦病毒可发生人际传播的可能性［3］，但是目前仍未被明确证实。

研究发现，汉坦病毒属各成员与其脊椎动物宿主存在一种共同演化的关系，即每一种汉坦病毒有一种（或仅有一种）主要鼠类宿主。在远东地区和中国检测到黑线姬鼠 （Apodemus agrarius.）（朝鲜亚种）携带汉坦病毒 （Hantaan virus，HTNV）；欧洲棕背平鼠（C.glareolus）栖息于林地或森林草原环境，是普马拉病毒（puumala virus，PUUV）的主要宿主。在黄喉姬鼠（A.flavicollis）中分离出多布拉伐病毒（dobrova-belgrade virus，DOBV）。世界范围内褐家鼠（R.norvegicus）是汉城病毒（seoul virus，SEOV）的宿主。普通田鼠 （Microtus arvalis）是图拉病毒（tula virus，TULV）的主要宿主。 深入研究证实，这种一对一的关系是相对的、可能是不断发展变化的［4］。

1.2 汉坦病毒感染引发的人类疾病人类感染HV可引发两种严重的自然疫源性疾病，即肾综合征出血热 （hemorrhagic fever with renal syndrome，HFRS）和汉坦病毒肺综合征（Hantavirus pulmonary syndrome，HPS）。

HFRS，我国习惯性称为流行性出血热（epdemic hemorrhagic fever，EHF），主要以发热、疼痛（头痛、腰痛、眼眶痛）、出血、少尿或多尿等肾功能损害为特征，恢复需要几周到几个月。全球每年HFPS发病约 150，000 例［5］，我国是受汉坦病毒危害最严重的国家，世界上90%以上的HFRS病例发生在我国［6］，且以青壮年人群为主。

HPS是HV导致的急性呼吸道疾病，可由几种汉坦病毒引起，临床上表现为发热 、间质性肺炎，进展迅速，可发生急性呼吸窘迫综合征 （ARDS）。存活患者可出现不同程度的后遗症，主要表现为肺功能异常。HPS主要发生于北美和中南美洲 ，近年来欧洲地区也有相关病例报告［7］。我国已有HPS的临床诊断与治疗的相关报道［8，9］。

人类感染症状的严重程度部分取决于由何种汉坦病毒导致，严重疾病与HTNV有关，轻中度疾病与汉城病毒有关，但具体某种汉坦病毒能够引起何种特定临床疾病仍然需要精确地定义。

2 汉坦病毒在东亚地区的流行病学特点

全世界每年至少报告20万例HFRS住院病例。HFRS是东亚地区急性肾功能衰竭最常见的原因。

2.1 在中国每年有5～10万HV感染者。HFRS全国范围内发病，主要发生在500 m以下的丘陵地区和东经100°以东，地跨南部的云南省到东北部的黑龙江省。在海拔2000 m以上的山区和高原地区尚未发现该病。1997年，全国除青海省和新疆维吾尔自治区外均有病例报告。HTNV和SEOV病毒造成的发病率几乎相等。HTNV感染与农业、露营和军事演习等野外活动有关。SEOV感染与城市环境中大量的褐家鼠相关，最近江苏省的一项研究发现HFRS发病率与室内褐家鼠密度有显著相关性。浙江省农村地区由HTNV病毒引起的HFRS发病率在每年十一月呈高峰，六月呈小高峰，这两个流行季节与黑线姬鼠种群高峰和当地农业活动相一致。SEOV感染主要发生在每年的十二月至五月，在中国其他地区也有类似的传播模式。

2.2 在韩国啮齿动物在韩国境内传播四种汉坦病毒：HTNV致病最严重，最佳治疗条件下仍有5%～10%的病死率；SEOV通常致轻度至中度疾病，病死率<1%；韩国还发现汉坦病毒近源种Soochong病毒（soov）和茂朱（mujv）病毒，关于 soov 和 mujv 病毒的严重性几乎没有有效信息，对患者流行病学调查罕见，因此目前将后两者归为新的汉坦病毒还不够严谨。韩国从两种蝙蝠中分离出一种与HTN病毒密切相关的病毒，证明在东亚，蝙蝠也是汉坦病毒的宿主。1991年，韩国首次报道了PUU病毒导致的HFRS，该病毒与欧洲棕背鼠种属有关。

近几年，韩国每年约报告1000例HFRS病例，所有病例的已知病原体几乎均为HTNV和SEOV。Ryou 等［10］（2011）报道，2007 年在流行期间收集的感染HTNV的野生啮齿动物来自韩国在京畿道华城、礼山省陕川、庆尚南道省；求礼、全罗南道省和全州省，全罗北道等地区。黑线姬鼠是捕获的最常见的啮齿动物，占752只受检动物的98.2%。5个省的啮齿动物抗体阳性率从全州的4%（2/56）到京畿道华城的28.6%（52/182）不等；研究期间HTNV病例在京畿道华城最多。

黑线姬鼠的HTNV抗体阳性率有两个季节性高峰，一个在4月，另一个是9～12月，韩国大多数HFRS病例发生在第二次高峰季节，与褐家鼠和黑线姬鼠接触导致SEOV感染相关。朝鲜也存在类似的疾病流行模式。韩国CDC每年有大约400例HV感染发病报告。2003年之后的病例数较多，约70%的病例由 HTNV引起，30%由 SEOV、SOOV和MUJV感染所致。

2.3 在日本HFRS发病率低，日本人感染的汉坦病毒多是SEOV，宿主为褐家鼠和黑线姬鼠，在主要港口城市啮齿动物中感染率最高。1983年从东京口岸收集的褐家鼠中血清阳性率为35%。1995年在北海道地区8个采样点中有7个在棕背平鼠（Clethrionomys rufocanus）中分离出PUU病毒株。

2.4 在蒙古蒙古确诊的所有HFRS病例均归因于HTN，并与黑线姬鼠的直接接触有关。然而，邻近的中国家鼠SEOV感染很普遍，邻近的俄罗斯和哈萨克斯坦PUU病毒感染与鼠平鼠（Clethrionomys spp.）相关，这些病毒都有可能在蒙古出现。

2.5 在中国台湾地区肾综合征出血热报告病例较少。台湾首次确诊的肾综合征出血热病例发生在1995年，但被证实是外来病毒。台湾地区啮齿类动物的血清学调查发现，国际海港汉坦病毒抗体的检出率明显高于岛内港口。

血清学研究表明，汉坦病毒在台湾的传播可能比以前认为的更广泛。台湾部分地区黑线姬鼠中HTNV抗体的阳性率可达20%。随着时间的推移，台湾HV感染的发病率在拾荒者、动物密切接触者和不明原因发热患者中有所升高，在这些易感人群中，HV抗体的检出率随着年龄增加而上升。

3 军事斗争中汉坦病毒暴发流行的典型事件回顾

在第一次世界大战期间，在西部战线两侧，“战壕热肾炎”的流行极可能是HV感染引起的，发病数千例，当时被认为是一种全新的疾病。第二次世界大战前，日本和苏联的作家描述了沿满洲里阿穆尔河区域的肾综合征出血热疫情。1951年，联合国驻朝鲜半岛部队发现肾综合征出血热病例；根据美国陆军部1956年的报告，朝鲜战争中美军有近2500例感染汉坦病毒病例的记录，病死率达5.5%，其中245例患者的血清回顾性研究证实，这些病例是由HV导致的。

1990年，在德国南部乌尔姆地区宿营训练野外演习期间，参训美国陆军人员发生20多例急性PUUV感染；1995年，前南斯拉夫内战中发生过几次HV暴发，超过300例患者因急性HV感染在图兹拉地区（波斯尼亚东北）住院，大部分是暴露在野外的士兵。萨拉热窝和泽尼察也暴发了疫情，黑山北部有超过100例报告。科索沃战争期间也发生HV感染。

过去驻韩美军每年都有病例报道，1986秋季参加联合训练的3754名美国海军陆战队士兵中有14例患HFRS，2例病死。这是朝鲜战争以来驻韩美军中最大集群的HFRS。从该训练区收集的啮齿动物中高达30%表现为HV血清阳性。Sachar等［11］在2003年报道了驻扎在Yongsan Garrison（韩国首尔）的一名美军士兵患HFRS，但没有野外暴露史。2005年10月下旬和11月上旬，三名美国军人在三桥训练区感染HFRS，一项为期3年的研究发现在黑线姬鼠中3年的HTNV抗体总体阳性率为14.5%（122/842）。Kim 等［12］2007 年报道了 2001 年—2005年在永山驻地进行的一项啮齿动物调查，在395只褐家鼠的检测中，38只（9.6%）被发现感染了SEOV。2006年后驻韩美军再未见HFRS病例报道。

4 病毒快速检测技术发展对军事卫勤保障的启示

汉坦病毒的快速检测主要通过病毒滴度测定、抗原检测、抗体检测和核酸检测等手段来实现。以下分别列举几种比较成熟的，可能应用于军队的快捷方法。

4.1 病毒培养与滴度测定细胞感染HV病毒后，滴度一般在7～14 d达到高峰。经典的病毒滴度测定方法是通过空斑实验（PA）来计算，该方法能真实反映病毒的毒力强弱，是确定病毒感染性大小的“金标准”［13］。目前更多的是用ELISA、IFA及流式细胞术等方法来检测感染细胞质内存在的病毒抗原作为病毒增殖的指标。

白露等［14］用 HTNV76-118株感染 Veri-E6细胞，建立ELISA法和IFA法检测细胞中的HV抗原；结果显示 ELISA法检测HV滴度的灵敏度显著高于IFA法。蒋伟等［15］用HTNV76-118株感染Veri-E6细胞，建立了一种用流式细胞术（FCM）检测阳性细胞率，进而推算出病毒滴度的新方法，直观准确、快速简便、灵敏度高、特异性强、重复性好等优点，已经应用到多种病毒的检测。陈琼等［16］利用新技术合成了水溶性量子点荧光纳米颗粒，在颗粒上偶联G蛋白和HV抗体制成量子点荧光探针，建立起一种检测HV重组抗原的新方法，其标记简便、单色性较好、信噪比高，抗猝灭性强，操作简便、快速，灵敏度和特异性高，在检测领域的应用前景广泛。

4.2 抗原检测由于HV的核衣壳NP蛋白具有很强的抗原性，可用于疾病的早期诊断。检测抗原的方法中，ELISA法较为成熟。程林峰等［17］制备抗HV的mAb1A8及HRP-1A8抗体，以ELISA法检测HV感染C57BL/6小鼠组织中特异性病毒抗原；该抗体可识别HV特异抗原位点，具有较高的结合活性；接种不同浓度的HV后第3天，在各感染组小鼠的肝组织中均可检出病毒抗原。

4.3 抗体检测常用的抗体检测方法包括免疫荧光试验、酶联免疫吸附试验、免疫印记试验、血凝抑制试验等。由于抗体容易在不同汉坦病毒之间出现交叉反应，故抗体检测多用于疾病的诊断，而不能用于HV的分型检测。HV感染后，血清中HV抗体IgM抗体出现早，发热1～2 d即可检出，7～10 d达高峰；IgG抗体则要5～7 d方可检出，14～20 d达高峰；故IgM多用于临床早期诊断，IgG多用于流行病学调查。 苏旭等［18］利用重组菌株 E.coli BL21（DE3）/Pet32-a-L99S诱导表达SEOV重组核蛋白（Rnp），以纯化rNP为抗原，建立免疫磁性微球（IMMS）ELISA检测方法，更为简单、准确，设备条件要求较低，宜于在基层单位推广使用。

4.4 核酸检测目前HV核酸主要通过PCR及其衍生的相关技术进行检测。PCR法因其具有快速、简便、灵敏、特异等优点，近年来已广泛应用于临床患者早期诊断及HV的分型和检测，并取得了良好的效果。Mohamed等［19］则以不同型别的HV的L片段序列设计通用引物，建立了一种SYBR荧光实时定量PCR方法，适用于广谱HV的检测诊断。该方法几乎可检测目前已经出现的所有型别的HV。胡丹等［20］根据S片段基因的序列设计引物，以含有目标基因的重组质粒制作标准曲线，建立检测HV的实时荧光定量PCR方法，灵敏度高，重复性好，结果显示最低检测限为101拷贝/μl；对HFRS的早期诊断和流行病学调查有较好的应用价值。

用于HV检测的方法中，免疫层析法具有简便、廉价等优点，适于基层单位和现场检测，但其只能定性，不能定量检测；免疫荧光试验虽操作简单，但结果判断受主观因素影响很大，定量不够准确；酶标法则具有较高的灵敏度，操作简单，便于临床日常检测与大规模的血清学流行病调查；PCR系列检测技术具有快速、灵敏和特异等优点，但其需要昂贵的仪器设备，不便于在基层推广。

上述几种方法，目前在HV的临床诊断与疾病防控领域的应用都非常广泛，可根据不同的工作实际与检测目的来选择一种合适的检测方法。ELISA和ICS具有方法操作简便、检测时间较短、费用廉价的特点，适用于基层检测，杨致亭［21］、陈秀海［22］等利用抗体检测方法发明了更加方便适用的流行性出血热快速试剂盒，可用于我国军队HV监测工作和病例的初步诊断。