前言

手足口病是一種常見于5歲以下幼兒的病毒性疾病，其典型表現(xiàn)為口腔皰疹和手足皮疹。早在1957年，多倫多就首次報道了由柯薩奇病毒（主要是CVA16）引起的發(fā)燒、手腳水泡性皮疹的特征性癥狀。1959年，“手足口病”被首次用來命名這種癥狀的疾病。

在過去的幾十年里，由EV-A71、CVA16、CVA6和艾可病毒引起的手足口病疫情在世界各地頻繁報道。EV-A71于1969年首次從一名腦膜炎兒童身上分離出來，在亞太地區(qū)的大部分地區(qū)引起了手足口病的廣泛爆發(fā)。這種疾病癥狀通常較輕，在大多數(shù)情況下持續(xù)不到一周，然而，也有相當多的患者會出現(xiàn)致命的神經(jīng)或心肺并發(fā)癥。此外，最近的隨訪研究表明，嚴重疾病康復(fù)的患者可能會出現(xiàn)嚴重的神經(jīng)后遺癥。因此，手足口病已成為整個亞太地區(qū)乃至全球公眾健康的一個重大問題。

目前，還沒有針對手足口病的特定藥物干預(yù)措施。中國食品藥品監(jiān)督管理局（CFDA）批準的腸道病毒A71滅活疫苗已被證明對EV-A71相關(guān)手足口病具有高水平的保護作用。然而，多種病原體的同時傳播和傳染源分子流行病學的演變使得僅基于單一病原體的干預(yù)措施相對不足。腸道病毒具有高度傳染性，對神經(jīng)系統(tǒng)有偏好，尤其是在兒童人群中，這導(dǎo)致了持續(xù)的疫情爆發(fā)。鑒于手足口病在世界各地的巨大影響，我們需要深入了解手足口病病毒學、流行病學、發(fā)病機制、治療、后遺癥和疫苗開發(fā)的最新發(fā)現(xiàn)，以便更好地提供臨床實踐和公共衛(wèi)生措施。

手足口病的流行病學特征

手足口病的潛伏期大多為2-10天，平均為3-5天。手足口病的進展可分為5個階段（皮疹、神經(jīng)功能障礙、心肺功能衰竭早期、心肺衰竭、恢復(fù)），大多數(shù)病例通常只經(jīng)歷第一階段，并在一周內(nèi)恢復(fù)。

人類通常被認為是人類EVs的唯一宿主，患者和無癥狀感染者都是手足口病感染的來源。該病毒可以在感染者發(fā)病前幾天在咽部和糞便中檢測到，通常在癥狀出現(xiàn)后一周內(nèi)最具傳染性。目前，糞口傳播和接觸被認為是手足口病的主要傳播途徑�；�于一些動物研究，也提出了氣溶膠和呼吸道的潛在傳播途徑。

作為一種常見的兒童傳染病，手足口病主要發(fā)生在5歲以下的兒童。由于免疫系統(tǒng)不成熟和幼兒園前階段的聚集性，兒童對EV非常敏感。除了減少易感人群的聚集和加強個人保護外，通過疫苗接種的“群體”免疫在降低人群易感方面更有效。在中國EV-A71高傳播的城市地區(qū)，已開始接種滅活的EV-A71疫苗，觀察到與EV-A71相關(guān)的手足口病發(fā)病率顯著下降。EVs可以刺激更強的免疫反應(yīng)，但不同血清型之間幾乎沒有交叉免疫。因此，迫切需要多價疫苗來進一步提高群體免疫力。

手足口病的病因特征

手足口病是由人類腸道病毒（EVs）引起的，EVs是小核糖核酸病毒科腸道病毒屬的成員。EVs的病毒顆粒是對稱的二十面體，由60個外殼蛋白亞基和一個正極性的單鏈RNA組成。病毒基因組的開放閱讀框（ORF）編碼2194個氨基酸，3′非翻譯區(qū)UTR（3′UTR）后面是可變長度的Poly-A尾部。病毒基因組編碼的蛋白質(zhì)主要包括三個區(qū)域：P1、P2和P3，其中P1編碼四種結(jié)構(gòu)蛋白VP1-VP4，P2和P3分別編碼七種非結(jié)構(gòu)蛋白2A-2C和3A-3D。VP1-VP4進一步參與病毒粒子衣殼組裝。盡管VP1、VP2和VP3排列在衣殼的外側(cè)，但VP1是主要的抗原結(jié)合位點。因此，VP1是主要血清學分型和疫苗開發(fā)的合適候選者，并已被廣泛用作EVs分子研究的靶基因。

此外，EV的物理化學特性包括對醚、氯仿等有機溶劑和低溫條件的耐受性，以及對高溫、氯化消毒劑、甲醛和紫外線等的敏感性。

引起手足口病爆發(fā)的4種主要EV血清型

在過去，EV-A71和CVA16是2005年之前最常報告的手足口病病因。目前，其他EV，如CVA6和CVA10，在手足口病病例和疫情中占很大比例。

EV-A71毒株于1969年在加利福尼亞州首次分離。1970年至1990年期間，由EV-A71引起的手足口病疫情在美國頻繁發(fā)生。二十世紀末，EV-A71在整個西太平洋地區(qū)的活動急劇增加。1997年，由EV-A71毒株在馬來西亞引起的手足口病大爆發(fā)導(dǎo)致41人死亡。2008年至2014年，中國共報告10717283例病例（3046例死亡），病死率為0.03%。發(fā)病率從2008年的37.6/100000上升到2013年的139.6/100000，并在2012年達到166.8/10 0000的峰值。

CVA16是1959年和1994年英格蘭手足口病爆發(fā)的主要病原體。1964年和1968年，美國也爆發(fā)了CVA16疫情。CVA16感染也是1991年澳大利亞悉尼爆發(fā)手足口病的原因。隨后，亞太地區(qū)包括中國、日本、印度、臺灣、越南、新加坡和歐洲的西班牙都報告了CVA16疫情。

近年來，隨著EV-A71疫苗的接種，手足口病的致病譜發(fā)生了變化，尤其是在中國。從2016年到2018年，在中國杭州的3559例手足口病病例中，EV-A71和CVA16陽性的比例分別為8.9%和5.2%，而其他EVs的比例為60.6%。近年來，由CVA6引起的手足口病疫情已在美國、西班牙、匈牙利、法國和英國發(fā)生。與其他EV血清型引起的手足口病不同，CVA6相關(guān)手足口病表現(xiàn)出更嚴重、更廣泛的皮疹，其特征是成人發(fā)病率更高。

CVA10毒株于1950年在美國首次分離。CVA10的第一次爆發(fā)發(fā)生在1981年7月至1982年1月的日本。隨后，亞洲、歐洲、非洲和大洋洲相繼報告了與CVA10相關(guān)的手足口病與CVA6共同傳播。中國手足口病患者CVA10的檢出率不同。CVA10（25%）、CVA6（29.8%）和CVA16（32.5%）是2018年廣東省手足口病患者最常見的血清型。在廈門，從2009年到2015年，手足口病病例中CVA10的比例并不是特別高（1.08–7.09%）。然而，嚴重手足口病患者的CVA10檢測率明顯高于往年。2016年至2020年，上海共收集到9952例散發(fā)性手足口病病例，CVA10為第四大流行病原體，總陽性率為2.78%。

EV-A71、CVA16、CVA6和CVA10是全球引起手足口病的4種主要毒株，它們又具有不同的亞型。EV-A71病毒的遺傳進化可分為七種基因型（A-G），其中基因型B和C分別進一步分為B0-B5和C1-C5亞型。C4和C1亞型已發(fā)展成為最主要的毒株，C4亞型主要在東亞和東南亞傳播，而C1在歐洲流行。CVA16分為A和B兩個基因型，B基因型進一步分為B1和B2。B1可以進一步分為B1a、B1b和B1c。CVA6毒株可分為6種基因型，分別為A至F，D基因型可進一步細分為D1-3亞型。近年來，D基因型，特別是D3亞型，已成為東南亞和歐洲流行的顯性亞型。CVA10分為7個基因型，包括A到G。C和D基因型是全球主要的流行毒株。由于進化壓力和頻繁的重組，手足口病的病原體已經(jīng)進化成具有特定時空分布的各種EVs基因型，進一步的基因組分析和持續(xù)的分子流行病學監(jiān)測有助于疾病的控制和預(yù)防。

手足口病的病理學特征

病毒受體在感染的初始階段起著至關(guān)重要的作用。病毒進入的第一個要求是與宿主細胞表面的受體結(jié)合，從而觸發(fā)下一步的內(nèi)吞作用。受體的可用性通常限制病毒感染并影響組織和物種的特異性。目前，EVs的大多數(shù)受體屬于免疫球蛋白超家族（IgSF），是I型跨膜糖蛋白。如表所示表2，2， hSCARB2、PSGL-1、AnnexinII、硫酸乙酰肝素被鑒定為EV-A71的主要受體，KREMEN1被確認為CVA2、CVA3、CVA4、CVA5、CVA6、CVA7、CVA10、CVA14、CVA16的主要受體。受體的多樣性和各種結(jié)合模式促進了EVs的感染。

EV的固有免疫逃逸

對病毒的最初防御是激活感染部位IFN和其他抗病毒分子的分泌，并通過自分泌和旁分泌機制發(fā)揮其抗病毒作用。宿主細胞通過三種病原體識別受體（PRRs）識別病原體相關(guān)分子模式（PAMPs）：toll樣受體（TLRs）、視黃酸誘導(dǎo)基因樣受體（RLRs）和核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域類受體（NLRs）。

EVs已經(jīng)進化出各種策略來抑制由IFNs介導(dǎo)的抗病毒反應(yīng)。2Apro和3Cpro直接抑制IFNs的產(chǎn)生和IFNs受體的表達。EVs主要作用于PRR信號通路中的多種蛋白質(zhì)分子，以完成免疫逃避。EVs主要通過控制宿主非編碼RNA（ncRNA）的水平來抑制TLR依賴性信號傳導(dǎo)，從而間接影響TLR感知宿主細胞的能力，以及切割下游分子MyD88和TRIF以阻止IFNs的產(chǎn)生。EVs除了參與常見的先天免疫信號通路外，還直接抑制抗病毒蛋白分子，如ZAP和�；�輔酶A氧化酶1（ACOX1）。它們還間接靶向泛素化的關(guān)鍵蛋白，如Ubc6e，以誘導(dǎo)細胞凋亡和自噬，最終加劇病毒感染。

對EVs的適應(yīng)性免疫

人體適應(yīng)性免疫也進化為提供更廣泛、更復(fù)雜的識別機制來消除病毒。臨床證據(jù)表明，EVs可以引發(fā)針對同型病毒的中和抗體（NAb）。一項研究結(jié)果表明，NAb滴度在發(fā)病后2周內(nèi)迅速達到峰值，并在2年內(nèi)保持在高水平。此外，有研究認為，對決定EV-A71感染的結(jié)果有更大影響的是細胞免疫反應(yīng)，而不是體液免疫。T細胞進行的細胞免疫對維持身體防御至關(guān)重要�；顧z顯示患者CD4+T細胞和CD8+T細胞發(fā)生異常變化。感染EV-A71的兒童外周血樣本中顯示Th（輔助T細胞）、Tc（殺傷T細胞）和Treg細胞（調(diào)節(jié)性T細胞）的總數(shù)減少，B細胞、Th2細胞和Th17細胞的百分比增加。此外，在輕度和重度手足口病感染的兒童中，Th1/Tc1和Th17/Treg顯著增加�？焖儆行У拿庖叻磻�(yīng)是抵御病毒感染的堅實防線。然而，過度和失調(diào)的免疫反應(yīng)會引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，主要表現(xiàn)為具有神經(jīng)源性成分的全身免疫失調(diào)。

手足口病的細胞因子譜

研究發(fā)現(xiàn)，健康個體、輕度手足口病患者和重度HFMD患者的細胞因子水平顯著不同，這表明細胞因子在疾病進展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并為診斷和治療提供了潛在的靶點。參與細胞因子產(chǎn)生的先天細胞包括中性粒細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞。同時，參與“細胞因子風暴”的適應(yīng)性細胞主要是各種亞群的T細胞。全身炎癥通常與伴隨中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的血腦屏障破裂有關(guān)，這導(dǎo)致腦源性促炎細胞因子進入循環(huán)，進一步激活包括補體在內(nèi)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)。

例如，在檢測到的淋巴細胞趨化因子中，在嚴重手足口病患者的血漿和腦脊液中發(fā)現(xiàn)了高水平的干擾素γ誘導(dǎo)蛋白-10（IP-10）。研究顯示，IP-10的缺乏顯著降低了血清中Mig（由IFN-γ誘導(dǎo)的單因子）的水平，以及小鼠大腦中IFN-γ的水平和CD8+T細胞的數(shù)量，這反過來又導(dǎo)致EV-A71感染小鼠的死亡率增加。此外，趨化因子配體CXCL-10在EV陽性腦膜腦炎小鼠中顯著上調(diào)，CXCL10/CXCR3軸的進一步干擾會降低危重小鼠器官中白細胞、中性粒細胞和巨噬細胞的水平。最終，免疫系統(tǒng)崩潰，宿主的多個器官受損，導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的多器官衰竭和死亡。

手足口病疫苗的開發(fā)現(xiàn)狀

接種疫苗被認為是控制手足口病發(fā)病率的最有效和最具成本效益的方法。目前，有針對手足口病病原體的單價和多價疫苗。單價疫苗主要包括滅活全病毒疫苗、合成肽和蛋白質(zhì)疫苗、重組亞單位疫苗和重組病毒載體疫苗。目前，F(xiàn)DA未批準任何腸道病毒疫苗在美國使用。在中國已批準的手足口疫苗均為EV-71單價疫苗，生產(chǎn)企業(yè)為科興生物，武漢生物和醫(yī)科院生物所。

中國一項隨機、雙盲的3期試驗結(jié)果顯示，EV71滅活疫苗的有效率為97.4%。CVA16、CVA10、CVA6和CVA5的單價滅活病毒候選疫苗僅在動物模型中進行了研究，缺乏保護的臨床證據(jù)。2018年1月，康泰生物及全資子公司北京民海聯(lián)合申報的重組腸道病毒71型疫苗（漢遜酵母）獲得藥物臨床試驗批件。2023年12月，重慶博唯佰泰生物制藥有限公司申報的重組腸道病毒71型疫苗（漢遜酵母）I期臨床試驗完成招募。

然而，單價疫苗提供的保護范圍有限，僅針對一種基因型，這意味著它們不能對其他EVs相關(guān)的手足口病提供保護。因此，降低手足口病發(fā)病率的最有效方法是使用多價疫苗，這些疫苗是通過有效的單價疫苗的組合或構(gòu)建具有不同病毒血清型的嵌合疫苗開發(fā)的，可以提供更好的交叉反應(yīng)性和保護。目前，滅活的多價疫苗，包括二價、三價和四價疫苗。2023年7月，科興生物申報的二價腸道病毒滅活疫苗（Vero細胞）臨床申請獲批，并于年內(nèi)開展I期臨床研究。2023年9月，醫(yī)科院生物所申報的EV71-CA16二價滅活疫苗（人二倍體細胞）臨床申請獲批。

參考文獻：

1.Currentstatus of hand-foot-and-mouth disease. J Biomed Sci.2023 Feb 24;30(1):15.

       原文標題 : 手足口病的特征及疫苗開發(fā)