每年的11月12日是世界肺炎日(World Pneumonia Day),是由全球消灭儿童肺炎联盟(The Global Coalition against Child Pneumonia)于2009年11月2日发起的,旨在提高全球对肺炎这一主要公共卫生问题的关注,并推动预防和治疗措施的实施。
肺炎是全球范围内的重要公共卫生问题,尤其是对5岁以下儿童和65岁以上老年人构成严重威胁。据世界卫生组织数据显示,由肺炎所导致的死亡占呼吸系统急性感染疾病所致死亡的75%,肺炎已经成为造成全球5岁以下儿童死亡的第一大疾病,也是导致65岁以上老年人住院和死亡的主要因素。
肺炎的成因复杂多样,包括病原体感染、理化因素、免疫损伤、药物反应以及环境和生活方式等:
- 病原体感染:这是最常见的肺炎原因,包括细菌、病毒、真菌和寄生虫等。例如,肺炎链球菌是引起细菌性肺炎的常见病原体。此外,病毒如流感病毒、冠状病毒等也是常见的致病因素。
- 理化因素:包括放射线、吸入性异物等,这些因素可以直接损伤肺组织,引发炎症反应。
- 免疫损伤:免疫系统的异常反应或损伤,如自身免疫疾病,也可能导致肺炎。
- 药物因素:某些药物可能引起肺部的不良反应,从而诱发肺炎。
- 环境因素:如居住环境拥挤、通风不良、空气污染等,都可能增加肺炎的风险。
- 其他因素:包括营养不良、低出生体重、缺乏母乳喂养等,这些因素可能影响儿童的免疫功能,增加患肺炎的风险。
其中,病原体感染,尤其病毒感染是导致肺炎最重要的因素之一,病毒性肺炎在全球范围内是肺炎发病率和病死率的主要原因之一。常见引起肺炎的病毒包括有流感病毒、冠状病毒、呼吸道合胞病毒。
1. 流感病毒
流感病毒是引起病毒性肺炎的常见病原体之一,在流感季节,病毒性肺炎的发病率显著增加。流感病毒是一种高度传染性的RNA病毒,属于正黏液病毒科(Orthomyxoviridae),主要分为甲型、乙型和丙型三种类型。这些病毒通过空气中的飞沫传播,如咳嗽或打喷嚏时释放的飞沫。
流感病毒的基本结构包括外壳、糖蛋白以及病毒基因组。外壳由脂质双层膜构成,膜上嵌有多种糖蛋白,这些糖蛋白在病毒感染和免疫逃逸过程中发挥关键作用。其中,血凝素(HA)负责病毒与宿主细胞的结合和入侵,是流感疫苗的主要靶标;神经氨酸酶(NA)则帮助病毒在宿主细胞内释放,促进病毒传播。病毒基因组由8个分段的RNA组成,每个分段编码不同的蛋白质,如病毒聚合酶复合物的组成部分(PB2、PB1、PA)、核蛋白(NP)等,这种分段结构使得流感病毒在感染过程中能快速适应宿主的免疫反应。

图1. 流感病毒的结构
目前,针对流感病毒的治疗主要有抗病毒药物和疫苗接种两种机制。抗病毒药物如神经氨酸酶抑制剂(奥司他韦)和聚合酶抑制剂,通过抑制病毒的复制和转录过程,减缓病毒的传播。疫苗接种则通过诱导宿主产生针对HA和NA的免疫反应,帮助宿主抵御流感病毒的感染。然而,由于流感病毒的变异性,疫苗的有效性会受到一定影响,因此需要定期更新疫苗株以应对流行株的变化。
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● 华美生物流感病毒重组蛋白
病毒类型 | 重组蛋白(部分) |
---|---|
Influenza A virus | HA、M1、M2、NEP、NP |
Influenza A virus (H1N1) | HA、M、M2、NP、NS、PA、PB1、PB2 |
Influenza A virus (H3N2) | HA、NA、NP、NS、PA |
Influenza A virus (H7N7) | NP |
Influenza A virus (H7N9) | HA |
Influenza A virus (H2N3) | HA |
Influenza A virus (H5N1) | PB1 |
Influenza B virus | BM2、HA、NP、NS |
Influenza C virus | HE |
2. 冠状病毒
冠状病毒是一类具有囊膜包裹的线性单股正链RNA病毒,广泛存在于自然界中,能够引起不同程度的呼吸性传染病。冠状病毒科下分为α、β、γ和δ四个种属,目前发现仅感染脊椎动物,容易引起人畜共患病的发生,对公共卫生安全具有重大隐患。其中,β属冠状病毒包括了严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2),这些病毒均能感染人类并引起严重的呼吸道疾病。
SARS-CoV-2是最近一次由冠状病毒引起的全球性大流行病,自2019年底首次被发现以来,迅速蔓延至全球多个国家或地区和地区,导致了新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的爆发。SARS-CoV-2的传播速度快,传染性强,且人群普遍对其缺乏免疫力,给全球的公共卫生安全造成了巨大威胁。此外,SARS-CoV-2还出现了新的变异毒株,使得疫情防控形势变得更加复杂。

图2. 冠状病毒的结构
冠状病毒基因组按照以下顺序编码有一个刺突蛋白(S)、一个包膜蛋白、一个膜蛋白和一个核蛋白。其中,刺突蛋白是冠状病毒最重要的表面膜蛋白。冠状病毒的感染机制主要通过其表面的S-蛋白与人体ACE2受体相互作用来感染肺上皮细胞。病毒感染后,宿主的免疫系统会对病毒感染触发免疫反应,但免疫调节机制异常可引起免疫反应失控,导致肺组织细胞损伤及肺功能受损。因此,了解冠状病毒与宿主免疫系统之间的相互作用对于控制和消除病毒感染至关重要。
目前,针对冠状病毒的治疗手段主要以改善症状为主,包括使用α-干扰素、洛匹那韦/利托那韦、瑞德西韦等抗病毒治疗药物。同时,中药在预防和治疗冠状病毒感染方面也显示出了显著的抗病毒作用和较少的不良反应。此外,灭活疫苗的研发也是应对冠状病毒大流行的重要策略之一。
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● 华美生物冠状病毒重组蛋白
病毒类型 | 重组蛋白(部分) |
---|---|
Human Novel Coronavirus (SARS-CoV-2) | N、S、E & M、NSP12、NSP3、Nsp5、NSP8、Nsp9、rep |
Human SARS coronavirus (SARS-CoV) | N、S、7b |
Human coronavirus 229E (HCoV-229E) | M、N、S |
Human coronavirus HKU1(HCoV-HKU1) | 4、HE、N、S |
Human coronavirus NL63 (HCoV-NL63) | E、M、N、S |
Human coronavirus OC43 (HCoV-OC43) | 2a、N、S |
Human betacoronavirus | S |
Bat coronavirus | N、S |
Bovine coronavirus | 2a、4a、4b、5a、HE、N、S |
Canine coronavirus | N |
Feline coronavirus | 7a、S |
Other coronavirus | N |
3. 呼吸道合胞病毒
呼吸道合胞病毒(RSV)是一种包膜病毒,属于副黏病毒科肺炎病毒亚科,具有A和B两个亚型。RSV病毒颗粒可以呈现球形、丝状或不规则形态,直径范围从100nm到1000nm不等。其结构复杂,包括一个单股负链RNA基因组和多种关键蛋白质如融合蛋白(F蛋白)、吸附蛋白(G蛋白)、基质蛋白(M蛋白)、核衣壳蛋白(N蛋白)以及M2-1蛋白等,这些蛋白质在病毒的组装、复制、感染过程中起着关键作用。

图3. 呼吸道合胞病毒
RSV主要通过飞沫和直接接触传播,RSV感染在儿童中非常常见,尤其是在冬季和早春季节。感染RSV的儿童可能会出现从轻微的上呼吸道症状到严重的下呼吸道感染,如毛细支气管炎和肺炎。严重的情况下,RSV感染可能导致呼吸衰竭和其他并发症。
目前,RSV没有特定的抗病毒治疗药物,治疗主要是对症治疗和支持性治疗。然而,近年来,随着多种RSV疫苗和单克隆抗体进入Ⅲ期临床试验阶段,为RSV的预防带来了希望。