研究發現呼吸道合胞病毒(RSV)可感染神經細胞並可能導致發炎性神經損傷
呼吸道合胞病毒(RSV)被認為只能感染呼吸道,但新的研究首次證明,這種在幼兒中非常常見的病毒也能直接侵入神經細胞,引發過度炎症,並可能導致神經損傷。這些發現強調了RSV 潛在的長期影響,並突顯了預防措施的重要性。
高達90% 的兒童會在出生後的頭兩年感染RSV,它具有高度傳染性,會引起輕微的類似感冒的症狀。在老年人中,該病毒是造成急性呼吸道疾病的重要原因,尤其是體弱或合併有其他疾病的老年人。RSV 透過上呼吸道進入人體,過去認為它只影響呼吸系統,但越來越多的證據表明,病毒可以傳播到非呼吸系統組織,特別是神經系統,從而破壞其功能。
先前曾在有癲癇發作或其他神經系統症狀的兒童的腦脊髓液(CSF)中檢測到這種病毒,在RSV 陽性的兩歲以下兒童中,約有40% 出現了急性腦病,這種腦損傷可導致意識模糊、記憶力減退或認知困難。但是,儘管有這些臨床數據,RSV 對神經系統產生影響的細胞機制仍不清楚。現在,新奧爾良杜蘭大學研究人員的一項新研究證實了RSV 與兒童神經系統症狀之間的關聯。
研究的通訊作者Giovanni Piedimonte 說:”這是生命最初幾年最常見的呼吸道病毒,也是對老年人有影響的病毒。這項[研究]為RSV疫苗對老年人和母親保護嬰兒的重要性增添了新的內涵”。
研究人員在人類幹細胞和大鼠胚胎培育的三維周圍神經組織培養物上塗抹了一種染色劑,這種染色劑在病毒複製時會發出鮮紅色螢光。在觀察到病毒可以感染細胞後,研究人員觀察到RSV誘導趨化因子的釋放,趨化因子是先天性免疫系統的關鍵蛋白,可以控制免疫細胞的遷移和定位,造成明顯的發炎。
在病毒量較低時,RSV 主要感染巨噬細胞,誘導促炎趨化因子的適度表達,並引起短暫的周邊神經過度興奮。較高的病毒量會感染更多的神經元和巨噬細胞,從而誘導趨化因子的大量表達、巨噬細胞和神經元的喪失以及進行性神經毒性。
皮迪蒙特說:”在這項研究之前,人們一直認為發炎反應間接激活了神經。這項研究表明,不僅會發生這種情況,病毒還能直接侵入神經。”
研究人員假設,一過性神經過度興奮更有可能是趨化因子所致,而非神經元直接感染。呼吸系統神經元過度興奮會透過發炎趨化因子和細胞激素促進先天性免疫效應因子的招募,可能導致慢性氣道過度反應。這或許可以解釋為什麼感染RSV 的兒童日後更容易患氣喘。如果未來的研究能確定RSV誘發神經元超敏反應的特定趨化因子,就能為支氣管炎、氣喘和慢性阻塞性肺病(COPD)找到更精確的療法。
他們還發現,儘管RSV無法直接進入脊髓神經元,但它可以透過週邊神經進入脊髓。要確定這個機制還需要更多的研究,但研究人員認為,透過利用周邊神經進入脊髓,病毒可以繞過血腦屏障,進入中樞神經系統並感染大腦。研究人員說,如果進一步研究證實,這可能表明RSV 與其他神經系統疾病或發育障礙之間存在關聯。
皮迪蒙特說:”如果在未來的研究中確實證實這樣的病毒能夠進入中樞神經系統,那就打開了一個巨大的潘多拉盒子。”
研究結果強調了RSV 感染的潛在長期影響,並突顯了預防措施的重要性。考慮到2023 年期間美國、英國和澳洲報告的RSV 感染增加,這些發現尤其重要,因為人們認為這是取消COVID-19 控制措施導致的”反彈活動”,該措施中斷了病毒通常在秋冬季節的活動。
2023 年中,FDA 批准了兩種新的RSV 預防工具:nirsevimab(Beyfortus),一種長效單株抗體,用於保護嬰兒和一些嚴重RSV 疾病風險增加的幼兒;RSVPreF3(Arexvy)和RSVpreF( Abrysvo),重組蛋白疫苗,用於60 歲及以上成人,預防RSV 相關的下呼吸道疾病(LRTD)。同年晚些時候,美國食品藥物管理局批准Abrysvo 用於妊娠32 週至36 週的孕婦,以預防出生至6 個月嬰兒的RSV 相關性下呼吸道疾病。此外,2023 年底,英國監管機構批准Abrysvo 用於孕婦和60 歲以上的成年人。澳洲目前還沒有預防RSV 的疫苗。
這項研究發表在《傳染病雜誌》。