中國手足口病血清流行病學研究進展

丁毅偉，韋歡歡，朱俊萍，何秋水,3

(1.首都醫科大學基礎醫學院病原生物學系，北京 100069； 2.解放軍總醫院第六醫學中心呼吸與危重癥醫學科，北京 100048；3.圖爾庫大學醫學微生物和免疫學系，芬蘭 圖爾庫 20520)

手足口病(hand，foot，and mouth disease，HFMD)是由多種腸道病毒引起的常見兒童傳染病，以發熱、口腔和四肢末端的斑丘疹、皰疹為主要表現，少數可發展成為重癥，甚至危及生命[1]。HFMD主要病原為腸道病毒71型(enterovirus 71,EV-A71)和柯薩奇病毒A組16型(coxsackievirus A16，CV-A16)。其中，EV-A71與神經系統損傷、循環衰竭、心肌炎等重癥發生密切相關[2]，而CV-A16感染引起的癥狀較輕[3]。近年流行病學調查顯示，HFMD的主要病原發生轉變，柯薩奇病毒A組6型(coxsackievirus A6，CV-A6)和柯薩奇病毒A組10型(coxsackievirus A10，CV-A10)已成為全球HFMD流行的主要病原，同時其他多種非EV-A71和CV-A16的腸道病毒病原共流行活躍，特別是在亞太和中國地區[4-7]。

目前血清流行病學研究的主要方法為微量中和實驗，通過橫斷面研究不同年齡人群的血清抗體陽性率和中和抗體效價，以及多時間點采樣的回顧性或前瞻性研究。根據血清抗體陽性率和中和抗體效價的變化可對疾病流行特征和人群免疫狀態進行科學評估。在HFMD相關血清流行病學調查中，幾何平均滴度(geometric mean titre,GMT)是重要的評估指標之一。中和抗體滴度≥1∶8，通常被定義為陽性，而1∶8～1∶32、1∶64～1∶256、1∶512～1∶2 048分別為低水平、中等水平和高水平抗體滴度[8-9]。高水平抗體滴度通常意味著近期感染。現根據中國HFMD病原譜的歷史演變，從早期CV-A16和EV-A71兩種交替優勢流行的主要病原到近期HFMD多病原(包括EV-A71、CV-A16、CV-A6和CV-A10等)以及尤為引人關注的母嬰血清流行病學研究進展予以綜述。

1 EV-A71和CV-A16的血清流行病學研究

早期中國HFMD交替或相伴優勢流行的病原為CV-A16和EV-A71，其中尤以與重癥和死亡病例發生相關的EV-A71引人關注。2007年山東臨沂、2008年安徽阜陽與EV-A71相關的HFMD暴發之后該病迅速蔓延全國，并持續暴發流行多年，嚴重威脅我國兒童的生命健康。2008年5月，我國將HFMD納入丙類法定傳染病。中國科學院地理科學與自然資源研究所對2008年5月我國2 912個城市約17萬兒童HFMD病例進行了統計，發現疾病主要集中于華南、華東、華中和華北地區，西部和東北部的發病率相對較低，存在明顯地區差異[10]。相較氣候因素，兒童人口密度對HFMD發病率的影響更大。

多項回顧性EV-A71血清流行病學研究發現，HFMD全國性暴發流行之前中國南部與中部某些省份和地區人群的EV-A71血清陽性率差異有統計學意義，但5歲以下兒童血清陽性率均低于50.0%[11-13]。另有研究顯示，2004年河南開封農村地區低齡(25～30月齡)幼兒的EV-A71血清陽性率高達81.3%；而CV-A16的血清陽性率為40.0%[14]。這兩種主要病原的血清陽性率隨幼兒年齡增長呈不同上升趨勢，且18月齡后的嬰幼兒中EV-A71和CV-A16混合感染的比例顯著升高[14]。

有研究對我國福建和廣東地區2008年EV-A71相關HFMD暴發流行前后的人群中和抗體水平進行了檢測，發現福建省龍巖市2008年以前青少年人群中EV-A71中和抗體陽性率、GMT分別為77.5%和24.5，提示2008年前EV-A71已在龍巖市局部流行；當經歷了2008年的疾病暴發后，青少年人群中EV-A71中和抗體陽性率和GMT較流行前明顯升高，分別為85.3%和41.0[15]。其中，0～5歲兒童血清中和抗體水平較低，提示缺少中和抗體的保護人群為學齡前兒童。

2007—2009年，EV-A71和CV-A16在廣東持續流行。該地區的血清流行病學研究發現，EV-A71和CV-A16的血清陽性率分別在1～3歲組和1～5歲組人群隨年齡的增長而升高，且高GMT值均分布在這些年齡組中[16]。提示這些低齡幼兒對HFMD易感，應為血清學檢測及疫苗接種的優先人群。同時研究發現，2009年的人群血清中和抗體陽性率低，對病毒感染的保護力差，與2010年當地的HFMD大暴發相關[16]。

2010年是我國HFMD大暴發之后疾病死亡率最高的年份，多地區開展了該年份的橫斷面血清流行病學調查。福建省EV-A71的血清流行病學研究發現，5歲以上年齡組人群EV-A71中和抗體陽性率為61.67%，明顯高于0～4歲年齡組(25.33%)[17]。廣西荔浦縣檢測了2個鄉鎮403名兒童的血清標本發現，EV-A71血清抗體陽性率從1歲年齡組至5歲年齡組逐漸升高，由30.0%升至85.0%[18]。而江蘇省贛榆縣1～15歲兒童中，隨年齡增長EV-A71中和抗體陽性率從20.0%增至82.5%，且3歲后該中和抗體陽性率維持在70.0%以上[19]。流行病學調查顯示，2008—2013年贛榆縣HFMD的主要病原為EV-A71和CV-A16，其中2009年和2010年以CV-A16為主，2011年和2013年以EV-A71為主，呈隔年流行趨勢[20]。而2010年江蘇省開展的血清流行病學調查顯示，EV-A71和CV-A16相伴流行，人群中血清中和抗體陽性率在1歲以下年齡組較低，在4～10歲組則隨年齡增長而增加，且兩種病毒病原的血清陽性率差異有統計學意義[21]，提示該地區兩種病原在人群中的感染率明顯不同。山東省3個城市7個不同地理縣的HFMD血清流行病學調查發現，健康人群中EV-A71和CV-A16的感染常見，且50.0%～80.0%的感染為隱性感染，兩種病原的血清抗體陽性率與人群的年齡、生活地點和采樣季節明顯相關[22]。如EV-A71和CV-A16的總抗體陽性率在10～29歲增長至80.0%以上；濟南EV-A71的陽性率低于濟寧和淄博，而濟寧CV-A16的陽性率明顯高于濟南和淄博；1月份采集的血清陽性率遠低于4月和8月，與HFMD春夏季節高發相吻合。

綜上可知，EV-A71和CV-A16中和抗體陽性率通常隨年齡增長呈上升趨勢，且5歲以下兒童血清陽性率普遍較低，提示該年齡組兒童為HFMD的易感人群。同時同一地區不同年份，以及同一年份不同地區人群中血清抗體陽性率存在明顯差異，且具有病原的特異性。提示HFMD的兩種主要病原在多地區相伴或交替流行，且該疾病春夏季節高發，疾病暴發流行前后人群血清陽性率會出現相應的動態變化。

2 HFMD多病原血清流行病學研究

隨著HFMD在中國的持續流行，該病病原譜組成發生明顯改變，非EV-A71和CV-A16的其他腸道病毒病原逐漸增多。2013—2015年中國部分地區HFMD病原譜檢測顯示，由CV-A6引起的HFMD病例比例不足10.0%[23]；但2013年后CV-A6逐漸取代EV-A71和CV-A16成為中國多個省市HFMD流行的主要病原[24]。2009—2013年，CV-A10在HFMD病原譜中的構成占比為7.0%～19.0%，也逐漸成為我國HFMD的重要病原之一[25]。這種病原譜的轉變和多種腸道病毒病原共流行的狀況同樣體現在人群的中和抗體水平和陽性率等方面。

2013年，CV-A6已成為上海HFMD的主要病原。當地EV-A71和CV-A16的流行出現新模式，由間隔年高峰模式轉變為一年高峰過后，緊跟著下一年的流行小峰。流行病學分析顯示，2012—2016年上海地區存在EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多種病原的共流行；人群中，EV-A71高水平中和抗體滴度(1∶512～1∶1 024)在3～5歲年齡組占比最高，且學齡前兒童的EV-A71中和抗體滴度在約5歲時達到峰值然后逐漸降低[26]。總體EV-A71的高水平中和抗體滴度峰值發生于2014年和2016年，提示這兩年疾病流行期間存在健康個體的較大規模隱性感染，其可能是后續疾病流行的潛在來源。EV-A71中和抗體陽性率在2013—2016年的波動可能預示著未來該病原流行情況的變化；而CV-A16的中和抗體陽性率高與其后續流行的衰退相對應。2014年，廊坊市0～5歲健康兒童血清中EV-A71中和抗體陽性率高達74.4%，提示當地兒童多數在5歲時已經顯性或隱性感染過EV-A71[27]。不同地區相近年份的檢測結果差異提示，EV-A71相關的HFMD在中國流行高峰過后，地區差異仍然存在，相對規模的隱性感染依然存在。

2012—2014年，江蘇省[28-29]進行了EV-A71疫苗三期臨床試驗以期評估疫苗效果，結果發現，2012年春夏HFMD高發季節之后，嬰幼兒群體CV-A6的中和抗體水平從39.4%(71/180)上升至72.2%(130/180)，GMT從21.0上升至95.0；而CV-A10的血清陽性率在12～35月齡組嬰幼兒中為45.3%(63/139)，明顯高于6～11月齡組[14.6%(6/41)]。2012年9月至2014年1月，江蘇省CV-A10的血清陽性率和中和抗體滴度有兩次增加，顯示兩年內可能發生了兩次CV-A10的流行；約76.0%(73/96)的兒童感染了3種腸道病毒(EV-A71、CV-A16和CV-A6)中的一種，提示這些病原均在江蘇嬰幼兒的感染中十分常見，HFMD流行季存在多種腸道病毒的共流行及共感染病例[29]。因此，HDFM血清學調查與病原學監測的結合，將為疾病流行預測和調整疫苗研發策略提供基礎和科學的數據支持。

2009—2012年，CV-A16和EV-A71交替為廈門市HFMD的首要病原[30]，2013年開始CV-A6取代CV-A16，逐漸成為與EV-A71交替占主要地位的常見病原，與2016年人群中CV-A6更高的血清陽性率(39.4%)相符[31]。2016年廈門地區對8種腸道病毒(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10、CV-B3、CV-B5、ECHO30、ECHO25)進行了血清流行病學調查，結果發現≥60%的受試者體內有2～4種病毒的中和抗體共存，提示人群可經歷多種腸道病毒的感染[31]。研究發現，與HFMD相關的4種主要腸道病毒病原(EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10)的血清陽性率不同，為14.4%～42.7%，且隨年齡的增長而增加，7～19歲達到相對穩定的平臺期；多數兒童CV-A6的中和抗體水平中等(1∶64～1∶256)，近期感染的高水平中和抗體(1∶512～1∶2 048)多見于4～6歲年齡組；而CV-A10的高GMT(91.3～139.6)集中于3歲以下兒童，提示CV-A10感染主要發生于較低齡兒童[31]。

有研究分析了2017和2018年杭州地區HFMD中除EV-A71和CV-A16外的其他腸道病毒病例，發現CV-A6和CV-A10的感染比例分別為64.4%和13.6%[32]。CV-A6是杭州地區HFMD的主要病因，同時CV-A10也超過CV-A16成為第二常見病因。隨著CV-A6在中國多地逐漸高發，預計人群中經感染產生的相關中和抗體積累會逐漸增多，故持續監測病原譜變化以及人群中相關病原的血清陽性率和中和抗體效價變化可為疾病的科學預測提供依據和有利幫助。

上述HFMD多病原血清流行病學研究表明，中國HFMD流行具有地區特征，普遍存在多種腸道病毒交替優勢流行/共流行模式，且2013年后疾病流行模式和病原譜發生較大變化。與EV-A71和CV-A16類似，CV-A6和CV-A10的易感人群也為學齡前兒童，且CV-A10易感兒童年齡更小。兒童期即可感染多種腸道病毒，健康人群體內病原相關抗體陽性率通常隨年齡增長逐漸增加，達到一定水平后保持相對穩定。2016年3月，EV-A71全病毒滅活疫苗已在中國上市，為應對目前HFMD病原譜轉變和多病原共流行現狀，急需制備HFMD多價疫苗。

3 HFMD的母嬰血清流行病學研究

動物實驗發現，母鼠免疫 EV-A71后會產生抗體，母體抗體可經胎盤轉移至小鼠，從而保護新生小鼠免受致命感染[33]。但研究發現，1～6個月的嬰兒可能存在EV-A71母傳抗體逐漸衰減的問題[8-9]。1996—1997年，新加坡44.0%的新生兒(70例)臍帶血標本中存在EV-A71中和抗體，而1～11個月的嬰兒(52例)中卻未檢測到[8]。2006—2008年我國臺灣的母嬰配對研究(154例)發現，50.0%～60.0%的母親及約50%的新生兒可檢測到EV-A71中和抗體，這些母傳抗體在99.0%的嬰兒6個月時降至幾乎檢測不到的水平[9]。

2010年廣西荔浦縣(21例)[18]和江蘇省贛榆縣(20例)[19]開展的兩項小規模的母嬰配對血清學檢測均顯示母傳抗體存在，且隨著新生兒月齡的增長，母傳抗體滴度迅速下降。2010年連云港市40對孕婦及新生兒母源抗體的相關性研究顯示，母嬰間EV-A71和CV-A16的血清陽性率差異無統計學意義，且母親GMT與新生兒GMT呈正相關，如母親及其新生兒EV-A71/CV-A16的中和抗體陽性率分別為80.0%/12.5%和75.0%/10.0%，GMT分別為18.7/4.5和20.0/4.6；此外，母親EV-A71和(或)CV-A16抗體水平較高，則從母親轉移給嬰兒的抗體水平也較高[21]。2010年江蘇省的母嬰配對血清研究也發現，EV-A71和CV-A16的血清陽性率和GMT從母親至7個月以內嬰兒均急劇下降，此后一直保持在較低水平，但GMT從嬰兒的第12個月到第27～38個月明顯增長，提示發生自然感染；超過40.0%的兒童體內兩種病毒的中和抗體滴度為1∶32或更高，提示兒童成長過程中發生多種腸道病毒自然感染[34]。而一項大規模母嬰隊列研究發現，母親體內中和抗體效價低，則嬰兒體內母傳抗體衰減更快，并提出可考慮實施孕期接種以提高母親體內中和抗體效價，從而延緩母傳抗體在嬰兒體內的衰減，實現對嬰兒的保護力[35]。中和抗體陽性率和GMT低的年齡段為易感年齡段；而易感年齡段又提示了接種疫苗的最佳時間點。由于母傳抗體中和效價降低，6～7個月以后的嬰兒對EV-A71和CV-A16感染均很敏感，因此6個月大的嬰兒適宜作為疫苗接種對象[9]，并考慮在6個月和5歲之間進行疫苗加強免疫以提高對敏感人群的保護力[35]。

HFMD的母嬰配對血清學研究提示，中和抗體可從母體有效傳遞給新生兒，但新生兒體內母傳抗體衰減迅速。無中和抗體保護的小嬰兒隨后在敏感年齡段可經歷多種腸道病毒的自然感染。因此，進行人工干預，如敏感年齡段的嬰幼兒疫苗接種，甚至疫苗安全性允許的前提下開展準媽媽的孕期接種以提高對敏感人群的保護。

4 結 語

自2008年5月我國將HFMD納入丙類法定傳染病進行管理和常規監測至今，該疾病已在中國持續流行十余年，并經歷了優勢流行病原的較大轉變。多種腸道病毒共流行的復雜模式目前是備受關注的國際公共衛生問題[36]，而我國HFMD流行中呈現的EV-A71、CV-A16、CV-A6、CV-A10等多種腸道病毒的共流行、共進化和病原譜變遷正是這種復雜性的實例體現。HFMD的預防和控制面臨嚴峻挑戰，因此進行全年齡組人群中相關病原的血清流行病學監測可反映人群針對不同病原感染的群體免疫動態變化，為疾病流行的科學預測、多價疫苗研發和疫苗接種策略等防控措施的制訂提供科學依據，而多價疫苗有望成為最終應對HFMD的有效手段。