1. 病毒学

副流感病毒是副粘病毒科的单链、有包膜的 RNA 病毒。HPIV有四种主要血清型，其中人HPIV4 细分为两个属（HPIV4a 和 HPIV4b）。HPIV1和HPIV3是呼吸道病毒属的成员，而腮腺炎病毒属包括HPIV2和HPIV4。副流感病毒粒子是多形性的，直径范围为 150 至 200 µm。它们含有一条负义RNA链，以保守顺序编码六种必需蛋白：核衣壳蛋白 (NP)、磷酸蛋白 (P)、基质蛋白 (M)、融合糖蛋白(F)、血凝素神经氨酸酶 (HN) 糖蛋白和 RNA聚合酶(L)。HN和F蛋白是表面蛋白，分别介导宿主上皮细胞（HN）表面唾液酸残基的附着以及病毒包膜与宿主细胞膜（F）的融合。HN 蛋白还通过切割唾液酸残基促进新病毒颗粒从细胞中释放。这两种蛋白是中和抗体的主要靶标。NP蛋白结合并包裹病毒 RNA，为由 P 和 L 蛋白组成的 RNA 依赖性 RNA 聚合酶提供模板，以促进转录。HPIV1和HPIV3 RNA 编码短C蛋白，HPIV2 RNA编码V蛋白，两者均通过降低IFNⅠ活性来抑制宿主免疫反应。 第三种非必需蛋白 D 蛋白由 HPIV3 表达，但该蛋白的相关性和功能仍不清楚。 复制发生在宿主细胞的细胞质中，一旦产生，负义 RNA 链就会被包装并作为新病毒体输出。与甲型流感病毒相比，副流感病毒的血凝素神经氨酸酶蛋白更稳定。然而，随着时间的推移抗原出现了一定的差异，产生了血清学和遗传上与早期分离株不同的菌株，并阻碍了疫苗的开发。

副流感病毒结构模式图

2. 发病机理

副流感病毒与呼吸道的纤毛上皮细胞结合并复制。感染从鼻和口咽开始，然后扩散到下呼吸道，在初次感染后2-5天达到复制高峰。感染的程度与部位相关，即感冒症状与上呼吸道感染有关，喉和气管感染导致哮吼和细支气管炎，肺炎则随着病毒再远端气道的复制而发生。一旦被感染，炎症浸润开始。宿主免疫反应被认为是疾病发病机制的一部分。哮吼的典型症状包括声音嘶哑、咳嗽和喘鸣，这是由于气管声门下区域炎症阻塞所致。该区域比气管其他部分的扩张性更小，因为它被环状软骨包围。受阻的气流会产生称为喘鸣的高音调吸气振动，并且由于这种阻塞而增加的呼吸功可能会导致疲劳和缺氧，严重时最终导致呼吸衰竭。 尽管由于细胞因子和趋化因子的释放，哮喘患者可能会出现气道高反应性，但成人疾病通常较轻。

副流感病毒感染过程

3. 免疫学

宿主抵御HPIV依靠体液免疫和细胞免疫。针对两种表面糖蛋白 F 和 HN 的抗体具有中和作用并可保护免受侵袭。IgA也会在自然感染后产生，并已被证明可以中和病毒并改善疾病。HPIV 血清型 1 至 4 之间的抗体几乎不存在交叉反应。同时，CTL（细胞毒性 T 淋巴细胞）对于清除病毒很重要， T 细胞表位在 HPIV 的 HN、P 和 NP 蛋白。机体对 HPIV 的免疫力是不完全的，任何阶段都有可能再次感染HPIV。

4. 流行病学

HPIV 于 1955 年首次从患有哮喘的儿童中分离出来，被称为哮喘相关病毒。它们已被证明可引起儿童和成人的上呼吸道感染 (URTI)，以及 5 岁以下儿童的下呼吸道感染。 老年人或免疫功能低下的成年人，表现出明显的年龄分布双峰模式。传播通过人与人之间的直接接触或通过大飞沫传播。

副流感病毒感染在世界各地都有发生，血清型特异性感染率存在季节性变化，这是由地区决定的。热带和亚热带地区不存在北半球的季节性感染模式，全年感染率变化不大。在美国，HPIV1 通常在奇数年的秋季每两年爆发一次。HPIV2 感染流行于秋季，HPIV3 感染流行在春季。相比之下，HPIV4 感染的流行病学尚未得到充分研究，这是因为HPIV4 感染相关的疾病通常是轻微的而且更难检测。

在 1990 年至 2004 年进行的国家呼吸道和肠道病毒监测系统研究中，HPIV3 是最常见的血清型 (52%)，其次是 HPIV1 (26%)、HPIV2 (12%) 和 HPIV4 (2%)。HPIV3 的感染通常最早出现，分别有 50% 和 92% 的儿童在 1 岁和 3 岁时感染。原发感染 HPIV1 和 HPIV2 发生在儿童后期（2-6 岁）。

副流感病毒爆发时间表

5. 临床表现

副流感病毒通常会引起小孩和成人上下呼吸道疾病。疾病谱通常包括中耳炎、咽炎、结膜炎、哮吼、气管支气管炎和肺炎。尽管 HPIV 主要感染呼吸组织，但播散性感染被描述为会导致多种影响其他器官系统的疾病，包括神经系统、肾脏和风湿性疾病。

儿科疾病：在儿童中，40% 至 60% 的 HPIV 感染会导致 URTI（感冒和咽炎），其中大约 30% 至 50% 会并发中耳炎。URTI 是所有血清型和较少血清型的主要表现。 超过 20% 的 HPIV 感染会导致除哮吼以外的下呼吸道疾病。

HPIV1 和 HPIV2 是引起哮吼的主要原因，占哮喘疾病的 60% 至 75%，每年导致 27,000 至 66,000 例儿科住院。HPIV2 引起的哮吼通常较轻，但可导致严重的气道损伤。 相比之下，与其他血清型相比，HPIV3 感染更常与 LRTI 相关，导致新生儿和婴儿的毛细支气管炎和肺炎在临床上与 RSV 感染无法区分。HPIV4 感染相关的疾病似乎最常与 URTI 症状相关。

哮吼（急性喉气管炎和急性喉气管支气管炎）：哮吼的特征性解剖表现是喉部和气管炎症，也称为喉气管炎。当炎症延伸到支气管（喉气管支气管炎）时，也会出现喘息和空气滞留等下呼吸道症状。 这两个术语可互换使用来表示哮吼疾病，并且在临床上常常难以区分。 疾病延伸至下呼吸道会增加典型呼吸道病原体（金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、卡他莫氏菌和流感嗜血杆菌）细菌感染的风险，可能表现为粘液脓性细菌性气管炎或肺炎。

哮吼发病率在 1 至 2 岁时达到高峰，报告表明，男性儿童患哮吼的风险比女性儿童高 1.43 倍，其中 6 至 12 个月之间的男孩风险最高。密尔沃基的流行病学研究还报告称，与黑人儿童相比，白人儿童患病的风险更高。 大约 8% 至 15% 的哮吼儿童需要住院治疗，1% 至 3% 的儿童需要插管。

细支气管炎：细支气管炎是由婴儿和幼儿的小气道（细支气管）感染引起的，90% 的疾病是由病毒感染引起的，其中最常见的是呼吸道合胞病毒 (RSV)。然而，所有四种 HPIV 血清型均可引起这种综合征。10% 至 20% 的病毒性细支气管炎感染是由 HPIV1 和 HPIV3引起的。

肺炎：儿童肺炎通常表现为发烧、咳嗽和胸片上有浸润性。尽管所有四种副流感血清型均与儿童肺炎相关，但 HPIV1 和 HPIV3 最常与之相关，分别占 HPIV 相关住院治疗的 1% 至 6% 和 2% 至 12%。

气管支气管炎：气管支气管炎是一个术语，用于描述与其他经典综合征不太相符的疾病，通常涉及气管和支气管的炎症，但没有哮吼症状和肺炎的放射学表现。 除上呼吸道症状和发烧外，患者还可能出现咳嗽、喘息和干啰音。 它通常是一种见于年龄较大儿童的临床综合征，占所有病例的四分之一与 HPIV 病毒感染相关。

儿童胸部 X 线照片和胸部计算机断层扫描 (CT)

6. 诊断学

HPIV 感染的表现依靠临床诊断病毒感染的方法是行不通的。 因此，如果需要特定的病毒诊断——实验室检测，并且可以通过病毒检测或宿主抗体对感染的反应来完成。

样本采集：无论是通过培养、荧光抗体测定还是分子检测来检测病毒，都需要足够的样本。样品类型包括鼻咽拭子 (NPS)、鼻咽拭子 (NTS)、鼻腔冲洗液、痰液和支气管肺泡灌洗液 (BAL)。 样本类型取决于患者的年龄和免疫状态以及疾病的严重程度和阶段。 儿童常用的洗鼻液对于患有急性疾病的老年人来说耐受性较差，鼻咽拭子是收集拭子的合理替代标本。患病期间的样本采集时间也可能很重要，因为上呼吸道样本在患病早期呈阳性，而在患病后期，测试下呼吸道分泌物（例如痰和支气管肺泡灌洗液）更重要。

病毒培养：多年来，病毒培养一直被认为是诊断的金标准。 通过特异性荧光标记单克隆抗体来检测细胞病变效应 (CPE) 的形成和单层血细胞吸附 (HAD)进而检测病毒。 传统的病毒检测方法耗时耗力，所以为了简化过程，几种混合细胞系（例如“R-Mix”）已被成功用于培养HPIV。R-mix™ shell vial 系统利用单层接种物的低速离心，并在 24 小时内进行单克隆抗体染色，从而加快诊断时间。简单的商业比色酶联免疫测定 (EIA) 已针对 RSV 和流感开发出来，在病毒滴度较高的原发感染儿童中表现相当良好。目前还没有商业化的 HPIV 快速抗原检测。

分子检测：聚合酶链反应 (PCR) 检测等分子检测具有最佳的敏感性、特异性和诊断速度，是 HPIV 感染的首选诊断测试。随着商业化验的发展，该检测方法已变得更加广泛，一般普通的临床微生物学实验室就可以实现，快速周转时间约为1小时。HPIV 分子化验最初是作为单靶点化验开发的，目前通常嵌入多重实时PCR中检测呼吸道病毒病原体（包括 HPIV1-4）的检测方法，尽管对不同 HPIV 血清型的敏感性存在一些差异，但对各个目标的敏感性损失最小。多种样本类型可用于 PCR 检测，包括 NPS、NTS、鼻腔冲洗液和 BAL 液。 由于样本的粘性，痰液很少用于分子测定，但已经描述了新技术，允许使用痰液样本进行全自动分子测定。

血清学诊断：血清学诊断很少用于临床实践，主要是一种研究工具。 可以进行补体固定和 EIA 测定，但需要收集恢复期血清以显示抗体滴度增加四倍或更多，并确认急性感染。 对 HPIV1 和 3 抗原的交叉反应性免疫反应使得仅通过抗体反应对这些感染进行血清型特异性诊断比较困难。已在患有 HPIV 感染的儿童中，HPIV 特异性 IgM 的检测尚未实现商业化。

7. 治疗

目前，尚未发现对副流感病毒感染有效的药物。哮吼通常由 HPIV1 和 HPIV2 感染引起，会出现犬吠样咳嗽和喘鸣症状。与未治疗的儿童相比，接受皮质类固醇治疗的重度哮吼儿童的插管率降低了五倍。在病情较轻的儿童中，皮质类固醇治疗可缩短急诊室就诊时间。皮质类固醇可以口服或以地塞米松或泼尼松龙形式肌肉注射，两者均已被证明优于布地奈德吸入疗法。 传统剂量是单剂量地塞米松 60 mg/kg，但也有人提出了较低剂量。 雾化肾上腺素可在30分钟内短期缓解症状，但治疗效果通常在2小时后消失。这种治疗可以在类固醇治疗的抗炎活性发挥作用的同时进行。尽管使用喷雾帐篷治疗哮吼有着悠久的历史，但加湿空气并不是治疗哮吼的有效方法。 氦氧混合气是氦气和氧气的混合物，已被提议作为治疗哮吼的药物，但其难以施用并且与传统治疗相比没有提供显着的益处。

抗病毒药物：目前尚无获得许可的抗病毒药物用于治疗 HPIV 感染。 关于抗病毒药物使用的数据主要来自动物研究、病例报告以及针对免疫功能低下的儿童和成人的小型非对照系列研究。 大多数治疗方案采用雾化或全身利巴韦林联合静脉注射免疫球蛋白 (IVIG) 和皮质类固醇。

利巴韦林：利巴韦林是一种合成核苷类似物，对许多 RNA 和 DNA 病毒具有广谱体外和体内活性。雾化利巴韦林目前已获许可用于治疗幼儿的严重RSV，口服和静脉注射利巴韦林已用于治疗。雾化利巴韦林通常具有良好的耐受性，但可能会出现咳嗽和支气管痉挛加重，并且全身性利巴韦林可能与可逆性溶血性贫血有关。Wendt 及其同事报道了 12 名成人和 15 名接受 HSCT 的儿童出现HPIV 感染，接受利巴韦林和未接受治疗的患者的存活率为 78%。Nichols 等人报告了 253 名HPIV 感染 HSCT 患者的治疗和结果，这些患者在诊断后48 小时内服用利巴韦林，发现对细菌和真菌共同病原体患者的 30 天死亡率和最高死亡风险没有影响。Fred Hutchinson 癌症中心治疗的 544 名 HPIV 感染 HSCT 受者组成的系列研究表明，使用吸入利巴韦林与总体死亡率降低显着相关，但与呼吸衰竭死亡率无关。在综合研究中，大多数研究 没有提供令人信服的证据表明利巴韦林在治疗感染 HPIV 的免疫功能低下的人中具有显着的益处，并且迫切需要更有效的治疗。

利巴韦林结构式

 DAS181：最初开发用于治疗流感的药物，它作用于 HPIV 的宿主细胞受体以防止结合，而不是对病毒产生直接影响。HN 蛋白可识别含有唾液酸的糖脂和糖蛋白。DAS181 是一种吸入性重组唾液酸酶融合蛋白，可干扰 HN 与宿主细胞唾液酸受体的初始结合。由于唾液酸残基可作为流感病毒和 HPIV 的细胞受体，  DSA181已被探索用于 HPIV 抗病毒活性。四名感染 HPIV 的免疫功能低下儿童在接受 DAS181治疗后表现出临床和影像学改善以及病毒载量下降。现有的有限数据令人鼓舞，针对感染 HPIV LRTI 的免疫功能低下受试者的 2 期临床试验正在进行中。

DAS181作用机制图

其他抗病毒药物：其他几种具有体外抗 HPIV 活性的小分子正在开发中。HPIV HN 3D 结构的发现使得能够设计适合球状头结合位点的抑制剂。正在开发的其他抗病毒药物包括 HN 抑制剂、BCX 2798 和 BCX 2855，它们与 HPIV 的催化结合位点结合，并已在小鼠 HPIV 模型中显示有效。

免疫球蛋白：免疫球蛋白制剂含有 HPIV 中和抗体，可能具有抗炎作用。 血清免疫球蛋白 (IVIG) 的使用在 HPIV3 感染的棉鼠模型中显示出抗病毒作用。类固醇与 IVIG 的组合通过降低病毒滴度和炎症产生了最有利的结果。尽管动物数据令人鼓舞，但数据 IVIG 在免疫抑制患者中的使用是相互矛盾的。 病例报告声称使用 IVIG 可获得显着效果，而更大规模的观察性研究则没有发现任何益处。最近的一份报告中，研究人员指出，HPIV3 感染的 HSCT 受者的移植后血清 HPIV3 特异性抗体水平与结果之间没有关系，这表明 IVIG 的作用有限。

8. 预防

疫苗：目前，尚无获得许可的疫苗可用于预防副流感感染。 两种表面糖蛋白 F 和 HN 的抗体具有中和作用。因此，增强血清和/或粘膜抗体的疫苗可能会带来益处，但仍面临一些挑战，疫苗的开发仍然存在。不同 HPIV 血清型之间的交叉保护有限，因此需要多价 HPIV 疫苗。目前，大多数疫苗工作都集中在 HPIV3 上，它是婴儿和老年人严重疾病和肺炎的主要原因。由于 20 世纪 60 年代进行的福尔马林灭活 RSV 疫苗试验，在此期间观察到自然感染导致疾病加剧，因此大多数 HPIV 疫苗研究都避免使用亚单位疫苗。几种候选疫苗目前正在进行儿童 I/II 期临床试验。

感染控制：HPIV 的传播被认为是通过大颗粒气溶胶和自我接种污染物进行传播。年幼的儿童可以释放大量病毒，这些病毒可能在多孔表面上存活长达 10 小时。因为小颗粒气溶胶不会被感知，所以这成为了传播的重要机制。住院和门诊都有 HSCT 后 HPIV感染的报道。 尽管采取了积极的感染控制措施，但仍难以控制。因为 HPIV 可能会导致长期无症状感染，因此基于症状的控制策略对于预防 HPIV 的传播效果较差。当在照顾免疫功能低下患者的环境中检测到 HPIV 暴发时，建议加强感染控制措施，包括严格探访者和患者之间的接触 限制、分组、对接触 HPIV 感染患者的人员和访客进行隔离，以及经常清洁环境表面。 在难以控制的疫情爆发时，需要对无症状患者和工作人员进行筛查。