近日据澎湃新闻报道：自今年6月份，诸暨市中心医院儿科接诊腺病毒感染患儿超过700人次，因腺病毒感染引起并发症住院有90多人。“往年医院儿科接诊腺病毒感染的人数差不多仅为100例，今年患者激增。
什么是腺病毒
腺病毒（Adenovirus）是一类常见的双链DNA病毒，并且广泛存在于人类和动物中，根据其感染的宿主和特定的生物学特性，腺病毒可以分为不同的属和型别。引发人类腺病毒感染的是人类腺病毒（Human Adenovirus, HAdV），这个分支进一步分为A到G七个亚属，目前已知有50多种型别。人类腺病毒可以引起多种疾病，包括呼吸道感染、结膜炎（红眼病）、胃肠炎和膀胱炎等。人类腺病毒（Human Adenovirus, HAdV）感染通常发生在儿童和免疫力较弱的人群中，传播途径主要是通过接触受污染的物体、飞沫传播或直接接触感染者的分泌物。
Fig 1. Human Adenovirus classification, associated clinical diseases
腺病毒可以通过受体结合进入宿主细胞，并在细胞核内复制，导致细胞死亡和炎症反应。感染后，患者可能会出现发热、咳嗽、喉咙痛、眼睛发红、腹泻等症状。虽然大多数人类腺病毒感染是自限性的，症状通常在几天到一周内自行消退，但对于某些人群，特别是婴幼儿、老年人和免疫系统受损的人，人类腺病毒感染可能会导致严重的并发症。另外人类腺病毒具有很强的传播能力，在人群密集的地方，容易引起局部暴发。
Fig. 2 Tropism of Human Adenoviruses with associated clinical diseases in various organ system
腺病毒结构
腺病毒（Adenovirus）是一种中等大小的无包膜颗粒，具有二十面体几何形状，T=25对称性，直径约为70～90纳米。它由252个壳粒组成，每个壳粒的直径为7～9纳米。240个壳粒中的六邻体蛋白构成了衣壳的大部分，而12个五邻体蛋白位于二十面体的角上。五邻体蛋白与突出的纤维蛋白相连，这些纤维蛋白有助于病毒通过宿主细胞表面的受体附着到宿主细胞上。病毒的衣壳内包含一条线状双链DNA分子，长度约为30-47kb，两端各有大约100bp的反向重复序列。每条DNA链的5'端与相对分子质量为55,000 Da的蛋白质分子共价结合，形成稳定的双链DNA结构。由于腺病毒的基因组是线性且不分段的，长度约为30-47kb，所以能够编码约30种蛋白质。
Fig 3. Schematic representation of adenovirus
腺病毒致病因子
腺病毒（Adenovirus）是一种能够引起多种疾病的病原体，其致病因子包括多个主要和次要的衣壳蛋白。Hexon、Penton和Fiber是三个主要的衣壳蛋白（major capsid proteins）。
Hexon蛋白是腺病毒衣壳中数量最多的蛋白质，构成了病毒颗粒的主要表面结构。作为主要的抗原，Hexon蛋白能够诱导宿主产生强烈的免疫反应，包括产生中和抗体和启动细胞免疫反应。这种免疫反应有助于清除病毒感染，并在未来的感染中提供保护。因此，Hexon蛋白在腺病毒疫苗的开发中也扮演着关键角色，被广泛用于设计和优化疫苗成分，以提高疫苗的免疫原性和保护效果。
Fig 4. Schematic diagram of the structure of the hexon protein
Penton基底蛋白与纤维蛋白共同组成Penton基底结构，位于腺病毒二十面体衣壳的12个顶角处，负责与宿主细胞表面的整合素受体结合，促进病毒的附着和进入。
Fig 5. Cartoon representation of the Penton base (Rafie et al., 2021)
Fiber蛋白从Penton基底的顶点延伸出来，像长长的尾巴，专门寻找并结合宿主细胞表面的特定受体，这种结合不仅帮助病毒稳稳地附着在宿主细胞上，还触发细胞内化过程，使病毒顺利进入细胞内部。
Fig.6 Model of the Trimeric Fiber (Liu et al., 2011)
其他致病因子minor capsid proteins包括IIIa蛋白、VI蛋白、VIII蛋白和IX蛋白，它们在病毒装配、稳定和释放过程中起到辅助作用。所有这些衣壳蛋白共同作用，使腺病毒能够有效地感染宿主细胞、复制其基因组，并逃避宿主的免疫监视，从而引发各种疾病。
Fig 7.Early events in infection
人类腺病毒的预防与治疗
目前，除了1960年代开发的HAdV-4和HAdV-7口服活疫苗，其他用于预防腺病毒的疫苗正在研发中。研究人员通过基因工程技术开发了广谱腺病毒疫苗，包含多种抗原，以提供对更多型别的保护。新型疫苗如针对HAdV-14和HAdV-55的疫苗正在进行临床试验。例如，2018年韩国针对军队中爆发的HAdV-55引起的急性呼吸道感染，开展了疫苗研发和动物模型试验，结果显示疫苗能够诱导强烈的免疫反应。此外，人类腺病毒的治疗主要依赖对症支持疗法和抗病毒治疗，包括休息、补液、退烧药、利巴韦林、IVIG和细胞因子治疗。在一些案例中，重症腺病毒感染患者接受利巴韦林和IVIG治疗后显示出显著效果。未来的研究将致力于开发更有效的抗病毒药物和治疗策略，例如，新的蛋白酶抑制剂在实验室和动物模型中显示出良好效果，以及探索使用腺病毒载体进行基因治疗。科学家们在面对腺病毒这一公共卫生挑战时，通过多种创新策略不断推进疫苗和治疗方法的改进，展现了巨大的潜力和实际应用价值。
写在文末
腺病毒作为一种传染病，具有高度传染性且缺乏广泛使用的有效疫苗，加剧了防控难度。然而，人类在长期斗争中发现其能够高效传递基因，促使疫苗成分有效表达并诱导强烈免疫反应，在疫苗开发中发挥了重要作用。例如，腺病毒载体已成功应用于COVID-19疫苗（如牛津-阿斯利康和Sputnik V疫苗）及埃博拉疫苗。尽管腺病毒在公共卫生中带来挑战，但其独特生物特性为医学提供了强有力的工具，展现了巨大潜力和实际应用价值。世间万物都具有两面性，我们相信随着科学技术的进步，腺病毒的这些特性将被进一步探索和利用，不仅在疫苗开发中，还将在基因治疗和其他生物医学领域发挥更大作用，推动人类健康事业的发展。
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