一文读懂副流感病毒：结构、分类、致病机制及药物研究进展
副流感病毒（Human Parainfluenza Virus，HPIV）属于副黏病毒科。同属于副黏病毒科的还有人类腮腺炎病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒和偏肺病毒。
HPIV是引起婴幼儿和青少年急性呼吸道感染的主要病原体之一，尤其在婴幼儿、老人以及免疫缺陷的成人中，可引起严重的下呼吸道感染。HPIV主要通过飞沫传播和接触传播，在全球范围内普遍存在，且具有高度的传染性和致病性。值得注意的是，尽管HPIV与流感病毒的名称相似，也一样会引起急性呼吸道感染，但两者是完全不同的病毒，且流感疫苗并不能预防HPIV感染。
根据血清学及基因组特征，副流感可分为HPIV1至HPIV4四种血清型别，分别可能导致不同类型的呼吸道疾病，症状范围从轻微的感冒到严重的疾病，如肺炎和喉炎。在下文中，我们将详细探讨副流感病毒的结构、分类、致病机制以及目前药物研究进展等。
1. 副流感病毒的结构
副流感病毒（PIV）是一种单股负链RNA病毒，具有多形性特征，并包裹在由脂质和糖蛋白构成的包膜内，其直径范围在125至250纳米之间。PIV的基因组，即一条负义RNA链，遵循一种保守的顺序来编码六种关键的必需蛋白：
- 核衣壳蛋白（NP）：这种蛋白与病毒RNA紧密结合，形成一个包裹RNA的核心结构。它为RNA依赖性RNA聚合酶（由P和L蛋白组成）提供了一个模板，以促进病毒的转录过程。
- 磷酸蛋白（P）：与L蛋白共同组成RNA聚合酶复合体，参与病毒的转录。
- RNA聚合酶（L）：与P蛋白一起组成RNA聚合酶复合体，催化病毒的RNA合成。
- 基质蛋白（M）：是病毒颗粒在宿主细胞膜上组装和出芽的关键驱动因素。它位于病毒包膜内层，与核衣壳蛋白、RNA聚合酶等其他结构蛋白共同作用，帮助病毒粒子的形成和释放。
- 融合糖蛋白（F）：这是一种表面蛋白，主要介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合过程。在病毒侵入宿主细胞时，F蛋白发挥着至关重要的作用。
- 血凝素神经氨酸酶（HN）糖蛋白：另一种表面蛋白，不仅具有红细胞凝集活性，还具备神经氨酸酶活性。HN蛋白通过附着于宿主上皮细胞表面的唾液酸残基，以及切割这些残基来促进新病毒颗粒从细胞中释放，从而在病毒的生命周期中占据重要地位。
图. 副流感病毒HPIV的结构
副流感病毒的分类
四种病毒类型中，HPIV-1 和 HPIV-3 属于呼吸道病毒属，HPIV-2 和HPIV-4属于腮腺炎病毒属。
- HPIV-1主要引起喉气管支气管炎（croup），这是一种以声带及上呼吸道其他部位肿胀为特征的呼吸系统疾病。其临床表现包括声音嘶哑、犬吠样咳嗽和喉鸣，这些症状在儿童中尤为常见。从流行病学角度看，HPIV-1感染具有明显的季节性模式，通常在秋季和初冬高发。
- HPIV-2是一种重要的儿科呼吸道病原体，它所编码的V蛋白通过与MDA5的相互作用抑制I型干扰素（IFN）的诱导和信号传导，在非人灵长类动物中的毒力非常重要 [1]。
- HPIV-3主要影响5岁以下的儿童，通常与细支气管炎和肺炎相关，其感染在全球范围内普遍存在，并且每年都有高峰，尤其在春季和夏季更为常见 [2]。
- HPIV-4可分为两个抗原性不同的亚型，HPIV-4a和HPIV-4b，主要影响老年人，占65岁以上人群的12.24%，其感染没有明显的季节性模式。在一项研究中，HPIV-4在所有急性呼吸道感染（ARIs）中的检出率为5.93%，是四种HPIV中最少被检测到的类型 [3]。
3. 副流感病毒的致病机制
3.1 病毒入侵与受体结合
副流感病毒通过飞沫传播进入人体后，首先与呼吸道黏膜上的特异性受体结合。这些受体通常位于呼吸道上皮细胞表面，为病毒提供了进入细胞的门户。一旦病毒与受体结合，其包膜上的融合蛋白（F蛋白）会介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合，从而使病毒核衣壳释放到细胞质中。
3.2 病毒复制与基因表达
进入细胞质后，副流感病毒的RNA基因组开始复制，并转录成mRNA，进而翻译成病毒蛋白。这些病毒蛋白包括新的病毒RNA聚合酶、核衣壳蛋白、包膜蛋白（如血凝素-神经氨酸酶HN和融合蛋白F）等，它们共同参与病毒的组装和复制过程。
3.3 细胞损伤与免疫反应
副流感病毒在细胞内的大量复制会导致细胞损伤和死亡。病毒蛋白的表达可能干扰宿主细胞的正常生理功能，如干扰蛋白质合成、破坏细胞膜完整性等。同时，病毒感染还会触发宿主的免疫反应，包括先天性免疫和适应性免疫。先天性免疫反应如干扰素的产生和释放可以抑制病毒复制；而适应性免疫反应则通过产生特异性抗体和T细胞来清除病毒感染的细胞。
3.4 病变与症状
副流感病毒主要侵犯呼吸道黏膜的表层组织，并在上皮细胞内增殖。这会导致呼吸道黏膜充血、水肿和分泌物增多，从而引发一系列呼吸道症状，如发热、咳嗽、鼻塞、流涕等。
在婴幼儿、老人及免疫缺陷的成人中，副流感病毒可能进一步侵犯下呼吸道，引发细支气管炎、肺炎等严重疾病。这些疾病可能导致呼吸困难、气促、紫绀等严重症状，甚至危及生命。
4. 副流感病毒的药物研发进展
目前，副流感病毒感染的治疗主要依赖于抗病毒药物和对症支持治疗。常用的抗病毒药物包括利巴韦林、奥司他韦、阿昔洛韦等。利巴韦林可以通过雾化吸入、口服或静脉注射使用，但其在HPIV感染后期，特别是出现呼吸衰竭的情况下可能无效。此外，α-干扰素和胸腺素也可用于增强免疫功能。
一些新型抗病毒药物正在研发中，例如唾液酸酶融合蛋白DAS181、HN抑制剂BCX2798以及来源于HPIV F蛋白的C端七肽重复结构域衍生的脂肽VIQKI等。DAS181已被批准用于治疗肺移植和受体中造血干细胞移植后的HPIV相关肺炎，并在二期临床试验中显示出对轻度至中度缺氧的严重免疫功能低下患者有潜在疗效。
尽管目前尚无针对HPIV的有效疫苗上市，但疫苗研发仍在积极进行中。研究主要集中在减毒活疫苗、亚单位疫苗、mRNA疫苗等方面。部分针对HPIV-3的疫苗已进入临床试验阶段，早期研究表明冷适应型HPIV-3减毒活疫苗具有较好的免疫原性和保护作用。
5. 华美生物副流感病毒研究相关产品
5.1 重组蛋白
5.2 ELISA试剂盒
| Abbreviation | Product Name | Sample Types | Detection Range | Code |
|---|---|---|---|---|
| PIV Ab (IgG) | Human anti-parainfluenza virus(PIV)antibody(IgG) ELISA kit | serum | Request Information | CSB-E09022h |
| PIV Ab (IgM) | Human anti-parainfluenza virus(PIV) antibody(IgM) ELISA Kit | serum | Request Information | CSB-E09530h |
参考文献：
[1] Identification of Human Parainfluenza Virus Type 2 (HPIV-2) V Protein Amino Acid Residues That Reduce Binding of V to MDA5 and Attenuate HPIV-2 Replication in Nonhuman Primates. Journal of Virology, 2011.
[2] Protective Antibodies Against Human Parainfluenza Virus Type 3(HPIV3) Infection. MAbs, 2021.
[3] Epidemiological Characteristics of Human Parainfluenza Viruses Infections-China, 2019-2023. Vital Surveillances.
