病毒感染和哮喘急性发作.ppt
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1、病毒感染与哮喘急性发作:从发病机制到治疗理念的更新浙江大学医学院附属儿童医院浙江大学医学院附属儿童医院呼吸科呼吸科 汪天林汪天林1病毒性呼吸道感染是引起哮喘急性发作的主要原因病毒性呼吸道感染是引起哮喘急性发作的主要原因病毒感染造成哮喘急性发作的机制病毒感染造成哮喘急性发作的机制2345抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略ICS/LABA治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用未解决的问题和未来的展望未解决的问题和未来的展望提提 纲纲早在早在1212世纪世纪I conclude that this disorder starts with a
2、common cold,especially in the rainy season,and the patient is forced to gasp for breath day and nightMaimonidesM.Treatiseonasthma.In:MuntnerS,editor.Philadelphia:Lippincott;1963著名医生和哲学家著名医生和哲学家Moses Maimonides(1135-1204)在描述哮喘这种疾病时说:在描述哮喘这种疾病时说:我认为这种疾病开始于一次平我认为这种疾病开始于一次平常的感冒,尤其是在雨季,患者开常的感冒,尤其是在雨季,患者开
3、始日夜喘息始日夜喘息1212世纪世纪早在早在12世纪,世纪,临床医师就认识到:临床医师就认识到:上呼吸道感染上呼吸道感染可使哮喘病情恶化可使哮喘病情恶化1985年,年,美国科学家美国科学家Kary Mullis发明了发明了PCR技术技术1985年年1990年以来,年以来,随随PCR等技术等技术的的应用应用,研究者才,研究者才明确病毒性呼吸道明确病毒性呼吸道感染是哮喘急性感染是哮喘急性发作的主要原因发作的主要原因1990年以来年以来病毒感染与哮喘关系的认识过程病毒感染与哮喘关系的认识过程RosenthalAL.etal.,Viralrespiratorytractinfectionsandast
4、hma:Thecourseahead.JALLERGYCLINIMMUNOL2010;125(6):1212-121780%-85%80%-85%儿童儿童哮喘急性发作哮喘急性发作与病毒性呼吸道感染相关与病毒性呼吸道感染相关发作方式发作方式发作发作次数次数检测到病毒检测到病毒的次数的次数(%)峰流速下降峰流速下降157126(80)喘息喘息8266(80)喘息喘息+峰流速下降峰流速下降5848(83)上呼吸道症状上呼吸道症状+喘息喘息+峰流速下降峰流速下降4841(85)JohnstonSL,etal.Communitystudyofroleofviralinfectionsinexacerba
5、tionsofasthmain9-11yearoldchildren.BMJ1995;310:1225-9.社区的1年前瞻性研究,9-11岁儿童(N=108)上下呼吸道病毒感染由PCR或传统方法检测44%44%成人成人哮喘急性发作哮喘急性发作与病毒性呼吸道感染相关与病毒性呼吸道感染相关19-46岁成人(N=138)以峰流速下降50L/min作为哮喘急性发作的客观判定标准NicholsonKG.etal.,Respiratoryvirusesandexacerbationsofasthmainadults.BMJ.1993;307(6910):982986引起哮喘急性发作的主要病毒种类引起哮喘急
6、性发作的主要病毒种类 鼻病毒鼻病毒(Rhinovirus)最常见的类型,最常见的类型,约占病毒引起哮喘约占病毒引起哮喘发作的发作的65%此外还包括此外还包括:冠状病毒、人偏肺病毒、副流感病毒、腺病毒等冠状病毒、人偏肺病毒、副流感病毒、腺病毒等.呼吸道合胞病毒呼吸道合胞病毒respiratory syncytial virus respiratory syncytial virus 流感病毒流感病毒influenza virusesinfluenza virusesJackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacerbations of as
7、thma.J ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187病毒感染造成哮喘急性发作的机制病毒感染造成哮喘急性发作的机制2345抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略吸入性吸入性ICS/LABA治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用仍未解决的问题和未来的研究展望仍未解决的问题和未来的研究展望提提 纲纲GINA2010:哮喘的急性加重往往哮喘的急性加重往往与上呼吸道的病毒感与上呼吸道的病毒感染有关染有关(尤其是鼻病毒尤其是鼻病毒)。机制主要是增加了下机制主要是增加了下呼吸道的炎症反应呼吸道的炎症反应GINA
8、PocketGuideupdated2010.www.ginasthma.org.GINA:病毒与哮喘急性发作的关系:病毒与哮喘急性发作的关系屏障破坏屏障破坏 气道上皮细胞是病毒感染的主要场所,病毒感染后:气道上皮细胞是病毒感染的主要场所,病毒感染后:纤毛倒伏纤毛倒伏纤毛脱落纤毛脱落ThorntonDJ,etal.,Structureandfunctionofthepolymericmucinsinairwaysmucus.AnnuRevPhysiol2008;70:459-86但这种机制还不是造成哮喘加重的首要机制但这种机制还不是造成哮喘加重的首要机制炎性细胞侵润炎性细胞侵润细胞碎片堆积细胞
9、碎片堆积气道上皮受损造成气道上皮受损造成炎性因子释放炎性因子释放PapadopoulosNG,etal.Rhinovirusinfectionup-regulateseotaxinandeotaxin-2expressioninbronchialepithelialcells.ClinExpAllergy2001;31:1060-6鼻病毒感染支气管上鼻病毒感染支气管上皮细胞的体外试验皮细胞的体外试验支气管细胞系支气管细胞系BEAS-BEAS-2B2B与与2 2种鼻病毒种鼻病毒RV1bRV1b和和RV16RV16共浴后,检共浴后,检测测mRNAmRNA水平水平监测的监测的四种炎性四种炎性因子在感
10、染后均因子在感染后均有大量表达有大量表达601001201401606h24hTime48h白细胞介素白细胞介素-8(IL-8)*%actin40606h24hTime48h*%actin803060901201501806h24hTime48h巨噬细胞炎性蛋白巨噬细胞炎性蛋白1(MIP-1)*%actin0嗜酸粒细胞趋化蛋白嗜酸粒细胞趋化蛋白-2(Eotaxin-2)20040801001201406h24hTime48h调解活化正常调解活化正常T细胞表达细胞表达和分泌的趋化因子和分泌的趋化因子(RANTES)*%actin602080ControlRV1bRV16ControlRV1bRV
11、16ControlRV1bRV16ControlRV1bRV16*P0.05 vs.对照组对照组气道上皮受损还气道上皮受损还直接造成气道高反应直接造成气道高反应病毒感染,气道上皮裂解病毒感染,气道上皮裂解气道上皮裂解,上皮细胞舒气道上皮裂解,上皮细胞舒张因子减少不能对抗气道平张因子减少不能对抗气道平滑肌的收缩,造成气道狭窄滑肌的收缩,造成气道狭窄一氧化氮合酶表达,大量一氧化氮合酶表达,大量NONO产产生细胞毒作用,使血管扩张、生细胞毒作用,使血管扩张、血浆渗出增多血浆渗出增多Jackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacerbations
12、 of asthma.J ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187炎性细胞浸润炎性细胞浸润-巨噬细胞的作用巨噬细胞的作用巨噬细胞是呼吸道的主要淋巴细胞,分布广泛巨噬细胞是呼吸道的主要淋巴细胞,分布广泛巨噬细胞与鼻病毒相互作用,可以产生巨噬细胞与鼻病毒相互作用,可以产生IL-1,IL-8,IFN-和和MIP1a(趋化趋化因子)等炎性因子,加重气道炎症因子)等炎性因子,加重气道炎症其中其中TNF-格外受人关注格外受人关注Laza-StancaV,etal.,RhinovirusreplicationinhumanmacrophagesinducesNF-
13、kappaB-dependenttumornecrosisfactoralphaproduction.JVirol2006;80:8248-58TNF-是一种强炎性因子鼻病毒可刺激巨噬细胞产生NF-B,诱导产生TNF-,如红色荧光显示研究表明,TNF-还可促进病毒的复制,造成恶性循环炎性细胞浸润炎性细胞浸润-嗜酸性粒细胞的作用嗜酸性粒细胞的作用病毒加速嗜酸性粒细胞的成熟、活化和侵入气道参与发病释放具有细胞毒性的阳离子蛋白(ECP)BALF中ECP的浓度与哮喘病情恶化相关脱颗粒脱颗粒作用作用Jackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacer
14、bations of asthma.J ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187病毒感染使病毒感染使血管通透性增加血管通透性增加病毒感染情况下,血管通透性增加,该病毒感染情况下,血管通透性增加,该区域水肿,体积增加区域水肿,体积增加50%此时遇刺激平滑肌收缩,其长度仍缩短此时遇刺激平滑肌收缩,其长度仍缩短30%,气道阻力将是原来的,气道阻力将是原来的80倍倍HegeleRGetal.Mechanismsofairwaynarrowingandhyperreoiveneinviralreiratorytractinfectio.AmJReirCritC
15、aremed,1995;151:1659-1664 正常情况下气道平滑肌收缩:正常情况下气道平滑肌收缩:长度缩短长度缩短30%,气道阻力增加,气道阻力增加8倍倍反复反复病毒感染病毒感染加重加重气道重构气道重构 病毒对气道上皮不仅有直接损伤作用,还可致TGF-(转化生长因子)、MMP(金属蛋白酶)等多种细胞因子和炎症介质释放,引发气道重构。气道重构被认为是哮气道重构被认为是哮喘反复发作的主要原因喘反复发作的主要原因。LeighR,etal.Humanrhinovirusinfectionenhancesairwayepithelialcellproductionofgrowthfactorsin
16、volvedinairwayremodeling.JAllergyClinImmunol2008;121:1238-45.TGF-可导致血管平滑肌细胞增生和肥大,促进细胞外基质如氨基聚糖及胶原的形成小小 结结病毒感染造成哮喘急性发作的病理生理机制复杂,病毒诱导的病毒感染造成哮喘急性发作的病理生理机制复杂,病毒诱导的炎性反应是主要因素炎性反应是主要因素345抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略抵御病毒感染影响的哮喘治疗策略ICS/LABA治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用治疗在病毒感染哮喘急性发作中的作用未解决的问题和未来展望未解决的问题和未来展望提提 纲纲诱发哮喘急性发作的防治策略诱发哮喘急性发作的
17、防治策略无论使用何种药物,都需要强调早期治疗,在炎性反应恶无论使用何种药物,都需要强调早期治疗,在炎性反应恶性循环的起始阶段进行遏制,以求达到最好的疗效。性循环的起始阶段进行遏制,以求达到最好的疗效。1.预防:通过疫苗或单克隆抗体预防鼻病毒、预防:通过疫苗或单克隆抗体预防鼻病毒、RSV等病毒感染等病毒感染2.抗病毒治疗:病毒粘附抑制剂抗病毒治疗:病毒粘附抑制剂3.抗炎治疗:吸入性抗炎治疗:吸入性 ICS/LABA4.免疫调节:如干扰素免疫调节:如干扰素Jackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacerbations of asthma.J
18、 ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187预预 防防对于与哮喘最相关的鼻病毒,目前仍无有效的疫苗进行预防对于与哮喘最相关的鼻病毒,目前仍无有效的疫苗进行预防原因:鼻病毒有超过原因:鼻病毒有超过100个血清型,研发针对鼻病毒的疫苗是非常困个血清型,研发针对鼻病毒的疫苗是非常困难的工作难的工作鼻病毒的血清型基因树鼻病毒的血清型基因树Stephen LiggettsStephen Liggetts机构已机构已经分离出经分离出9999种不同种不同 鼻病鼻病毒血清型毒血清型Jackson DJ et al.,The role of viruses in acu
19、te exacerbations of asthma.J ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187预预 防防RSV单抗单抗是人源化呼吸道合胞病毒是人源化呼吸道合胞病毒(RSV)单克隆抗体单克隆抗体(palivizumab)美国美国FDA批准的唯一的批准的唯一的RSV单抗单抗上市资料表明,可降低上市资料表明,可降低55%因呼吸道合胞体病毒因呼吸道合胞体病毒(RSV)感染而住院的高危儿科病人。感染而住院的高危儿科病人。早产儿早产儿合并慢性肺部疾病合并慢性肺部疾病合并先天性心脏病合并先天性心脏病第二代效果更强的第二代效果更强的RSV单抗单抗Motavizu
20、mab正在等待正在等待FDA批准批准Jackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacerbations of asthma.J ALLERGY CLIN IMMUNOL 2010;125(6):1178-1187抗病毒治疗抗病毒治疗抗病毒治疗药物的研发进展缓慢,尤其是针对鼻病毒、抗病毒治疗药物的研发进展缓慢,尤其是针对鼻病毒、RSV病毒的药物病毒的药物鼻病毒主要通过鼻病毒主要通过ICAM-1(细胞间粘附分子)细胞间粘附分子)进入细胞进入细胞Boehringer-Ingelheim公司开发了鼻腔公司开发了鼻腔给药的给药的ICAM-1受体受体曲
21、马拉奇曲马拉奇(tremacamra),在活性测试过程中表),在活性测试过程中表现出了较好的抗现出了较好的抗HRVs活性活性但是每天需要给药但是每天需要给药56 次,且只在感染次,且只在感染12小时内给药方才有效,限制了应用小时内给药方才有效,限制了应用时间时间012345601 23456789 10 11 12 13每日症状评分每日症状评分安慰剂安慰剂(n=96)曲马拉奇(曲马拉奇(n=81)病毒粘附抑制剂病毒粘附抑制剂Jackson DJ et al.,The role of viruses in acute exacerbations of asthma.J ALLERGY CLIN
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