从天花到mpox:根除病毒的惊人成本

From smallpox to mpox: the surprise cost of eradicating a virus

天花的消亡和mpox的兴起密不可分,这突出了根除后监测的重要性。

Mpox Virus Colorized transmission electron micrograph of immature mpox virus particles (red with tan viral envelope) found within an infected VERO E6 cell (teal), cultured in the laboratory. Image captured at the NIAID Integrated Research Facility (IRF) in Fort Detrick, Maryland.
Mpox病毒在实验室培养的受感染的VERO E6细胞(teal)中发现的未成熟mpox病毒颗粒(红色,带褐色病毒包膜)的彩色透射电子显微照片。在马里兰州德特里克堡的NIAID综合研究中心(IRF)拍摄的图像。

1977年10月,索马里一家医院的厨师Ali Maow Maalin因头痛和发烧病倒了。四天后,他身上出现了不祥的皮疹。那是天花。一种人类恐惧了几千年的疾病。

然而,阿里的感染标志着这一恐怖统治的结束。他是已知的最后一个感染自然发生的天花的人。

两年后,这种疾病被正式宣布根除——这是有史以来唯一获得这一地位的人类疾病,也是公共卫生和疫苗的巨大胜利。

但这并不是天花故事的结尾。作为天花导致它的病毒被从地球表面清除,另一种病毒正在西非中部偏远的森林地区出现,天花留下的真空可能为它的繁荣创造了条件。

由的近亲引起的天花,并有类似的——尽管不那么致命的——症状,早期的观察是猴痘(现在称为mpox)主要攻击没有接种天花疫苗的人——这促使专家们投机一旦大规模天花疫苗接种结束,这可能会成为一个更大的问题。

今天,mpox是全球卫生的一个主要问题。尽管科学家仍然认为停止天花疫苗接种是正确的,因为第一代和第二代疫苗在没有天花的情况下具有不可接受的副作用,但他们认为mpox的兴起可以提供宝贵的经验,既说明监测的重要性,也说明一旦疾病不再构成迫在眉睫的威胁,确保宝贵的技能和基础设施不会丢失。

病毒亲戚

天花和mpox都是由正痘病毒–砖块状DNA病毒,可导致多种不同的人类和动物疾病。

“再说天花(天花),可能有十几种高度相关的正痘病毒,”他说刘冰·麦金太尔澳大利亚悉尼新南威尔士大学全球生物安全教授。“这些包括mpox牛痘,或牛痘,这是大多数天花和mpox疫苗的基础;四肢不全之畸形引起鼠痘的病毒;和北方箱–最初称为阿拉斯卡普斯.”

因为它们关系非常密切,天花疫苗接种和暴露于天花可能在某种程度上保护了他们。

mpox的兴起可以在监测的重要性以及确保一旦疾病不再构成迫在眉睫的威胁时宝贵的技能和基础设施不会丢失方面提供宝贵的经验。

但随着大规模疫苗接种在50年前或更久前就已结束,天花也不复存在,全球人口变得越来越容易感染这些其他病毒

麦金太尔说:“大规模疫苗接种和暴露相结合,在人群中产生了今天不存在的免疫水平。”“疫苗在衰退,因此在最后一次天花疫苗计划结束40多年后,即使是过去接种过疫苗的人也将具有最低限度的免疫力。”

全球胜利

根除天花的决定标志着我们与病原体关系的一个转折点。尽管以前根除的努力钩虫、疟疾和黄热病失败了,天花是不同的,因为导致它的病毒只有一个宿主——人类——并且有一种有效的疫苗来对抗它。

1959年,世界卫生组织启动了天花根除计划,旨在将天花病例永久减少到零。由于世界各地卫生机构的共同努力,更不用说大批疫苗接种员了,这种疾病在一个又一个国家迅速消除。

根除天花的经验教训继续影响着我们今天应对其他传染病威胁的方式。比如,环形疫苗接种,包括对感染者的接触者以及与这些接触者密切接触的人进行疫苗接种,在最近的埃博拉疫情中得到了广泛应用,但在根除天花期间首次使用获得了巨大成功。

到20世纪70年代初,包括英国和美国在内的许多国家已经停止了常规的儿童疫苗接种;到20世纪70年代末,除了美国军人,所有常规天花疫苗接种都已停止。

“消灭天花是公共卫生最伟大的成就之一,下一步自然是将专门用于接种天花疫苗的资源转移到其他病原体上,”他说安妮·里穆恩他是美国洛杉矶加州大学菲尔丁公共卫生学院的流行病学教授。

当时使用的天花疫苗也不是完全没有风险,介于两者之间每100万人中有14人和52人第一次接种疫苗时出现潜在的危及生命的反应,需要立即就医。但是它们非常有效,可以保护大约95%的接种者免受天花感染。与感染天花的风险相比,接种疫苗是显而易见的。感染天花会导致大约十分之三的人死亡,并使许多幸存者留下严重的疤痕或失明。“一旦不再有天花,死于疫苗的风险大于死于天花的风险,因此疫苗接种停止了,”说大卫·海曼伦敦卫生和热带医学院传染病流行病学教授。

即便如此,他和其他人预测可能会有成本。

“凡事都有代价。随着天花从地球上基本根除,我认为停止疫苗接种是明智的。更大的问题是缺乏对监测和监测系统的投资,以便能够识别病例并提前发现疫情,而不是紧追不舍。””

——美国洛杉矶加州大学菲尔丁公共卫生学院流行病学教授安妮·里穆恩

一种新的痘病毒

首例人类猴痘(现在被称为mpox)是在1970年报道的,发生在一个9个月大的孩子身上,他刚从刚果河以南的一个村庄,也就是现在的刚果民主共和国(DRC)去看望他们的祖母。随后在整个1970年代,五个中非和西非国家出现了零星病例。

研究这种新病毒的研究人员意识到它与天花并担心停止常规天花疫苗接种可能会使人群更容易感染这种病毒和其他正痘病毒。

“随着疫苗接种的减少,人们一直担心mpox会取代天花留下的流行病学利基,”Heymann说,他在DRC花了几年时间调查mpox感染在未接种疫苗的儿童中是否更常见。

另一方面,mpox仍然相对罕见,大多数病例仅在与野生动物密切接触后发生。此外,当感染者将病毒传给其他人时,这些传动链往往很短,仅限于其他未接种疫苗的家庭成员。

即便如此,世卫组织对这些问题的重视程度足以支持在1981年至1986年期间对人类mpox进行积极的监测,并利用这些数据对该疾病的流行潜力进行建模。基于这些研究,科学家得出结论,虽然mpox流行病的规模和持续时间可能会随着疫苗衍生保护作用的下降而增加,但mpox病毒不太可能在人类中持续存在.

然而,这些模型研究无法预测的是,在接下来的几十年里,世界和mpox病毒会如何变化。例如,20世纪80年代的一个假设是,在mpox流行的刚果民主共和国等国家,将有越来越多的人口从农村转移到城市地区,这意味着人们不太可能遇到携带病毒的动物。

相反,上世纪90年代末爆发的内战,以及随后数十年的局部冲突,迫使人们深入森林,更加依赖丛林肉和采集薪材来生存。

营养不良、难以获得医疗保健以及艾滋病毒等削弱免疫系统的状况,也进一步增加了人们受感染的可能性。与此同时,mpox病毒进化得更具传染性,并以不同方式传播——包括通过性接触。

加上人群对正痘病毒的免疫力下降,“这些因素正在创造一场完美的风暴,在这场风暴中,人们高度接触并仍然依赖丛林肉作为主要营养来源,”Rimoin说,他自2002年以来一直在刚果民主共和国开展一项研究项目。

剩余保护

在对mpox的积极监测于1986年结束后,有很长一段时间,人类mpox的负担和地理范围在很大程度上是未知的。因此,在2000年代中期,Rimoin发起了一项研究,试图填补这一空白。在培训卫生保健工作者如何识别疑似mpox病例并将其提交检测后,她和她的同事在已知病毒传播的刚果民主共和国地区对mpox进行了积极的监测。

与20世纪80年代在相同地区收集的数据相比,他们发现mpox的发病率增加了20倍,并发现以前接种过天花疫苗的人感染该疾病的可能性比未接种疫苗的人低约5倍。

“我们的数据表明,在根除天花30年后,人类猴痘的发病率在刚果民主共和国急剧上升,”他们在美国国家科学院院刊2010年。

Rimoin和她的同事呼吁改善监测和流行病学分析,以更好地了解这些模式,降低更广泛传播的风险,并警告不仅对刚果民主共和国人民的潜在严重风险,而且mpox可能成为“全球健康问题”。

十四年后,这些担忧变成了令人担忧的现实。2024年8月,世卫组织宣布mpox为国际关注的突发公共卫生事件mpox病毒的新分支它在刚果民主共和国东部迅速传播,并在几个邻国报告了病例。

PHEIC是两年内与mpox相关的第二次,2022年宣布了一次单独的2022-23多国爆发,导致至少全球99176例,死亡208例。MacIntyre指出,clade 1 mpox的流行也发生在2022年的刚果民主共和国,“但当时世界的注意力集中在高收入国家的clade IIb”。

未来的威胁

即使事后来看,也没有人认为停止常规天花免疫接种是一个错误——但考虑到警告信号,许多人认为本可以更快采取更多措施来试图阻止这一威胁。

“凡事都有代价。随着天花从地球上基本根除,我认为停止疫苗接种是明智的,”里穆恩说。

“更大的问题是缺乏对监测和监测系统的投资,以便能够识别病例并在疫情爆发前采取行动,而不是在疫情爆发后采取行动。”

对于麦金太尔来说,一个关键的转折点出现在2017年,当时尼日利亚开始报告大量的clade 2 mpox病例,随后是少数病例在英国, 以色列和新加坡。与以往的疫情不同,受影响的主要是年轻男性,有证据表明存在人际传播。

麦金太尔说:“当2017年尼日利亚和刚果民主共和国爆发前所未有的大规模mpox流行病时,以及2018年和2019年英国、以色列和新加坡发生旅行输入病例时,没有人注意到警告。我们的研究显示2017年标志着防护的临界阈值牛痘/天花下降到2%以下,这与此后mpox的激增相对应。”

随着时间的推移,对痘病毒具有残留免疫力的全球人口比例将继续下降。即使是那些在大规模疫苗接种结束前接种了天花疫苗的人,今天也不太可能得到很好的保护。

“免疫力确实会下降,文献数据显示每年的下降率约为1.4%。因此,如果你在20世纪60年代接种疫苗,你真的只剩下很少的免疫力了——尽管你会有免疫记忆,这意味着如果你再次接种疫苗,你会反应更快,保护水平更高,”麦金太尔说。

那么,该怎么办呢。尽管第三代天花疫苗目前针对刚果民主共和国的mpox进行部署基于减毒病毒株,与早期疫苗相比副作用更少,它们的可用性仍然有限——正如资源、培训和基础设施去送他们。

使用提供疫苗的经验分叉针这种双头装置只能刺穿皮肤的最表层,也已经失传了。这些疫苗在天花根除运动中被广泛使用,目前正在考虑用于mpox的一些天花疫苗就是以这种方式提供的——但这样做需要卫生保健人员重新掌握这些技能。

目前看来,恢复大规模天花疫苗接种似乎不太可能——尽管情况可能会发生变化。让麦金太尔夜不能寐的一个场景是生物恐怖袭击的可能性,包括释放实验室合成的正痘病毒,包括重建的天花病毒。鉴于我们目前对痘病毒缺乏免疫力,这可能是灾难性的。

海曼认为,在全球卫生界考虑根除脊髓灰质炎等其他疾病时,我们应该牢记这一点。他说脊髓灰质炎病毒已经被制造出来在美国实验室[从零开始]。我认为,如果脊髓灰质炎被彻底根除,我们应该警惕停止接种疫苗,因为生物恐怖主义的威胁。”

即使没有这些世界末日的场景,Rimoin说,随着免疫力继续下降,我们应该预计更多的人感染痘病毒的病例。“这意味着我们需要更好地监控潜在威胁,然后部署疫苗、治疗方法和其他预防模式的有针对性的使用。”

从停止天花疫苗接种和mpox的兴起中得到的一个主要教训是需要继续监测,即使眼前的威胁似乎已经过去。持续的监测还意味着,如果感兴趣的病原体开始重新出现,有一批有经验和专业知识的骨干人员来识别、测试和部署资源来对抗它,而不是从头开始重新培训每个人。

“关键是,当你根除了一种病原体,你不再接种疫苗来对抗它,你就不再对它有任何自然或疫苗诱导的免疫力。因此,你必须考虑其他病原体,它们可能会填补先前由于交叉保护性免疫而无法填补的空白,”Rimoin说。“真空中不会发生任何事情。这就是监控如此重要的原因。”

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