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文章信息
- 施旭光, 陈恩富
- SHI Xu-guang, CHEN En-fu
- 埃博拉病毒病的流行病学和生态学
- Epidemiology and ecology of Ebola virus disease
- 疾病监测, 2015, 30(2): 162-166
- Disease Surveillance, 2015, 30(2): 162-166
- 10.3784/j.issn.1003-9961.2015.02.020
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文章历史
- 收稿日期:2015-01-05
埃博拉病毒病(Ebola virus disease)以往称为埃博拉出血热(Ebola hemorrhagic fever),是由埃博拉病毒(Ebola virus)引起的可导致人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性传染病,是当今世界上最致命的病毒性出血热性疾病,有很高的死亡率。埃博拉病毒与马尔堡病毒同属于丝状病毒科[1],呈长丝状体,外有包膜,是单股负链RNA病毒。2013年12月,西非几内亚出现埃博拉病毒病疫情,2014年3月22日几内亚卫生部门向世界卫生组织报告在几内亚丛林地区暴发埃博拉病毒疫情,疫情已经扩散至利比里亚、塞拉利昂和尼日利亚,无国界医生组织认为,该疫情已经呈“失控”之势,疫情首次超出边远的丛林村庄,蔓延至人口密集的大城市,为历史上最大规模、最为复杂的埃博拉疫情[2]。同时疫情已传播至非洲大陆以外地区,9月30日宣布,美国本土确诊了首例埃博拉患者,这也是非洲之外首次发现埃博拉患者;西班牙卫生部6日宣布确诊一起埃博拉感染病例,患者是一名女性护士助理;2014年12月29日,英国确诊首例输入性埃博拉病例,该病例为一名去塞拉利昂埃博拉治疗中心志愿服务的女性医务人员。截至2015年1月2日,全球共报告埃博拉病例20 416例,几内亚、利比里亚、塞拉利昂3国共报告20 381例,其中几内亚发病2730例,死亡1739例;利比里亚发病8018例,死亡3423例;塞拉利昂发病9633例,死亡2827例。
1 发现、流行历史丝状病毒引起的出血热最初是1967年在德国和前南斯拉夫首先被发现,其病原体证实为马尔堡病毒。埃博拉病毒于1976年在中非地区两个地区首先发现。1976年6月,苏丹南部恩扎拉镇一家棉花加工厂出现第一例埃博拉病毒病病例,随即迅速播散至周围乡镇,疫情持续至1976年11月,报告284例病例,151例死亡[3]。1976年8月,扎伊尔(现刚果民主共和国)小城杨布库疫情从一所医院开始,由于共用不经充分消毒的针头,相当数量的人感染埃博拉病毒,疫情迅速在临近地区扩散[4]。两起疫情均分离到一种新的病毒,首例病例出现在埃博拉河流附近,因此命名为“埃博拉病毒”。几年后证实疫情是由两种埃博拉病毒引起的,即苏丹型(Sudan Ebola virus)和扎伊尔型(Zaire Ebola virus)。非洲第三种埃博拉病毒-科特迪瓦型于1994年在科特迪瓦发现,病毒从一名发病的人类学专家体内分离出,患者解剖黑猩猩后发病,黑猩猩来自被确诊为埃博拉病毒感染的群体。乌干达型于2007年在本迪布焦地区暴发疫情中发现。莱斯顿型是唯一在非洲大陆之外发现的埃博拉病毒型,1989年在美国弗吉尼亚莱斯顿检疫站从菲律宾进口的短尾猴中分离出,这些短尾猴来自于菲律宾共和国[5]。其后莱斯顿型埃博拉病毒在菲律宾引起数次暴发[6],同时在菲律宾猪中也有检出[7]。2000年以来埃博拉出血热疫情和病例数不断攀升,已成为近赤道非洲国家人群重要的健康威胁。2000年后加蓬、刚果共和国、刚果民主共和国、苏丹大部分的病例类型为扎伊尔型,而苏丹和乌干达则为苏丹型。两种类型的埃博拉病毒病和马尔堡出血热已经成为这些国家重要的公共卫生问题。乌干达型主要是2007 2008年在乌干达,2012年在刚果民主共和国引起两次暴发疫情。自1994年发现1例病例后,科特迪瓦型患者就未再发现。在过去30~40年的血清学研究结果表明,埃博拉病毒在上述非洲地区广泛存在,非洲地区已然是埃博拉病毒的自然疫源地[8,9]。美国、意大利、菲律宾发生多起猕猴暴发疫情,均与莱斯顿型埃博拉病毒有关。菲律宾共和国猪中分离出莱斯顿型埃博拉病毒已引起当地卫生、农业和食品业的高度重视[7]。美国和菲律宾曾接触过猕猴和猪的人血清中检出过莱斯顿型病毒抗体,但均未出现临床症状[7,10]。
2 生态学长久以来,埃博拉病毒病被认为是动物源型传染病。埃博拉病毒的起源尚不得而知,其在自然界的储存宿主、传播方式尚不明确[11]。灵长类动物、人类或其他哺乳动物通常被认为是埃博拉病毒的终末宿主而非储存宿主。基于现有证据,人们认为果蝠(狐蝠科)可能是埃博拉病毒的自然宿主。蝙蝠可携带60种病毒,其中59种为RNA病毒。埃博拉病毒病在近赤道地区报告病例很少,说明储存宿主分布局限、接触概率小,其从储存宿主传播给人或者其他宿主因此是小概率事件,但果蝠在近赤道地区经常存在,在很多地区容易捕获。因此埃博拉病毒在储存宿主中以无症状或隐性感染状态存在,没有或者很少有传播,在某些刺激的状况下病毒活性增加,传播能力增强,例如压力、感染、食物缺乏、怀孕[12,13]。干旱季节食物缺乏影响蝙蝠的免疫系统,丛林地区与灵长类动物的密切接触使病毒更易传播[14]。Pierre Becquart等历时3年,采集加蓬220个村庄4349份人群标本,森林地区人群埃博拉抗体IgG阳性率明显高于草地、平原、湖泊地区。LEORY等的血清学研究表明3种非洲果蝠(锤头果蝠、富氏饰肩果蝠、小领果蝠)有感染EBOV的血清学证据,但这些蝙蝠却未表现出埃博拉出血热的症状,它们可能是扎伊尔型埃博拉病毒的贮存宿主[15]。1999年加蓬、刚果地区人间与果蝠间的扎伊尔型埃博拉病毒有相同的序列,人类埃博拉病毒极有可能来源于果蝠感染,但并不能排除人类、果蝠同时从其他动物中感染埃博拉病毒。Pourrut等[16] 采集2003 2008年刚果和几内亚埃博拉流行地区2147只蝙蝠检测埃博拉和马尔堡病毒IgG抗体,4%蝙蝠扎伊尔型埃博拉病毒阳性,1%的马尔堡病毒阳性,并且怀孕雌性的蝙蝠阳性率比未怀孕的高。南非的现场调查结果显示,感染埃博拉病毒的果蝠可以存活长达4周[17]。用遥感技术追踪加纳地区埃博拉病毒血清学阳性的果蝠,可以生存13个月之久[18]。非洲早期丝状病毒暴发疫情过程中,患者并没有灵长类动物接触史,但指示病例工作、旅行的居室或建筑物有蝙蝠活动;尽管发生的可能概率较低,但蝙蝠将病毒传播给人类可能发生[19]。试验条件下,安哥拉犬吻蝠、韦氏颈囊果蝠、小无尾蝙蝠可以感染埃博拉病毒,并可在体内复制,埃博拉特殊的IgM抗体可以在这些蝙蝠中检测出[20]。2006 2009年Yuan等[21] 捕获843只蝙蝠样本,843份血清样本中有32份ELISA检测抗体阳性,10份使用蛋白印迹方法检测确证。糖蛋白可以使病毒更容易进入人体并释放毒株,试验比较人类和非洲果蝠细胞埃博拉病毒糖蛋白交互作用非常相似[22]。2009年Towner等在果蝠体内分离到同属丝状病毒科的马尔堡病毒,尽管目前为止我们并未从果蝠体内分离到埃博拉病毒,但Towner的研究结果提示我们果蝠直接或者通过其他未知的媒介传播给人和非人灵长类动物[23]。菲律宾的抱尾果蝠中曾检出埃博拉病毒阳性抗体,而这些阳性果蝠的捕获地点主要存在于有猕猴、猪阳性动物的村庄周围[24]。
试验研究表明啮齿类动物可能是埃博拉病毒的储存宿主,在中非地区小鼠和仓鼠体内通过反转录PCR方法检测到埃博拉RNA糖蛋白和聚合酶基因序列[25]。试验条件下,与小鼠、荷兰猪、仓鼠相比,非人灵长类动物模型病例生理学最接近人类感染状况[26]。尽管大部分首发病例具有患病或死亡灵长类动物接触史,然而灵长类动物并不被认为是埃博拉病毒的储存宿主,因为它们同样可以感染病毒死亡,1976-1998年,通过对发生EHF地区30 000份哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物和节肢动物的标本检测,除了在中非共和国收集到的6只鼠和1只鼩样品检测到埃博拉抗体阳性外,其余样品均为阴性[19]。EBOV侵入机体的生化途径及病毒的蛋白质外壳与多种鸟类的反转录病毒结构非常类似,这提示鸟类可能是EBOV的自然宿主,或鸟类反转录病毒与EBOV有着相同的祖先,但鸟类是否传染EBOV未得到证实[27]。
采自加蓬、刚果埃博拉疫情暴发丛林地区的大猩猩、黑猩猩、羚羊尸体(尸骨)中检出埃博拉病毒核酸阳性,接触大猩猩尸体的埃博拉病例幸存者血清抗埃博拉病毒IgG阳性,埃博拉病毒L基因序列同样在大猩猩体内测出,丛林野生动物在埃博拉暴发疫情过程中扮演着“带毒者”的角色,其感染、发病、死亡提示非人类灵长类动物可能是埃博拉的终末宿主,而并非储存宿主[28]。2008年莱斯顿型埃博拉病毒在菲律宾本地猪内检出[29]。研究表明埃博拉暴发乡镇的犬酶联免疫吸附试验(ELISA)检测IgG阳性,但没有分离抗原和病毒RNA,研究发现这些犬经常食用受埃博拉病毒染疫动物的尸体或患者的呕吐物[30]。野生动物如大猩猩、黑猩猩可以感染埃博拉病毒,但这种感染通常是致命的,可以导致物种大量死亡[31,32]。人类埃博拉疫情暴发期间,当地大猩猩、黑猩猩等非人灵长类动物和羚羊野生物种数量下降。人类和羚羊可能由于接触病猿或死亡猿类尸体感染,但研究发现死亡3~4天后其尸体传染性消失,传染期短、个体接触概率小,不同猿类间传播机会少,意味着埃博拉暴发可能是从其他物种传播而来[33]。人类埃博拉疫情暴发通常发生在动物疫情之后,加蓬地区旱季埃博拉疫情形势通常与当地动物发病和死亡有统计学关联[34]。Bermejo等[35]的研究表明。2002年和2003年刚果洛希自然保护区内动物种群间的埃博拉疫情发生在6月,雨季结束旱季开始,这种暴发的季节性意味着储存宿主与发病机制和这种小气候密切相关。荷兰猪、山羊、马可以在试验条件下感染埃博拉病毒,但在野生种群里并没有发现感染情况[36,37,38]。
3 传播途径接触传播是埃博拉病毒病的最主要的传播途径,患者或动物的血液、体液、呕吐物、分泌物、排泄物均具有高度的传染性。埃博拉病毒可以通过接触患者或染疫动物而传播,疾病后期病毒的感染性增加[39]。埃博拉病毒可以通过黏膜、皮肤破损处进入宿主动物体内。通过针尖和血液导致实验室感染曾有报道[40,41]。1982 1994年,屠宰黑猩猩与加蓬3次埃博拉病毒病暴发有关联,接触暴露被认为很可能是其中重要的传播方式[42]。尽管煮熟食物可以使埃博拉病毒灭活,但在自然感染中,染疫食物的摄入作为埃博拉病毒病的传播途径并不能被排除。刚果民主共和国扎伊尔型埃博拉疫情期间,人群使用新鲜捕获的蝙蝠与此次疫情密切相关[43]。感染的非人灵长类动物器官中,埃博拉病毒载量可以达到107 ~108 pfu/g,因此经口途径摄入通常是非常高的感染剂量[44],通过口服途径感染的恒河猴有非常高的死亡率。在1976年苏丹、扎伊尔疫情暴发过程中受污染针头的重复使用是导致疫情蔓延的重要原因[3]。在暴发疫情时,大部分续发病例主要通过接触患者或尸体而感染[39,45]。刚果民主共和国扬库布首次埃博拉疫情暴发时,使用未经消毒的针头和针管是导致疫情蔓延的重要因素[4]。在首都基奎特疫情处理过程中,很多医护人员由于没有采取合适的防护措施而发生感染;同时家庭成员在照顾患者或尸体处理过程中如果没有采取防护措施,感染的概率非常高[46,47]。基奎特疫情调查过程中,未有证据表明埃博拉出血热恢复期患者具有传染性。埃博拉病毒可以经过破损的皮肤或者黏膜侵入人体。试验条件下,莱斯顿型和扎伊尔型病毒可以在猴子间通过气溶胶传播[48,49]。感染猴子的海马回[50]及人类肺脏中发现过病毒颗粒。有报道曾在埃博拉患者的精液中检出埃博拉病毒颗粒和RNA,甚至病后82天的精液中也可检出,因此理论上埃博拉病毒可以通过性活动传播。实验室感染的非人类灵长类动物的皮肤、体液、鼻分泌物也检出同样的病毒颗粒或RNA。
人类感染埃博拉病毒的途径方式不同,其疾病过程和结果不尽相同。扎伊尔型埃博拉病例注射感染潜伏期6.3 d,接触感染潜伏期9.5 d。与此同时,1976年扎伊尔型埃博拉病毒暴发期间,注射感染的患者死亡率100%,而接触感染死亡率80%,二者死亡率之间有显著差异[51]。扎伊尔型埃博拉病毒感染的非人灵长类动物中,那些经过肌肉或腹腔注射感染的动物其病情发展比经气溶胶感染的动物要快[52]。
4 预防控制起初,埃博拉疫苗的有效性和应用前景存在广泛质疑,埃博拉病毒病患者数很少,不能大范围用于工业生产。随着近几十年来疫情时有暴发,病例数的不断攀升,已有部分国家对疫苗产生浓厚兴趣,但目前尚无批准上市的针对埃博拉病毒病的疫苗。目前预防埃博拉病毒病的主要策略是早期发现隔离治疗患者、及时追踪和留观密切接触者,严防治疗护理患者过程中导致的医院内感染。
埃博拉病毒具有高传染性和高致死率的特点,须以生物安全4 级标准进行防护。医护人员与患者接触、实验室人员进行实验操作时必须严格执行个人防护措施。历史上发生多次医院内感染暴发或者实验室操作造成引起的疫情扩散。如: 1995年扎伊尔基奎特市第二医院一名实验室技术人员感染该病毒后,治疗和护理人员由于缺乏相应的防护措施相继被感染,直到采取了有效的医学防护措施,疫情才得到控制[53]。2000年1名院内感染的患者离开后,成为下一个地区埃博拉疫情的首发病例,导致疫情扩散[54]。
加强健康教育和对相关人员进行培训也是必要的预防和控制措施[55]。西非地区土葬流行,家属要和死者亲吻,这种仪式的流行导致健康人与死亡患者间存在广泛的接触,而埃博拉病毒本身可以在死者体内存活数日[56]。
5 结论从现代传染病传播状况来看,传染病防控工作绝对不是一个国家的事情。细菌、病毒等无国界之说,随着经济贸易往来,文化、人文交流,区域性传染病很可能就会是全球性传染病。从历史和现实的事例中,世界各国均认识到,国际间的合作对于防止传染病传播和流行非常关键。现在埃博拉疫情已经成为非洲地区最大的问题。埃博拉病毒的起源、宿主、媒介、传播方式、疫苗、治疗药物等问题仍待继续解决,加强埃博拉病毒的科学研究已成为接下来全球很多国家、组织努力的方向。
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