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病原体的超级传播和超级传播者
2020-02-1344

通常,传染病爆发中几乎都会发生病原体的大规模传播。从历史上伤寒等传染病的爆发来看,一些学者估计,在任何给定的传染病暴发事件中,全部发病者的80%以上,是由20%的致病人群造成的。这种现象也被称之为“ 20-80规则”。研究人员也已确定,在传染病爆发中有许多超级传播者(super-spreaders)存在,这些超级传播者携带的病原体可以是细菌,例如:结核杆菌和伤寒杆菌,也可以是病毒,例如:麻疹病毒,Ebola(埃博拉)病毒,MERS(中东呼吸综合症),SARS(重症急性呼吸综合征)和新型冠状病毒(SARS-CoV-2)等。 


那么超级传播者是怎么产生的呢?目前,我们还缺乏深入研究所获得的详细资料,也尚不明确其背后的确切的发生机理。逻辑上推测,病原体的生物学活性(如病毒的增殖潜力和活化能力等);患者机体的状态(如免疫防御水平和对病原体的天然易感性等);以及在给定时间内,与接触环境或接触行为达到某种相互作用的组合,这些综合因素为超级传播者和超级传播(super-spreading)现象的发生,提供了基础条件。此外,在当代全球联系如此之紧密的社会中,能够迅速将病原体跨越远距离快速交通传送的能力,通常在人们甚至还没有意识到自己生病之前,就可能将病原体迅速传播到世界各地,这些也有助于为超级传播的实现创造了成熟的环境。 


对于超级传播者的定义目前还没有统一确切的界定,专家一般认为,当某一感染者体内的病毒出现适应性变异或者充分适应该人体内环境时,其体内病毒至少获得了两种特征:1.病毒增殖数量和浓度远超其他感染者,2.病毒传播能力远高于其他感染者。由于病毒的增殖和传播能力显著增强,使得该患者可以传染很多密切接触者,这样的患者被称为超级传播者。从感染人数上判断,专家认为,如果感染人数超过三个,就可以被考虑为潜在的超级传播者范围;如果感染人数超过十个,就应该认为是比较确切的超级传播者。 


在过去的二十年中,超级传播者曾经在美国引发了多次麻疹的暴发。未接种疫苗的麻疹病人,到了人群密集的地方,比如学校,医院,公园,商场和飞机旅行等,在这些场所,他们感染了许多其他人。超级传播者在冠状病毒的爆发中也发挥了关键作用,包括SARS(重症急性呼吸道综合症)和MERS(中东呼吸综合症),以及现在的武汉冠状病毒肺炎。 


历史上也有许多所谓超级传播者的例子。最有名的是Mary Mallon (1869–1938), 也被称为 "Typhoid Mary"(伤寒玛丽)。1900年代初在纽约当厨师,由于她是伤寒菌的无症状携带者,没有感到任何不适,也没有良好的洗手习惯,在给多个家庭做饭服务中,导致了数次伤寒病的传染,总共51名患者发病。她经过多次医院检查,直到被永久隔离。她是美国首例经医学鉴定的无症状伤寒病例。 


超级传播者的概念在20世纪末就有提出。直到SARS爆发后以及后来许多超级传播者病例的出现,这个名词才被越来越多的学者采用。SARS期间,中国大陆,中国香港,韩国,新加坡和加拿大等地都有超级传播者的出现。在一些同行评议学术期刊也多有报道典型的病例。 


当年(2003年3月)SARS在北京爆发后,不仅SARS病人所在医院被及时隔离,北京到天津的正常交通几乎中断。当时一名在北京接受心脏病和糖尿病治疗的54岁患者M被隔离在北京一家医院,与同病房的一位后来被诊断为SARS的病友有明确接触。因担心被传染,M于4月15日私自溜出所在医院来到天津。当日到天津武警医院心脏科门诊就医,但没有告知此前在北京的经历。常规检查后,M当时的体温血像等各种感染指标均为正常,被安排住院治疗。而此时是预示天津SARS爆发灾难的开始。次日上午M开始出现低烧喉痛等症状,下午症状加重并出现高烧。这引起医务人员的警觉,在追问下M不得不承认自己在北京的接触史。然而此刻为时已晚,他已经接触了许多毫无防备医生,护士及其他患者。 4月17日M被转院治疗,并于4月19日死于天津传染病医院。 


天津的SARS爆发流行共有174人感染,13人死亡,其中包括最初接诊M的医生。几乎所有被感染者都可以明确追踪到Index patient(首发病人)M。而由他直接感染的病例高达33人(第一代病例)。为此M成为世界著名SARS超级传染者之一。当时天津武警医院的临床与科研人员认真收集和保管了第一手宝贵资料,最终由王世鑫教授与多伦多大学的王培忠博士分析整理,并在Epidemiology and Infect期刊正式发表。基于这组SARS病例的研究,王博士总结了以下认知:1)证明每个病人的传染力是不同的,存在超级传播者;2)SARS的感染力为10%左右;3)潜伏期为2-11天;4)不存在亚临床病人。就是说感染者一定会发病,不会出现不发病而带病毒传染的情况;5)政府强力干预措施有效也非常重要。(第4点,与伤寒玛丽的例子不同,而SARS-CoV-2感染是否有不发病携带者导致传染的情况尚待观察和研究)。 


对于MERS来说,超级传播常常发生在医院里,一次可以感染了数十人。2015年,在韩国的一家医院拥挤的急诊室,一名MERS患者在3天的时间里,总共感染了80多人,包括其他患者,医务人员和访客。在这种情况下,接近和接触原始患者(也就是超级传播者),是感染发病的最大风险因素。其中病例14和病例16在接触了首发患者后,未当作疑似病例加以及时隔离,加上在医院内的诊断与其他措施的延迟,使他们成为第2代的超级传播者(图)。如果得到及时控制可能会减少许多被感染者。


 

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回到正在肆虐的SARS-CoV-2爆发感染,目前,许多观察和信息正在收集,对于病毒超级传播和超级传播者的学术资料尚不多见。钟南山院士领衔发表在medRxiv论文总结了1099例患者的临床资料,对于这方面的问题几乎没有着墨,只是强调不排除超级传播者的存在。钟院士在证明存在人传染人的情况时说的:在武汉就出现了一个病人感染了14个医护人员的案例,这次感染并没有出现在传染病医院,而是出现在不是收传染病人的神经科。这个感染者就应该是一个超级传播者。此外,媒体上也报道了许多聚集性感染爆发事件,比如钻石公主号邮轮事件。


1月20日,载有2666名乘客和1045名船员的钻石公主号邮轮从横滨港出发,开始为期15天的“东南亚春节之旅”。邮轮将经停鹿儿岛、香港、岘港、下龙湾、台北、冲绳,再返回横滨。1月25日船抵香港,一名80岁的香港游客先期下船,1月30日,这名香港游客出现发热症状,2月1日确诊为SARS-CoV-2肺炎,此时距离他下船的时间已过了七天。2月3日,邮轮按原定计划返回横滨港,日本厚生省随即宣布全体乘员不得下船,执行为期14天的隔离和检疫。2月4日,日本方面宣布船上10人确诊感染,5日又确诊10人。随后几天,确诊数字攀升,到2月10日已达135人。12日上午日本厚生省对媒体报告,再添39人确诊感染,包括船上实施检疫的检疫官1人,确诊感染者总共174人,其中有4人是重症患者。目前最新报告确诊病例已达218例,显示超级传播在这个独特的隔离场所中蔓延。 


2014-2015年西非Ebola病毒疫情爆发时研究人员发现,超级传播者在传染病流行中的促进作用比以前想象的要更为严重,特别是在爆发过程中对推动和维持流行病的持续发展尤为重要。在疾病暴发的后期,大多数感染者都能够住入到治疗中心内,在很大程度上没有造成进一步的疾病传播;而社区中那些没有住院隔离的超级传播者,通过产生的第2代超级传播者,在维持疾病继续流行中发挥了越来越主要的作用。研究结果还显示,如果在疾病传播过程中能迅速识别,控制,和隔离超级传播者,三分之二的感染是可以避免的。研究结果突显了针对潜在超级传播者的尽早识别和尽早采取控制措施的重要性,也提高了对超级传播的原因和后果的认识。 


目前,科学家仍然没能确定是什么原因导致的某些人成为超级传播者,其出现可能是个多种因素相互作用的复杂过程。那么,如何确定我们中间的超级传播者呢?流行病学家使用一种称为“接触者追踪”(contact tracing)的方法,去筛查,识别和确定可能与感染者接触的每个个体。也就是我们目前在试图控制SARS-CoV-2病毒传播中使用的这种方法。通过“接触者追踪”的方式,已经在患有麻疹,结核,马尔堡病毒,Ebola出血热,MERS和SARS等流行病中找到超级传播者。 


为了应对超级传播者,经典的公共卫生防疫措施仍然是采用的主要手段。可以根据病原体的传播方式,推荐多种方法来限制其影响并减缓疾病的传播。针对通过空气飞沫,污染的物体表面,性接触,针头,食物或饮用水传播的病原体,可以采取不同的针对性干预措施。例如,建议带口罩来应对病原体的空中传播;而对于可以在门把手和电梯按钮表面上存活一段时间的病毒和细菌,则需要用洗手和表面消毒的方法予以清除。 


在现代医学能够提供有效阻止感染者传播感染能力的方法;或者能提供增强人群的免疫力免于可能受到的感染的方法之前,对于所有被感染者和疑似感染者,尤其是对超级传播者的严格有效的隔离,仍然是控制疫情超级传播的唯一选择。

作者:阎影

版权申明:本文来源科学网,版权归原作者所有。

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