病毒與人類的關(guān)系很大程度上決定了防疫工作如何展開。針對不同病毒的具體情況,需要具體分析并采取相應(yīng)的防疫措施。本文接上篇《防疫究竟是防毒,還是防病?》,繼續(xù)分析人與病毒的關(guān)系,并介紹了預(yù)防醫(yī)學(xué)的五個預(yù)防級別和在傳染病防控上的應(yīng)用。
撰文 | 李慶超(山東師范大學(xué))
人與病毒的“關(guān)系譜”
從感染狀態(tài)看
接觸病毒不必然導(dǎo)致感染,感染病毒不必然導(dǎo)致患病。
**未發(fā)生感染:**并非所有病毒都能感染人類,而能夠感染人類的病毒也不是次次可以成功感染。病毒的成功傳播需要正確的傳染途徑、足量的病毒顆粒以及適宜的宿主狀態(tài)。
不成功的感染:當(dāng)宿主感染某種病原體后,宿主可能自發(fā)清除病原體,而不表現(xiàn)癥狀,稱為隱性感染或亞臨床感染。此種情況可能是由機會性感染(強調(diào)通常不感染人類的病毒發(fā)生的偶發(fā)性感染)、流產(chǎn)感染(強調(diào)病原體建立感染、完成復(fù)制周期的失?。┗驘o癥狀感染(強調(diào)病原體感染后無癥狀)造成的。例如,成人感染乙肝病毒后,有90%以上的自愈率。大量新冠無癥狀感染者也屬于這種情況。
潛伏期:潛伏期是指自病原體侵入機體到最早臨床癥狀出現(xiàn)這一段時間。高危地區(qū)旅行史或解除感染者的人需要進(jìn)行一段時間的隔離觀察,這個隔離觀察時間就是按照傳染病的潛伏期長短來設(shè)定的,一般為平均潛伏期加1~2天。
臨床癥狀期:指傳染病病人出現(xiàn)疾病特異性癥狀和體征的時期,這種感染稱為顯性感染或臨床感染。這一時期病人體內(nèi)病原體數(shù)量多,且疾病癥狀(嘔吐、腹瀉、咳嗽等)有利于病原體排出和傳播,傳染性最強。
恢復(fù)期:指病人的臨床癥狀已消失,機體所遭受的損傷處于逐漸恢復(fù)的時期?;謴?fù)期病人的免疫力開始出現(xiàn),體內(nèi)病原體逐漸被清除,一般不再傳染他人,如水痘、麻疹等,恢復(fù)時期就不會傳給別人了。但有些傳染病,如痢疾、傷寒、乙型肝炎等,患者在恢復(fù)期仍可排出病原體,感染其他人。
病毒感染人體后迅速復(fù)制并導(dǎo)致疾病,使病人在較短時間內(nèi)經(jīng)歷上述三個時期,稱為急性感染。
持續(xù)性感染:(Persistent infection)是宿主感染病原體后不能短期內(nèi)恢復(fù),長期攜帶病原體的狀態(tài)。其中,病原體不活躍,一般不排毒或不造成進(jìn)一步病程惡化的狀態(tài)稱之為潛伏感染(Latent infection)。潛伏感染可以在免疫力低下、藥物刺激等條件下重新激活、發(fā)病,例如單純皰疹一型病毒、人類乳頭瘤病毒感染等,就表現(xiàn)出持續(xù)性感染的特征。
病原體處于活躍復(fù)制狀態(tài),不斷釋放病原體并造成病程緩慢惡化的感染狀態(tài)稱為慢性感染(Chronic infection)。例如,感染了乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒及艾滋病病毒,任由這些疾病發(fā)展,將造成嚴(yán)重的后果。
我們要注意區(qū)分:急性感染不代表一定很嚴(yán)重,慢性感染也不代表“輕松”,“急/慢”只不過是病程發(fā)展快慢而已。引起急性感染并快速在人群中傳播,或在感染者體內(nèi)以持續(xù)感染形式存在并伺機感染其他個體,是病毒存續(xù)的兩種策略。
免疫保護狀態(tài):發(fā)病后痊愈的人群一般對病原體具有免疫力,感染后,身體自發(fā)清除病原體的人也帶有這類免疫力。但會不會再次感染這一病原體,則視病原體種類而異。甲肝、天花等病毒一般一生只感染一次,丙肝等則由于感染后的獲得性免疫不高,不足以預(yù)防新感染而易發(fā)生再次感染。
圖1:病毒感染后果并不相同,大部分感染不導(dǎo)致疾病。部分急性感染或慢性感染可導(dǎo)致嚴(yán)重疾病。丨作者供圖
搞清楚病毒感染后可能出現(xiàn)的狀態(tài),也有利于制定合理的防疫措施。例如,新冠病毒感染屬于急性感染,不存在持續(xù)感染的情況,因此新冠感染者痊愈后,在不接觸新傳染源的情況下不可能轉(zhuǎn)陽,對康復(fù)的新冠患者另眼相看是毫無科學(xué)依據(jù)的。
即便是病毒攜帶者、或者核酸檢測陽性者,也需要根據(jù)不同病毒的特性來進(jìn)行具體討論。
例如,艾滋病毒(HIV)幾乎不可能被徹底清除,但隨著人們越來越多地獲得有效的艾滋病預(yù)防、診斷、治療和關(guān)愛措施,HIV感染已成為一種可管理的慢性健康疾患,HIV感染者已可能過上健康長壽的生活。如果能接受抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法,每天按處方服用抗病毒藥物,達(dá)到并保持病毒載量低至無法檢測,則這些HIV攜帶者就沒有將病毒傳播給性伴侶的風(fēng)險。也就是說,HIV感染者經(jīng)過治療后,檢測不到病毒,則不具有傳染性(Undetectable = Untransmittable,U=U)。(詳見《艾滋病毒藏身何處?安享性福要避免這些高危動作丨艾滋病日專題》)
通常人們在有癥狀時,才會在醫(yī)生的建議下做相關(guān)的病原體檢測,這就導(dǎo)致在一般情況下是較少發(fā)現(xiàn)無癥狀感染者的。實際上對于很多病毒來說,感染后確實有很多人不發(fā)病。大量的無癥狀感染者被發(fā)現(xiàn),是新冠病毒感染的特征之一,也是當(dāng)前的時代特色。這些無癥狀感染者到底有何臨床意義,在疫情傳播中發(fā)揮了何等作用,需要投入多大資源對其加以管控?要回答這些問題,歸根結(jié)底就是要回答一個問題:無癥狀感染者傳播給其他人并造成重癥的幾率有多大?
對于某些病毒,即便能夠從人體中檢測到該病毒存在的跡象,也不代表此人可以作為傳染源,將病毒傳播給其他人。武漢市衛(wèi)生健康委員會2020年6月就曾發(fā)布消息稱,中科院武漢病毒所對武漢市2020年5月14日-6月1日集中核酸檢測排查所發(fā)現(xiàn)的300名無癥狀感染者樣本進(jìn)行病毒培養(yǎng)檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無一例“活病毒”存在。此外,同時檢測這些無癥狀感染者的牙刷、口罩、毛巾等個人用品,也未監(jiān)測到活病毒。專家認(rèn)為,無癥狀感染者樣品未檢出活病毒的原因可能是:1)樣本中的病毒含量極低,2)不存在具有致病性的“活病毒”。流行病學(xué)調(diào)查顯示,這300名無癥狀感染者的密切接觸者1174人核酸檢測結(jié)果均為陰性。上述研究結(jié)果說明武漢市當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的無癥狀感染者沒有傳染性。[1]
根據(jù)病毒在感染或病程發(fā)展中的特點,科學(xué)界定傳染源或高危人群,能夠幫助我們更好地做到集約化防疫。
從致病性看
我們可以從兩個維度來看待病毒的危害性:一,傳播率(Transmission rate);二,毒力(Virulence)或致死率(Mortality)(兩個概念相關(guān),但不完全等同)。前者代表了病毒危害的廣度;后者代表了危害的深度。對于個體而言,毋庸置疑,毒力影響更大;而對全體人類而言,病毒所造成的健康損害是兩者的“乘積”:傳播能力強,但危害小的病毒,或者毒力極強但傳播能力差的病毒,相對而言都不會給人類社會造成巨大災(zāi)難(但是不得不注意,魚龍混雜的疫情信息所造成的社會恐慌、醫(yī)療資源擠兌等問題,也會以致病之外的方式對社會造成負(fù)面影響)。
毒力(Virulence)是一個比較籠統(tǒng)的概念,指的是微生物感染宿主和對宿主造成損傷的能力,是由病原體、宿主和環(huán)境因素共同決定的復(fù)雜特征。同一種病毒的不同基因型或不同病毒株的危害性可能差別很大。例如人類乳頭瘤病毒(HPV)有170多種基因型,其中十幾種基因型在持續(xù)感染數(shù)年后可能會發(fā)展為癌癥。根據(jù)致癌幾率,或者在癌癥組織中檢測到的頻率,可以將這些HPV的致癌風(fēng)險分為三個等級:高危、危險、有風(fēng)險。HPV16和HPV18是最危險的HPV種類,世界范圍內(nèi) 65%-85%的宮頸癌是由這兩種HPV引起的。因此我們抓住少數(shù)幾種致病性強的HPV基因型進(jìn)行重點防控即可大大降低宮頸癌發(fā)病率。(詳見《HPV疫苗打完就安全了嗎?男生也要打嗎?幾歲打最有用?一文講清關(guān)于HPV的一切 | 病毒超話》)
病毒演化的方向不是追求高毒力,而是追求高適應(yīng)性。適應(yīng)性(adaptation)理論上可以用適應(yīng)度(fitness)來衡量,所謂適應(yīng)度,是指某個群體內(nèi)某種基因型的個體存活并將其基因傳遞至下一代的相對能力(與其他基因型相比的比較優(yōu)勢)。適合度越大,存活和生殖機會越高。例如,同為新冠病毒,Omicron變異株的適應(yīng)性要強于原始毒株(表現(xiàn)為傳染力增加,從而逐漸替代其他毒株)。對于某個病毒而言,自然選擇到底是增加毒力還是減少毒力,具體取決于宿主、病毒和環(huán)境之間的特定組合。因此,病毒的演化不必然帶來病毒毒力的增強,而往往是通過“低毒力+高傳播力”來換取更強的適應(yīng)性。因此,我們可以觀察到,新發(fā)病毒病往往癥狀十分劇烈,因為新病毒與人類接觸時間較短,而與人類長時間共同進(jìn)化的病毒則較少引起嚴(yán)重的急性疾病。例如,艾滋病在非人靈長類動物原宿主中的致病性極低,但遇到新宿主(人類)之后,引發(fā)的癥狀卻十分劇烈;而皰疹病毒由于與人類共存的時間非常久,彼此“適應(yīng)”了對方的存在。
圖2:毒力與傳播率的權(quán)衡關(guān)系:過高的毒力導(dǎo)致感染者無法接觸新的潛在宿主,限制了其傳播能力;而毒力適中的病毒雖然產(chǎn)生較少的病毒,但因其宿主活動性不受限,可以感染更多新宿主,從而獲得更高的適應(yīng)性。[2]
病毒的致病性在一定程度上與宿主相關(guān),宿主也參與著病毒的致病過程。例如,普通感冒的癥狀,實際上主要是病毒刺激機體天然免疫系統(tǒng),產(chǎn)生細(xì)胞因子導(dǎo)致的。細(xì)胞因子是一組低分子量細(xì)胞外信號蛋白,多由各種免疫細(xì)胞分泌產(chǎn)生。腫瘤壞死因子和干擾素,會引起人類頭痛;白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素6和腫瘤壞死因子,都可以造成體溫升高,也就是發(fā)熱。
發(fā)熱本身是一種正常的機體抗感染反應(yīng),而體溫過高或持續(xù)發(fā)熱對人體也是有害的。不受控的細(xì)胞因子釋放也可以導(dǎo)致災(zāi)難性的后果——細(xì)胞因子風(fēng)暴綜合征。細(xì)胞因子風(fēng)暴是一種常見的、由病毒感染引起的全身炎癥反應(yīng),其特點是眾多細(xì)胞產(chǎn)生并釋放大量的促炎細(xì)胞因子。失控的炎癥反應(yīng)引起感染性休克、多器官損傷,甚至最終導(dǎo)致器官衰竭——這些就是新冠肺炎患者走向重癥的原因之一。
病毒感染的后果也與宿主狀況密切相關(guān),相同的病毒在感染不同性別、年齡、營養(yǎng)狀況、免疫狀態(tài)的人時,可以導(dǎo)致不同程度的疾病。例如,人們在研究新冠重癥的案例時發(fā)現(xiàn),男性、吸煙及高齡和基礎(chǔ)病是重癥發(fā)生的重要預(yù)測指標(biāo)。而對于免疫力低下的胎兒、嬰幼兒、老年人、免疫系統(tǒng)缺陷者來說,任何病原體感染都可能是危險的。
圖3:病毒病的發(fā)生及病程進(jìn)展與病毒、宿主及環(huán)境因素均有關(guān)系,三者共同決定了病毒病的危害。丨作者供圖
毒株或宿主因素的差異,必須在防疫中加以考慮,重點預(yù)防高毒力毒株,重點保護易感人群。
從防疫措施看
防疫措施不是只有病原篩查、隔離和封鎖。預(yù)防醫(yī)學(xué)的干預(yù)策略包括五個級別:
**1. 初級預(yù)防:在出生之前或生命早期避免健康危險因素。**例如環(huán)境、經(jīng)濟和社會因素及優(yōu)生優(yōu)育措施。初級防控是針對幾乎所有健康威脅給出的一般性預(yù)防措施。
2. 一級預(yù)防:消除病原體,或增加對疾病的抵抗力,避免疾病發(fā)生。針對傳染性疾病進(jìn)行免疫接種,遵循飲食和鍛煉方案以保持健康,以及避免吸煙等。
對于傳染病來說,一級預(yù)防強調(diào)“預(yù)防感染”,以免引起疾病。由于不同的病原體具有不同的流行病學(xué)特征,因此不同病原體的一級預(yù)防措施也會有所差異。比如新冠病毒主要通過飛沫進(jìn)行傳播,那么新冠病毒的一級預(yù)防措施就主要是阻斷飛沫傳播及接觸傳播。此外,最廉價有效的傳染病預(yù)防措施是注射疫苗,研發(fā)和使用疫苗是戰(zhàn)勝傳染病的關(guān)鍵。
**3. 二級預(yù)防:在癥狀出現(xiàn)之前檢測和解決現(xiàn)有疾病。**例如病原體檢測、高血壓治療(避免其引起心血管疾病)和癌癥篩查。
對于傳染病來說,二級預(yù)防強調(diào)“發(fā)現(xiàn)感染”,以免發(fā)展成為疾病。檢測并隔離傳染源是防疫中重要措施。另外,某些病原體從感染到發(fā)病有很長的潛伏期,早期對病原體進(jìn)行檢測并干預(yù)治療可以避免發(fā)展為更嚴(yán)重的疾病。應(yīng)檢盡檢、應(yīng)治盡治,提高傳染病的檢測率和治療率是對已有傳染病進(jìn)行治理的重要措施。
**4. 三級預(yù)防:通過治療來減少已有癥狀疾病的危害。**例如阻止疾病傳播或進(jìn)展的治療方法。
對于傳染病來說,三級預(yù)防強調(diào)“治療感染”,以免疾病惡化。已經(jīng)確診的傳染病患者是重要的傳染源,同時也是需要醫(yī)治的主要人群,管理救治確診病例是減緩其病情惡化、阻止其進(jìn)一步感染他人的重要措施。
**5. 四級預(yù)防:減少或避免對衛(wèi)生系統(tǒng)進(jìn)行不必要的、過度的干預(yù),保護醫(yī)護人員和病人的權(quán)利。**在傳染病防治方面,醫(yī)護人員是戰(zhàn)斗在抗疫第一線的工作人員,必須保證他們的防護措施和工作條件。另外,歧視、甚至侵害病患或治愈者,也是極端錯誤的,需要避免。
因此,廣義的預(yù)防醫(yī)學(xué)措施包羅萬象,涵蓋了疾病發(fā)生前、發(fā)生中及治愈后的各個階段,涉及到環(huán)境、社會及個人等各個方面。
對于一些傳染性和致病性強的病毒,我們主要通過一級防控,依靠清除病毒和接種疫苗的方式,力圖清除之。例如,國家法定免費接種疫苗所預(yù)防的病毒病。
我國傳染病防治法將傳染病分為甲類、乙類和丙類三類,不同類的傳染病預(yù)防措施也不同。除了甲類傳染病鼠疫和霍亂之外,對乙類傳染病中傳染性非典型肺炎、炭疽中的肺炭疽和人感染高致病性禽流感,也采取甲類傳染病的預(yù)防、控制措施。其他乙類傳染病和突發(fā)原因不明的傳染病需要采取甲類傳染病的預(yù)防、控制措施的,由國務(wù)院衛(wèi)生行政部門及時報經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)后予以公布、實施。目前我國仍把新冠按照甲類傳染病管理。中國工程院院士李蘭娟教授在一檔節(jié)目中接受采訪時說到,“隨著防控措施逐漸到位,新冠病毒對人們生活的影響肯定會越來越小。”李蘭娟院士認(rèn)為,在“專家全面評估,結(jié)合病毒對人類健康的危害、病毒未來發(fā)展趨勢,以及病毒對人類經(jīng)濟生活造成的影響等綜合分析之后”,新冠終將在合適的時候,回歸乙類傳染病管理。[3]
對于一些傳染性有限,但致死率高的病毒,我們應(yīng)當(dāng)針對高危人群或緊急暴露的情況,準(zhǔn)備疫苗或免疫血清。例如狂犬病毒就屬于這類病毒。這一類病毒的疫苗未廣泛接種。
對于一些比較容易傳播,感染初期癥狀不明顯,但長期感染可造成嚴(yán)重后果的病毒病,應(yīng)當(dāng)在一級預(yù)防的基礎(chǔ)上,加強二級預(yù)防,提高病原體檢測率,早檢出、早治療,爭取避免更嚴(yán)重的疾病發(fā)生。HIV、HBV、HCV、HPV等病毒感染就屬于這類情況。
對于一些傳染性強,但是癥狀輕微的傳染病,應(yīng)當(dāng)以三級預(yù)防為主。這一類病毒病主要是通過患病個體就醫(yī)而被確診。加強治療和護理,阻止疾病進(jìn)一步惡化,并預(yù)防感染者將病毒傳染給他人。
此外,在防疫過程中,要保障醫(yī)護人員的安全,并注意對病患或治愈者的權(quán)益保護。
圖4:以宮頸癌的三級預(yù)防為例。HPV感染高峰期發(fā)生于性活躍期,大多數(shù)感染被自發(fā)清除,部分感染后三到五年后造成病變,病變持續(xù)惡化可能會導(dǎo)致宮頸癌。疫苗注射(一級預(yù)防)和病理篩查(二級預(yù)防)是預(yù)防宮頸癌的重要手段,并應(yīng)當(dāng)通過檢測發(fā)現(xiàn)癌前病變或早期宮頸癌,并及時治療(三級預(yù)防)。一級預(yù)防和四級預(yù)防未名列,但應(yīng)貫穿始終。丨作者參考WHO資料制圖
同樣的,針對不同的傳染病需采取不同的、合理可用的預(yù)防措施。
人類可以徹底消滅某種病毒嗎?可以。針對危害極大的病毒病,可以制定長遠(yuǎn)、可行的清除計劃,通過國際協(xié)作,最終消除病毒。目前全世界已經(jīng)消滅了天花這種嚴(yán)重的傳染病。2019年10月24日,在世界脊髓灰質(zhì)炎日(10月24日)到來之際,世界衛(wèi)生組織(WHO)通過全球消滅脊髓灰質(zhì)炎(脊灰)證實委員會(Global Commission for the Certification of Poliomyelitis Eradication, GCC)正式宣布,Ⅲ型脊灰野病毒已在全球范圍內(nèi)被消滅!這是繼全球消滅天花和Ⅱ型脊灰野病毒之后,人類公共衛(wèi)生史上又一項歷史性成就**[4]**。
結(jié)語
圖5:病毒復(fù)雜多樣,防控傳染病很重要,大眾也需要了解病毒病。至于大眾需要參與防控的病毒病,以及需要進(jìn)行的防疫措施,選擇起來必須精之又精。就像法律對守法的人來說,存在度很低,我們不會天天與警察、法官打交道一樣,優(yōu)秀的防疫對健康人來說存在感也應(yīng)當(dāng)很低。
病毒是“它者”,它與我們太不一樣了;但病毒又與我們關(guān)系密切,它默默存在于我們的身體上或周圍的環(huán)境中,時時刻刻地危害、騷擾著我們。人與病毒共存的例子很多,人類徹底消滅病毒的例子也不是沒有。如果“公說公有理,婆說婆有理”,那只能是說兩派各自掌握了部分事實。任何個案的經(jīng)驗都無法全套照搬,具體到某種病毒的防疫,應(yīng)當(dāng)實事求是,具體問題具體分析,并依據(jù)疫情的發(fā)展動態(tài)不斷調(diào)整防疫措施。
(完)
參考文獻(xiàn)
[1] https://mp.weixin.qq.com/s/k1A1jlVhfU_bVqIVVfx01A
[2] http://evolution.berkeley.edu/
[3] https://zj.zjol.com.cn/news.html?id=1912949
[4] http://www.chinacdc.cn/jkzt/crb/zl/jshzy/yqdt/201910/t20191025_206468.html
出品:科普中國