流行性乙型脑炎:一个在同一健康上的议题(下)
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4.8控制
目前有几种方法已被用于中断JEV的传播,每个方法具有不同程度的效果。针对乙型脑炎病毒传播周期的不同,主要有两种措施,一种是通过媒介控制来阻断动物或人与蚊子的接触,另一种是接种疫苗来预防人和动物感染(Vaughn和Hoke 1992; Solomon 2006)。事实上,大规模疫苗接种是最有效和最符合经济效益的控制乙型脑炎传播的方法。然而,在严重暴发或未提供大规模疫苗接种的地方,蚊媒控制可能是对限制病例增长的有效控制措施(Vaughn和Hoke 1992)。表2提供了不同的乙型脑炎控制方法和各自的优缺点。
表2 用于乙型脑炎病毒传播的动物,人以及他们的优点和缺点的控制方法
控制类型 |
方法 |
优点 |
缺点 |
接种疫苗 |
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疫苗 |
有效和符合经济效益 |
易感的野生动物宿主需要经常接种 |
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没有群体免疫 |
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昂贵 |
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猪周转周期短 |
环境 |
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家畜关在有遮罩的圈里 |
简单,价格相对便宜 |
对自由放养的动物无效 |
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间歇灌溉 |
可以提高水稻产量 |
稻米的农业实践制度实施情况不一致 |
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管理 |
据调查是有效的 |
风扇动力源的成本和维护 |
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农场风扇 |
蚊子在风大的环境中飞行能力弱 |
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人口迁移 |
通过扩大病原和宿主之间的距离地域阻断蚊子传播 |
并不总是可行的 |
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降低生猪养殖 |
减少扩增宿主 |
依靠发展水平 |
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减少水稻种植 |
减少幼虫发育场所和水鸟觅食地点 |
水稻种植是农民生活来源 |
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有针对性选择野生动物 |
减少储存宿主 |
猪是一些农民的生活来源 |
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蚊子可以选择其他地点发展 |
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水稻耕种是生活来源 可操作性不强 |
化学 |
驱虫剂 |
所示的几个驱避剂是对蚊子非常有效 |
驱虫剂衰减 昂贵 |
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室内残留喷洒 |
作为驱虫剂杀死蚊子 |
持续使用 |
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杀虫剂处理过的材料(比如蚊帐) |
作为驱虫剂杀死蚊子 |
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低浓度喷涂 |
起初有效 |
对居民不实用 |
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立即起效,快速应用 |
蚊子产生抗药性 |
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需要相对少量的材料 |
成功与否依赖于蚊子叮咬和休息的行为 |
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化学物质对环境健康的影响 |
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蚊虫抗药性 |
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由于水稻分布广泛,使用成本高 |
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杀虫剂颗粒分散迅速,在室外,杀不了很多蚊子 |
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会影响有益昆虫 |
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作用时间有限 |
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化学物对环境健康影响的担忧 |
生物因素 |
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细菌毒素 |
有效使用 |
价格昂贵 |
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食蚊鱼 |
生物环保:几乎没有影响到非目标生物 |
蚊子耐药性 |
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天敌 |
有效使用 |
效果有限 |
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利用已经适应了环境的自然天敌 |
难以实现 |
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效果有限 |
4.8.1疫苗控制
目前有四种疫苗可以使用,分别是:①源于老鼠脑部,并用福尔马林灭活的Nakayama株疫苗;②减毒活疫苗,SA14-14-2乙型脑炎减毒株;③灭活Vero细胞衍生疫苗,是基于减毒SA14-14-2病毒改良而来的;④减毒活疫苗嵌合疫苗,17Da黄热病疫苗感染克隆株的基础上减活并嵌合SA14-14-2病毒膜蛋白基因疫苗。这些疫苗已被研究者广泛探讨(Hoke et al. 1988; Tsai et al. 1999; Endy和Nisalak 2002; Monath 2002; Solomon 2010),这里不再作详细讨论。
动物疫苗接种控制
猪和马的疫苗已被成功地用于减少乙型脑炎在这些动物中的传播,如接种乙型脑炎病毒疫苗已被用于控制乙型脑炎在猪群中的传播,就像疫苗可以降低乙型脑炎病毒在人群中的传播一样。
马
自1948年,在日本便开始在每年4~6月使用灭活鼠脑源性疫苗接种马,6年后该疫苗被批准用于人体(Nakamura 1972)。日本最严重的马乙型脑炎流行暴发发生在1948年,当年全国马匹发病率达到337.1/105例(Goto 1976)。随着乙型脑炎疫苗生产的进步和稳定的疫苗接种量的扩大,病例从1960年的29.74/105例急剧下降至1967年的3.33例/105(Nakamura 1972)。其他国家诸如新加坡和中国也发表报告称,马匹中乙型脑炎发病率显著降低(Ellis et al. 2000)。
在中国香港特别行政区,大多数从未发生乙型脑炎的进口纯种赛马在蚊子活动高峰期到来之前就已全面接种了疫苗。一般情况下基本注射方案包括两支1ml剂量的疫苗,于颈处皮下注射。两支疫苗之间相隔4周。另外每年在6月底的赛季末注射1ml强化疫苗 (Ellis et al. 2000)。
猪
乙型脑炎在猪体内主要通过引起生殖系统疾病从而影响猪胎和仔猪,因此应对小母猪进行疫苗接种以提高未孕母猪的免疫力,已有的乙型脑炎免疫计划结果显示疫苗对母猪产业有利。中国台湾省的一项研究表明,疫苗接种组的死胎总发生率较对照组显著降低,接种疫苗的母猪生产的健康仔猪超过92%,而对照组新生仔猪死胎率仅为31.6%~54.1%(Hsu et al. 1972)。
一般认为猪接种疫苗可以降低病毒的扩增,从而保护马和人(Rosen 1986)。日本的一些研究已经证实这项举措可以减少乙型脑炎病毒在人群中的传播。而另一项研究也表明(Igarashi 2002),接种疫苗的猪不会感染乙型脑炎病毒。但是因为猪的周转周期较短,疫苗的相对成本较高,所以为猪接种乙型脑炎疫苗从而保护人群免受乙型脑炎感染的举措不切实际,亦难以持续的。新一代疫苗,如减毒活疫苗可稍微降低乙型脑炎疫苗的成本,但使用减毒活乙型脑炎疫苗对猪的保护作用是有限的,因为接种的猪含有母体的抗体而抑制了免疫保护(Igarashi 2002)。
人群的疫苗控制
对于接种乙型脑炎疫苗在人群中的影响已有深入研究。根据提供的疫苗及注射剂量,其功效经观察高达98% (Hennessy et al. 1996)。尽管婴幼儿和老年人是感染乙型脑炎病的高危人群,但是大多数疫苗计划只集中于1~15岁的人群。疫苗接种通常至少需要两剂以达到临床免疫的效果。加强剂通常在间隔期的某个时间点给予(Hoke et al. 1988; Centers for DiseaseControl和Prevention 1993)。接种疫苗后几年,从儿童到成人发病曲线的峰值移位非常常见,因此建议使用“追赶”策略以提供保护。尽管疫苗控制了需就医的乙型脑炎病例数(Wu et al. 1999; Arai et al. 2008; Wong et al. 2008),但疫苗并没有打断病毒在动物宿主间的传播。因此,经常监测是有必要的。
4.8.2非疫苗控制措施
动物非疫苗控制措施
目前已存在多种非疫苗阻断JEV传播的方法,但尚未应用这些方法在人群中开展广泛的评估,针对动物的评价就更少。在疫苗接种覆盖率较低的情况下,非疫苗的方法可能是有用的,非疫苗控制措施通常分为环境管理、化学和生物控制措施(Axtell 1979)。这些方法通常试图通过控制蚊子数量或减少与蚊子的接触机会来起作用。
环境管理
关于环境管理概念的定义已经获得认同,在其他地方也已进行充分讨论(World Health Organization 1980)。简而言之,环境管理是一个跨学科概念,即为了减缓疾病的发生,通过物理和行为控制等方法协调环境、人类、媒介和病原体之间的相互作用。以下是环境管理用于疾病控制的例子:如果有可能,在黄昏到次日清晨蚊子叮咬活动的高峰期,把牲口圈入遮蔽的牲口栏,这在疫情暴发期对牲口有部分保护作用。因为蚊子不擅于在强风中飞行,牲口栏风扇的使用也有助于防止蚊虫叮咬(Goreet al. 2008)。间歇灌溉,即间歇性排干稻田的水,这可减少蚊媒滋生(Lacey和Lacey 1990; Rao et al. 1992;Rajendran et al. 1995; Rao et al. 1995; Barrett 2001),从而减少乙型脑炎病例。尽管间歇灌溉可以减少蚊媒的数量,但在一些地区该方法的可操作性较差。一个非常简单而有效的方法来阻断乙型脑炎传播的方法是让猪的养殖区远离宿主(即人类和马),最小的参考距离为5公里,这是用于控制蚊媒数量扩散的下限(Solomon 2006; van-den-Hurk et al. 2008)。尽管这些方法可能有一定成效,但它们不是在所有的条件下都具有可操作性。
化学
以化学物质控制传播乙型脑炎的蚊媒主要通过使用杀虫剂和驱虫剂。例如,在牲口栏使用驱虫剂如避蚊胺或哌啶羧酸异丁酯来保护动物个体。牲口栏墙壁和遮蔽也可喷洒杀虫剂,而在某些气候条件下,可以为马盖上或罩上轻质的经氯菊酯处理过的物料。而近期的一项研究表明,用经杀虫剂处理的蚊帐(insecticide-treated mosquito nets,ITMN)保护的猪群,血清转阳情况是没有采用这种蚊帐保护的猪群的血清阳性转化率的0.23倍(95%CI: 0.12~0.43)。虽然超低容量喷洒杀虫剂也被证实是韩国成功控制蚊媒数量的有效手段,但蚊子的飞行模式、蚊子抗药性的出现、杀虫剂作用时间的有限性(Dutta et al. 2011)及频繁重复喷洒杀虫剂产生的费用等因素(Self et al. 1973)使化学试剂的喷洒仅仅在疫情反复出现的地区,或在疫情暴发初期或是雨季初期使用才可行(Vaughn和Hoke 1992)。
生物控制
乙型脑炎媒介的生物控制包括利用微生物毒素和植物杀虫剂、蚊子的致命病原体及蚊子的天敌。目前已有文献对乙型脑炎媒介生物控制的影响进行分析(Lacey和Lacey1990; Keiser et al. 2005),证明以幼虫为食的鱼类、线虫、细菌毒素、昆虫天敌和病原真菌可以减少蚊子数量及病原在一些蚊媒中的传播。人们普遍认为生物控制的效果是有限的,而且在后勤保障方面具有一定挑战性(Hemingway 2005)。
综合蚊媒控制
综合蚊媒控制是指以适当的技术和管理技巧为基础,制定有效并符合成本经济效益的方法来控制蚊媒(World Health Organization 1983)。例如,印楝饼(由一种天然杀幼虫剂和肥料粉碎楝树果仁制成)和稻田间歇排水的应用,已被证明可以减少蚊子的繁殖,而后减少乙型脑炎病毒传染至动物和人类宿主的机会(Rao et al. 1992, 1995)。正如前面所提到的,牲口栏和毛毯覆盖的联合使用,蚊帐和杀虫剂、驱虫剂的联合使用,可有效地减少和蚊虫接触的机会。
人类非疫苗控制
减少动物和人感染的控制措施是一致的。在乙型脑炎病毒传播周期中,蚊子、动物及人类之间的密切关系,使乙型脑炎防控的协同效应得以实现。例如,一项研究表明人和猪在叮咬高峰时期在驱蚊剂处理过的蚊帐下休息(Dutta et al. 2011),人类血清转化率是人和猪都没有使用ITMN组的0.28(95%CI:0.16~0.49)倍。仅猪使用ITMN地区人类血清阳转是猪没有使用ITMN地区人类血清阳转的0.44倍。
但一般认为最有效中断乙型脑炎病毒传播的方法是改善人类的基础设施建设。因为乙型脑炎主要是一个流行于农村的疾病,与水稻种植和畜牧业有紧密联系,农业活动和土地发展的现代化可能有利于消除乙型脑炎病毒传播。
4.9日本的经验
基于乙型脑炎的疾病性质,同一健康的策略在本质上适用于乙型脑炎病毒传播的控制。蚊子、野生动物宿主、圈养的动物宿主与人类宿主之间复杂的相互作用,需要运用跨学科的方法来了解病原体的传播动力学并减少病原体传播。日本研究乙型脑炎病毒,不仅极大地提高了我们对乙型脑炎病毒传播的认识,总体上也遵循努力减少乙型脑炎病毒传播的同一健康策略。在日本本州岛的这一研究提供了有说服力的证据,阐明了乙型脑炎病毒在猪、蚊子、人类之间传播的基本循环模式(Konno et al. 1966)。日本对马群的研究显示,乙型脑炎于马群而言是一种高负担疾病,而疫苗接种能降低马群乙型脑炎病例数(Nakamura 1972; Goto 1976)。最后,日本的Buescher,Scherer及其同事在50年代进行的研究为我们提供了现今对蚊(Buescher et al. 1959a; Scherer et al. 1959 a)、鸟类(Buescher et al. 1959 b; Schereret al. 1959 a)、猪(Scherer et al. 1959 d)和人类(Scherer et al. 1959 c)在乙型脑炎病毒传播中各自角色的最根本认识。这些研究均已经被同行评议过(Endy和Nisalak 2002; Igarashi 2002)。
一项近期的研究调查了过去22年全日本范围内的人乙型脑炎病例和猪血清阳转的总体情况(Arai et al. 2008)。在日本,1982年至2004年报告了361例乙型脑炎。其中1992至2004年乙型脑炎每年主要发生在未接种疫苗的人群中,并以每年不到10例的速率降低。尽管人类病例数在不断下降,但猪血清阳转率却逐年在提高,这暗示着乙型脑炎病毒仍在继续传播,持续威胁着人类和动物健康。这项研究之所以具有说服力是因为它获取了47个地方的公共卫生机构中大部分猪的监测数据,这些机构对送往屠宰场的猪均进行血清转化率的检测。
接种疫苗已被证明能够有效降低乙型脑炎在人类、马和猪在日本的传播,也有其他情况被证明有助于减少乙型脑炎的传播。虽然一些活动并不是刻意为了减少乙型脑炎传播而进行的,但是水稻种植业的减少、农业耕种方式的现代化、人类从养猪场附近迁出等行为都有助于减低乙型脑炎的传播几率。同一健康的理念将临床医学、兽医学、昆虫学、农业和环境之间联系起来,进一步有效地利用当前关于乙型脑炎病毒传播的知识。
5 从乙型脑炎研究中获得的教训和扩展同一健康理念提出的方法
从乙型脑炎的研究中学到的三个可以应用到同一健康中的重要经验。
l 综合监控是减轻人类和动物的蚊媒传播的人兽共患疾病的第一道防线。对乙型脑炎而言,蚊子和猪为乙型脑炎病毒的传播提供了一个早期预警信号。因此,必须建立一个综合临床、兽医和昆虫的监测系统来进行监测、评估,并针对病原体传播制定预案。为了促进综合监测,参比实验室、流行病学和人口监测中心等应当在集中资源和提供快速咨询信息方面发挥重要作用。
l 跨学科研究是理解病原体复杂传播模式的重要组成部分。相对于很多蚊媒传播的人畜共患病,需要对乙型脑炎传播周期的各个方面进行精细详尽的调查研究。蚊子(Buescher et al. 1959 a; Scherer et al. 1959 a)、鸟类(Buescher et al. 1959 a; Scherer et al. 1959 a)、猪(Scherer et al. 1959 d)和人类(Scherer et al. 1959 c)在乙型脑炎病毒传播过程的影响在早年出版的系列研究文献中已有明确记载。创建优秀研究中心极大地推进了同一健康理念,因为这些研究中心阐述了如何对病原体进行认识、调查和控制,而致力于病原体和环境相互作用研究的基金资助项目日益要求创新地认识健康、生物多样性和社会生态学。最后,加强比较疾病的病因和病理,对于发现针对人类和动物新的治疗方法是非常重要的。
l 于疾病控制而言,多部门之间的相互合作和协调是最困难的。例如,对于水资源发展和管理的职责往往分散在许多部门,如农业部、水资源保护局和公共卫生部门等。很显然,乙型脑炎的控制获益于跨部门合作,对于乙型脑炎传播的政策制定,受乙型脑炎影响的不同领域的主管部门必须有一个跨领域的共同主题。随着一些病原体的出现或再现,支持动物保护工作者也许能够有所获益,因为在人类和动物健康受到影响之前,他们就已经通过自己的研究发现新的病原体。
6 结论
在过去的60、70年中,很少有像乙型脑炎这样通过蚊媒传播的人畜共患病的生态特点和传播方式得到如此透彻的研究。乙型脑炎病毒在蚊、鸟、猪和人之间的传播被深入研究,其生活史也同样被详尽的描述。随着社会经济的改善、疫苗接种的加强、城镇化水平的提高、农业杀虫剂应用的增加、水稻种植的减少,养猪业管理策略的改善,乙型脑炎感染率明显下降,但因其仍然顽固存在而继续保持“东方瘟疫”的绰号。尽管疫苗的使用日臻广泛,但人群中依然有约7万例的乙型脑炎病例,仍然是一个重大的公共卫生负担,且不太可能被消灭。虽然同一健康这个术语相对较新,但乙型脑炎领域工作者认识到这个概念至少已有60年的时间。由于其实用性和必要性,同一健康策略已被成功用于理解乙型脑炎病毒传播模式,并为控制该病提供了方法。然而,现有的同一健康策略对完全控制乙型脑炎的流行还远远不够,人类和乙型脑炎传播的抗争将会一直持续。尽管如此,从乙型脑炎得到的经验教训,为使用同一健康策略解决其他蚊媒传播的人畜共患病提供了一个很好的范例。
文字来源:人民卫生出版社《同一健康与新发传染病》(主译 陆家海 郝元涛),本文经主译同意发布,未经主译允许不得转载!