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埃博拉病毒真正可怕在哪?

2014年08月12日 13:08 来源于 财新网
这种高致死传染病并没有想象中恐怖,真正的威胁在于人类了解有限;目前致病机理、病毒宿主和最终来源都是未解之谜;现有条件下如何诊断和防控;有可能被改造为生化武器;中国研究能力远远落后

  于晓华|文

  从2013年12月开始,埃博拉病毒从西非国家几内亚开始爆发,到现在已经大半年。据世界卫生组织的最新统计,截至2014年8月4日,主要疫情国(几内亚,利比里亚,塞拉利昂,尼日尼亚)报告发现了1711例感染者(1070例确症,436例可能,以及205为疑似感染者),导致932人死亡。从1976年在扎伊尔发现埃博拉病毒到目前为止,总共爆发过将近30次疫情。但是,这次的爆发规模为最大。

  虽然此次埃博拉病毒爆发于2013年12月,但不幸的是直到2014年3月才被卫生当局发现并确认。疫情发现滞后使得防疫措施无法及时启动,埃博拉病毒得以大流行,从几内亚扩散到邻国利比里亚,塞拉利昂以及尼日利亚等国。如果能够及早发现,采取必要的隔离措施,或许疫情就没有这么严重。这算是此次埃博拉病毒大流行的一次深刻教训!

  从1976年首次爆发到如今,将近40年过去了,现代科学对埃博拉病毒的研究还处于非常入门的阶段。虽然对其简单的基因结构了如指掌,但对其病毒宿主,传播方式,发病机制,治疗方法还处在探索的初级阶段。

  可怕之处:束手无策

  全世界人们对埃博拉病毒谈虎色变,其主要原因包括:(1)非常高的致死率;(2)一旦感染,无药可医,只能听天由命;(3)死状凄惨。

  从1976年发现埃博拉病毒到现在,对将近30次爆发的致死率统计发现,其致死率高达50-90%。到目前为止,本次埃博拉病毒爆发的感染者的致死率为55%,低于之前的致死率统计。但是,致死率很有可能随着疫情的扩展而上升。

  埃博拉感染者的死状凄惨。

  一般经过2-21天的潜伏期,埃博拉病毒感染者最初感染症状为高烧,严重头痛、肌肉痛、腹痛、咽喉痛,以及伴随呕吐、头晕和身体乏力。这会导致感染者被误诊为疟疾、感冒或者细菌感染等常见病。

  感染者症状会进一步发展为腹泻、血便、咖啡色吐血、因血管扩大而眼睛变红;最后演变为因皮下出血而皮肤出现红斑、紫斑、以及内出血;身体的所有孔都会出血。即所谓“七窍流血”,其惨无比。到目前为止,还没有证实有效的疫苗来防治,以及确定有效的治疗药物。

  埃博拉病毒的基因结构非常简单,人类对之早已了解。埃博拉病原体是由链状的负链RNA(核糖核酸)病毒粒子构成。基因编码为7个结构蛋白和一个非结构蛋白;基因材料长度仅为一万九千个碱基。 一般而言,RNA病毒的特征为结构高易变形,这导致了医疗上困难性。其它的著名的RNA病毒还包括艾滋病毒 和流感病毒等。

  埃博拉病毒广义上属于一类“病毒性出血热”(Viral Hemorrhagic Fevers)传染病。这是由病毒引起,常伴随出血症状的一类严重疾病。通常病原非为四科:沙粒病毒科(拉沙热、胡宁和普马拉)、布尼亚病毒科(克里米亚-刚果出血热、裂谷热、汉坦出血热)、黄病毒科(黄热病、登革出血热、鄂木斯克出血热、基萨那森林病),以及线状病毒科(埃博拉和马尔堡)。其中,以线状病毒科(埃博拉和马尔堡病毒)致死率为最高。

  宿主未明:未来还将爆发

  不同于细菌或者真菌等传染病的病原体可以独立宿主存在,病毒必须存在于某些生物体的宿主身上。可惜的是到目前为止,埃博拉病毒(包括另外一个致命的出血热病:马尔堡病毒)的终极宿主还没有搞清楚。

  研究发现,在埃博拉病毒爆发前后,当地森林里面的猿猴和猩猩等灵长类动物大量死亡;因为埃博拉病毒对脊椎动物具有高致命性,所以埃博拉病毒的宿主不可能为猿猴或者猩猩这些灵长类动物。

  现在科学家怀疑埃博拉病毒的宿主为一种叫果蝠的蝙蝠,因为在1976年爆发的苏丹埃博拉病毒疫情中,科学家追踪到了爆发起点的一家名叫Nzara的棉花加工厂,发现当时的工厂屋顶上存在一些蝙蝠。但到目前为止,还没有在疫情期捕捉到带有埃博拉病毒的活体野生蝙蝠;且研究发现蝙蝠感染了埃博拉病毒后并没有明显症状。

  科学家也在民主刚果共和国的一些草食的几内亚猪(guinea pigs)的身上发现了埃博拉病毒的抗体,因此怀疑埃博拉病毒可能存在于某些植物身上。Swanepoel博士对当地的24种主要植物作了一个研究,并没有发现这些植物身上能够复制埃博拉病毒。

  科学家还怀疑某些昆虫可能是埃博拉病毒的宿主。科学家们在1970年代发现了马尔堡病毒 (一种和埃博拉病毒结构类似的病毒)可以在埃及伊蚊身上复制。但科学家并没有在爆发地分离出带有病毒的昆虫。

  因为宿主未明,所以从长期来说无法根除和防治埃博拉病毒的爆发。因为科学家们认为蝙蝠极有可能是埃博拉病毒的宿主,所以建议旅游者们尽量少去蝙蝠聚居地的山洞参观。

  诊断和治疗:困难来自何方

  由于埃博拉病毒发病初期和感冒等通常疾病比较类似,使得卫生当局极易发生误诊,耽搁了防疫措施的及时开展。

  传统的诊断方式需要通过复杂的实验室试验(PCR 和 ELISA)来检查感染者体内是否存在抗原。最新的技术可以通过患者的吐沫和尿液来检查是否存在埃博拉病毒。确症埃博拉病毒需要相对较长时间,这进一步耽搁了防疫过程。这也就是为什么2013年12月就在几内亚爆发疫情,而到2014年3月才最终确认了疫情。

  到目前为止,科学家对埃博拉病毒的致病机理也不甚明了。大家普遍认为埃博拉病毒通过摧毁人体的免疫系统,阻止人体的适应性免疫系统发生作用来达到致病目的。

  到现在为止,也没有证实有效的疫苗和医疗手段来防治埃博拉。虽然早有研究指出埃博拉的疫苗和一些药物在老鼠和猿猴等动物身上试验有效(比如,Zmapp),但是还没有最终证据证实这些药物对人体确实有效。

  病人在发现感染埃博拉病毒后,最好的方法是马上隔离,给患者以输液方式补充电解质以使患者尽量感觉舒服。然后,听天由命,超过一半的感染者最终会死亡。

  防疫措施:做好隔离

  因为埃博拉病毒的最终源头未明,所以科学家现在还没有得出野生动物感染埃博拉病毒的具体方式。而人类主要是通过身体接触而发生感染。这主要包括(1)接触感染者的血液,人体组织,精液以及其它一些人体排泄物;(2)处理或者接触感染埃博拉病毒的动物的病体或者死体。虽然有证据表明动物之间可能会通过呼吸系统传染埃博拉病毒,但还没有证据支持人类通过呼吸系统互相传播埃博拉。

  在非洲国家,能够接触埃博拉病毒感染者身体的方式主要包括:(1)参加埃博拉病毒死者的葬礼,并对尸体进行一些防腐处理;(2)循环使用埃博拉病毒患者的注射器和注射针(这在发达国家不成问题);(3)医疗人员的不小心接触而爆发传染;(4)吃下病死的野生动物的肉。

  埃博拉病毒一旦发现,最好的办法是对所有可能接触过埃博拉病毒患者的人员尽早进行隔离,并追踪所有接触过患者的人员。

  从传染病学的角度,埃博拉病毒的高致死性以及不通过空气传播这两点,导致了埃博拉病毒的传染能力较弱。埃博拉病毒还来不及大规模扩散,其宿主已经死亡。这也是为什么埃博拉病毒爆发大半年才死亡不到1000人的原因。从这一点来看,只要做好隔离措施,埃博拉病毒并没有想象中的那么可怕。

  现实中,大部分传染病致死率很低。据世界卫生组织统计,传染病致死占全世界死亡人数的16%。现在世界上死亡人数最大的三大传染病为:艾滋病,疟疾,以及结核病。埃博拉之所以引起世界恐慌,是因其高致死性。

  疾病源头:为什么是非洲

  病毒性出血热所包括的几个高致病性传染病的暴发地点基本在非洲国家。这有几个主要原因。

  首先。这次爆发埃博拉病毒的西非国家,地处热带,降水丰富,森林覆盖率高,物种丰富,气候有利于各种病毒和病毒宿主存活。值得比较的是,1990年在美国的Reston,从菲律宾进口的食蟹猴的身上同样也发现了埃博拉病毒的变种。但这种病毒对动物有很强的致死性,但是对人类却无致病性。这意味着,病毒可能因气候变化而使得其致死性下降。

  其次,非洲国家由于大部分人生活贫困,营养不良,所以身体抵抗传染病的能力下降,使得他们感染这些传染病后的死亡率很高。同时由于物质条件不够,注射器和注射针等医疗材料多次循环使用,这促进了埃博拉病毒的扩散。

  第三,由于部落文化,一些人以打猎为生,会通常食用丛林里面的病死野生动物尸体,甚至会把这些病死野生动物的肉拿到市场出售,这导致了埃博拉病毒这样的疾病的爆发和区域性流行。

  第四,由于教育落后,大部分农民不懂得现代的医疗和防疫知识。有些人根本不相信埃博拉病毒的存在。他们甚至迷信的认为这是白人带来的巫术。一旦患者死亡后,通常要和死者身体进行直接接触,比如对死者尸体采取一些防腐处理。这也进一步助长了埃博拉病毒的传播。

  这说明埃博拉病毒在非洲爆发并流行并非偶然,有其深刻的经济、社会和文化背景。促进经济增长,较少贫困,提高人民的生活质量才可从根本上消除这些传染病发生的社会经济基础。这是一个长期过程。短期内,这需要对人民加强宣传和教育,让他们改变传统信仰,懂得如何科学防疫埃博拉。

  生物安全:恐被恐怖组织利用

  世界卫生组织对传染病,按照生物安全划分为4个水平。由于埃博拉病毒的高致死性,世界卫生组织把它分类为生物安全等级最高的四级(level 4)。

  一般而言,由于病毒性出血热的高致死性,很多国家和恐怖组织都试图用它们来开发生物武器。比如,俄罗斯在1992年之前就利用了病毒性出血热的一些病毒,比如埃博拉病毒,马尔堡病毒,拉沙热等开发出了通过空气传播的生物武器。美国在1969年之前也开发了裂谷热和黄热病病毒的生物武器。日本的奥姆真理教的原教主麻原彰晃也曾经到非洲寻找过埃博拉病毒,试图开发生物武器进行恐怖活动,但未能找到。

  由于埃博拉病毒不能通过空气传播,这减少了它扩散范围。但是如果现代的基因工程却有可能改造这一点,比如埃博拉病毒与流感病毒结合,制造出可以通过空气传播的恐怖的生物武器。

  研究能力:中国远远落后

  世界各国都在投入大量的资金来研究这些病毒。对这些病毒的致病机制以及治疗方法的研究有助于防止将来可能的生物恐怖主义袭击。

  遗憾的是,中国对埃博拉等病毒性出血热的研究还远远落后于世界。

  对应于生物安全的四级标准分类,世界卫生组织规定对应于每一等级的生物实验需要相应的实验室保护水准(Protection Level)。对埃博拉等高致死性病毒的保存和实验需要在安全等级最高P4实验室进行,确保实验室内部与外部完全隔离。

  很可惜,中国大陆到目前为止还没有P4水平的实验室建成使用。中国大陆虽然在2009年批准在中科院武汉病毒所建立P4实验室,到现在还没有建成使用。相对应的是印度居然有四所P4实验室,中国的台湾地区也有两所P4实验室。连从事埃博拉病毒的实验室能力都没有,这种差距不言而喻是巨大的。

  中国在这方面的研究与世界的差距不言而喻是巨大的。中国政府必须要对这方面的研究加大投入。

  (作者为德国哥廷根大学教授)

责任编辑:任波 | 版面编辑:郭艳涛
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