傳然病坊控體系的中國模式

章炳捷 盧天樂

在2017年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，由浙江大學(xué)傳染病診治國家重點實驗室、感染性疾病診治協(xié)同創(chuàng)新中心主任李蘭娟院士領(lǐng)銜，聯(lián)合中國疾病預(yù)防控制中心、汕頭大學(xué)、香港大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等11家單位共同完成的“以防控人感染H7N9禽流感為代表的新發(fā)傳染病防治體系重大創(chuàng)新和技術(shù)突破”項目獲2017年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎，標志著我國新發(fā)傳染病防治工作已經(jīng)走在世界前列。

新發(fā)傳染病始終是全球安全的重大威脅和人類面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。李蘭娟院士牽頭匯聚全國優(yōu)勢力量，承擔國家重大任務(wù)，創(chuàng)建國家平臺，聯(lián)合攻關(guān)，在發(fā)現(xiàn)新病原、確認感染源、明確發(fā)病機制、開展臨床救治、研發(fā)新型疫苗和診斷技術(shù)等方面取得重大創(chuàng)新和技術(shù)突破，創(chuàng)立了代表“中國模式”和“中國技術(shù)”的新發(fā)傳染病防控四大體系和兩大平臺。

發(fā)現(xiàn)新病原

確認感染源

2013年春，華東地區(qū)突發(fā)急性呼吸道傳染病，病毒來勢兇猛。疫情一出現(xiàn)，在傳染病診治國家重點實驗室主任李蘭娟院士帶領(lǐng)下，項目組立即進行頂層設(shè)計，啟動聯(lián)合攻關(guān)。疫情報告后5天內(nèi)，項目組就通過深度測序，迅速獲得了該病毒的全基因組序列，在與自主建立的超過40，000 余條序列的病毒序列數(shù)據(jù)庫進行深度分析后，又迅速確認了該突發(fā)疫情病原是一種全新的重配H7N9禽流感病毒。該病毒具有多個導(dǎo)致其突破種屬屏障感染人的基因特征。團隊揭示了H7N9新病源演化進化規(guī)律，并第一時間向全世界公布了該病毒全基因組序列，實現(xiàn)全球共享，為防控新發(fā)突發(fā)傳染病提供了科學(xué)依據(jù)。

為了提高我國對新發(fā)突發(fā)傳染病的監(jiān)測預(yù)警和循證決策能力，項目組創(chuàng)立了以分子分型和溯源為特色的新發(fā)突發(fā)傳染病預(yù)測預(yù)警技術(shù)體系和防控模式，實時監(jiān)測和預(yù)警病原譜流行規(guī)律，實現(xiàn)了短時間內(nèi)明確傳染源、傳播途徑和易感人群，使我國新發(fā)傳染病防控應(yīng)對整體技術(shù)水平躋身世界先進行列。

針對人感染H7N9禽流感病毒疫情，項目組通過技術(shù)體系建設(shè)，在疫情發(fā)生早期快速開展現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查和建模研究，率先闡明疾病傳染性、人際傳播能力、人群易感性以及人時地三間分布等病毒感染、傳播的流行病學(xué)關(guān)鍵特征和規(guī)律，明確了高風(fēng)險人群和感染危險因素。通過對人感染H7N9禽流感病毒和H5N1禽流感病例的比較研究，發(fā)現(xiàn)人感染H7N9禽流感病毒患者主要為50歲以上人群，且男性多于女性；而人感染H5N1禽流感病毒患者主要為青壯年，男女無顯著差別。研究結(jié)果表明，H7N9禽流感病毒和H5N1禽流感病毒防控的高風(fēng)險人群不同。

項目組通過對患者的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)患者都有活禽市場暴露史；通過血清學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)活禽市場職業(yè)暴露人群中H7N9病毒抗體陽性率較高（職業(yè)暴露人群6.3%；普通人群0%）。同時，對相關(guān)活禽市場中的雞、鴨、鴿子和黃浦江的死豬等標本進行研究，發(fā)現(xiàn)從患者體內(nèi)分離的病毒和從活禽市場雞體內(nèi)分離的病毒基因序列同源性高達99.4%，證實活禽市場是人感染H7N9禽流感病毒源頭。

項目組利用新發(fā)突發(fā)傳染病大數(shù)據(jù)分析模型研究和定量分析，發(fā)現(xiàn)關(guān)閉活禽市場可以減少97%-99%的人感染H7N9病毒的風(fēng)險。在此研究成果的指導(dǎo)下，國家大規(guī)模關(guān)閉活禽市場，迅速控制了疫情傳播。

明確發(fā)病機制

開展臨床救治

針對發(fā)病機制和高病死率等特性，項目組創(chuàng)立了從蛋白結(jié)構(gòu)到動物模型、多因素、全角度精確解析新發(fā)傳染病感染和發(fā)病機制研究新體系，發(fā)現(xiàn)了H7N9病毒禽傳人的關(guān)鍵突變位點，揭示了“細胞因子風(fēng)暴”等免疫病理反應(yīng)是導(dǎo)致重癥和死亡的關(guān)鍵因素，為臨床救治提供了科學(xué)依據(jù)，創(chuàng)新了新發(fā)突發(fā)傳染病發(fā)病機制理論。

當人感染病毒后，體內(nèi)的免疫細胞會分泌大量的細胞因子，這些細胞因子在消滅病毒的同時也嚴重破壞了自身的呼吸細胞，引起肺部炎癥、水腫、白肺等癥狀。研究還證明了該病毒在人肺組織中復(fù)制力強，是引起免疫病理損傷、導(dǎo)致患者重癥和死亡的關(guān)鍵原因，為救治提供了重要科學(xué)依據(jù)。

如何讓病人度過危險期？李蘭娟院士團隊首創(chuàng)了“四抗二平衡”治療策略，即“抗病毒、抗休克、抗低氧血癥和ARDS（急性呼吸窘迫綜合征）、抗感染；維持水電解質(zhì)酸堿平衡和微生態(tài)平衡”。感染H7N9禽流感病毒的重癥患者存在“細胞因子風(fēng)暴”，會迅速出現(xiàn)ARDS，國際上一直缺乏有效治療手段的問題。蘭娟院士根據(jù)李氏人工肝能清除肝衰竭患者炎癥因子的原理，創(chuàng)造性地將李氏人工肝用于人感染H7N9禽流感病毒重癥患者救治中，患者ARDS、休克和水電解質(zhì)紊亂等癥狀迅速緩解，顯著消除了“細胞因子風(fēng)暴”，讓重癥患者渡過器官功能衰竭的難關(guān)，顯著降低病死率。

研發(fā)新型疫苗

創(chuàng)新診斷技術(shù)

李蘭娟院士團隊成功研制出我國首個人感染H7N9禽流感病毒疫苗種子株，為應(yīng)對新發(fā)傳染病提供了快速研發(fā)疫苗的新技術(shù)平臺。

在測序、質(zhì)譜、微流控、芯片等一項項技術(shù)成功研發(fā)的基礎(chǔ)上，項目組創(chuàng)建了新發(fā)突發(fā)傳染病快速診斷技術(shù)研發(fā)平臺，形成了從理論創(chuàng)新、技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化再到臨床應(yīng)用的一整條高效協(xié)同的研發(fā)鏈?；谠撗邪l(fā)鏈，項目組在人感染H7N9禽流感病原確認后的兩天內(nèi)，就成功研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人感染H7N9禽流感病毒核酸診斷試劑，5天內(nèi)下發(fā)到全國各地，使我國迅速具備了人感染H7N9禽流感病毒檢測能力，并由世界衛(wèi)生組織也在7天內(nèi)就向柬埔寨、泰國等各國推廣。

這是中國科學(xué)家在新發(fā)傳染病防控史上第一次利用“中國模式”技術(shù)體系，成功防控了重大新發(fā)傳染病疫情，不僅避免了類似SARS的悲劇重演，還在控制MERS、寨卡等傳染病的輸入和援助非洲抗擊埃博拉疫情中取得卓越成效，為全球提供了“中國經(jīng)驗”。