基于世界動(dòng)物衛(wèi)生組織官方報(bào)告的全球西尼羅河熱疫情回顧與分析

盧亦杰，何 展，程昌勇，衛(wèi)芳芳，蔡 暢，孫 靜*，宋厚輝*

（1. 浙江農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)院/中澳動(dòng)物健康大數(shù)據(jù)分析聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室/浙江省畜禽綠色生態(tài)健康養(yǎng)殖應(yīng)用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/動(dòng)物健康互聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)浙江省工程實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 311300；2. Research and Innovation Office, Murdoch University, Murdoch,Australia）

西尼羅河熱（West nile fever，WNF）是由西尼羅河病毒（West nile virus，WNV）引起，并由節(jié)肢動(dòng)物作為傳播媒介的一種人獸共患病，可感染蚊子、鳥(niǎo)類、人、馬和豬等多種動(dòng)物。在自然界中主要在蚊子和脊椎動(dòng)物宿主之間循環(huán)，其中人和其他哺乳動(dòng)物被認(rèn)為是終端宿主，原因是它們不能產(chǎn)生足夠高和長(zhǎng)時(shí)間的病毒血癥[1-2]。WNV 作為世界上分布最廣泛的蟲(chóng)媒病毒[3]，目前在非洲、歐洲、中東、北美洲和西南亞均有相關(guān)疾病的報(bào)道。WNV 屬于黃病毒科（Flaviviridae），黃病毒屬（Flavivirus）[4]，在血清學(xué)上是腦炎病毒復(fù)合體中的蚊媒黃病毒，該復(fù)合體包括：日本腦炎病毒（Japanese encephalitis virus，JEV）、墨累谷腦炎病毒（Murray valley encephalitis virus，MVEV）、阿爾弗病毒（Alfuy virus）、烏蘇圖病毒（Usu?tu virus）、圣·路易斯腦炎病毒（St. Louis encephali?tis virus，SLEV）、庫(kù)坦戈病毒（Koutango virus）、雅溫德病毒（Yaounde virus）和卡西帕科利病毒（Cacipa?core virus）[5-6]。臨床癥狀上，WNV 除了引起以亞臨床癥狀為主的WNF 之外，還會(huì)引起以神經(jīng)癥狀為主的西尼羅河腦炎以及馬的神經(jīng)系統(tǒng)疾病甚至死亡[7]。所以，WNF 是我國(guó)重點(diǎn)防范的外來(lái)人獸共患病。

1 病原學(xué)及臨床表現(xiàn)

WNV 最初于1937 年從烏干達(dá)分離，后來(lái)在亞洲、歐洲和澳大利亞爆發(fā)疫情，并于1999 年傳入美國(guó)[8]。WNV 粒子呈球形，有囊膜，直徑約50 nm，屬分節(jié)段的單股正鏈RNA 病毒，基因組長(zhǎng)度大約為11 kb，其結(jié)構(gòu)包含一個(gè)開(kāi)放閱讀框（ORF），編碼一種獨(dú)特的多蛋白，由3433 個(gè)氨基酸組成，通過(guò)細(xì)胞和病毒蛋白酶將其裂解為核衣殼蛋白（C）、包膜蛋白（E）和膜蛋白（prM/M）等3 種結(jié)構(gòu)蛋白和7 種非結(jié)構(gòu)蛋白（NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B 和NS5），其中包膜蛋白和膜蛋白鑲嵌在包膜中，是主要的病毒抗原型結(jié)構(gòu)，可能與病毒的毒力以及親嗜性相關(guān)[9-10]。

根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育分類，WNV 有7 個(gè)主要譜系，其中兩個(gè)主要譜系的差異在于25%～30%的核苷酸同源性。人類疾病僅歸因于譜系1 和譜系2[11]。譜系1 通常分布在非洲、歐洲、澳大利亞、亞洲、北美和中美洲以及中東。譜系1 進(jìn)一步細(xì)分為1a、1b 和1c。譜系1a 在美國(guó)的傳播最為廣泛（NY99 株），非洲，歐洲和中東，并主要在這些地區(qū)爆發(fā)。譜系1 菌株通常被認(rèn)為是新出現(xiàn)的，并與腦炎和腦膜炎的暴發(fā)有關(guān)[6]。通常譜系2 菌株的致病性較低，并且在地理上局限于南非和馬達(dá)加斯加，但最近在歐洲出現(xiàn)了導(dǎo)致嚴(yán)重人類疾病的變種[12-14]。

癥狀范圍從輕度WNF 到嚴(yán)重或致命的神經(jīng)侵襲性疾病，包括急性弛緩性麻痹、腦膜腦炎、腦炎、腦膜炎或這些疾病的某些組合。由于其E 蛋白具有神經(jīng)侵染性，當(dāng)病毒在中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）種擴(kuò)散時(shí)，該蛋白結(jié)構(gòu)域會(huì)形成相關(guān)的受體結(jié)構(gòu)域，病毒進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制可能包括直接穿過(guò)血腦屏障、被動(dòng)通過(guò)內(nèi)皮轉(zhuǎn)運(yùn)、感染的巨噬細(xì)胞穿過(guò)血腦屏障或直接軸突逆行轉(zhuǎn)運(yùn)[15-17]。一旦進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病毒引發(fā)炎癥，并隨后導(dǎo)致脊髓和腦干灰質(zhì)神經(jīng)元的丟失。在大約15%的病例中，腦功能障礙發(fā)展為昏迷。伴隨的異常可包括抑郁的深腱反射，彌漫性肌肉無(wú)力（通常伴有深度近端肌肉無(wú)力），弛緩性麻痹和呼吸衰竭[18-19]。

2 流行病學(xué)

自1999 年引進(jìn)以來(lái)，WNV 已在北美各地引起季節(jié)性流行病和流行病。隨著氣溫升高和降水模式的變化WNV 蚊媒的地理范圍繼續(xù)擴(kuò)大，廣泛分布于非洲、中東、南歐、俄羅斯西部、西南亞和澳大利亞（WNV 的昆金亞型）等地，其流行病學(xué)因地理位置和流行季節(jié)而異[20-22]。

在自然界中，WNV 通常在鳥(niǎo)-蚊子-鳥(niǎo)之間呈現(xiàn)傳播循環(huán)，偶爾通過(guò)蚊子對(duì)其它動(dòng)物尤其是人類的叮咬造成循環(huán)外溢[23-24]。在美國(guó)，已在65 種不同種類的蚊子中檢測(cè)到該病毒[23]。然而，據(jù)報(bào)道，只有少數(shù)種類的庫(kù)蚊能推動(dòng)流行病向人類和其他脊椎動(dòng)物傳播，而且這些主要媒介種類因地理區(qū)域而異[25-26]。

蚊子叮咬幾乎是所有人類感染的原因。蚊子在感染的10 d～14 d 后就可將病毒傳播給其它鳥(niǎo)類、人和其它動(dòng)物。此外，病毒可通過(guò)其他罕見(jiàn)的傳播途徑包括受感染的供體血液、器官、母乳或經(jīng)胎盤感染進(jìn)行傳播[27-29]。幸運(yùn)的是，由宮內(nèi)感染引起的胎兒畸形并不常見(jiàn)：71名懷孕期間感染的婦女所生的72個(gè)活嬰兒中，無(wú)一個(gè)畸形與WNV感染有關(guān)[30]。

3 2004 至2017 年間WNF 疫情三間分布分析

通 過(guò)GenBank 的 序 列 檢 索，對(duì)2004 年～2017 年間，OIE 成員國(guó)確診并匯報(bào)的WNF 疫情進(jìn)行篩選和整理，截止2018 年2 月30 日，GenBank 中有清晰宿主描述的且全基因組序列信息已知的WNV 株，共有1 119 株。其中47.3%來(lái)源于鳥(niǎo)類，45.1%來(lái)源于蚊子，其它序列則來(lái)源于人類（6.9%）、馬屬動(dòng)物（0.5%）和松鼠（0.2%）。隨機(jī)抽取部分序列進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，人源WNV 株與鳥(niǎo)類，庫(kù)蚊及馬屬動(dòng)物來(lái)源的WNV 親緣關(guān)系非常接近。而鳥(niǎo)類并不能直接傳染人類，所以庫(kù)蚊是對(duì)人類威脅最大的病毒載體。同時(shí)，馬屬動(dòng)物也是用來(lái)監(jiān)測(cè)WNF 疫情的最常用哨兵動(dòng)物（圖1）。

圖1 1119 株WNV 全基因序列分析及種間分布

通過(guò)對(duì)OIE 公開(kāi)發(fā)布的WNF 疫情政府報(bào)告的檢索，2004 至2017 年間，OIE 成員國(guó)共提交WNF 疾病疫情432 起，其中11%未有說(shuō)明疫情細(xì)節(jié)所涉及的物種。其中，78%的疫情匯報(bào)了馬屬動(dòng)物感染，5%匯報(bào)了鳥(niǎo)類感染，哺乳動(dòng)物疫情有23 份占6%。382份有詳細(xì)受感染物種的疫情中，共涉及動(dòng)物病例1 899 例，其中鳥(niǎo)類的病例數(shù)達(dá)到924 只，馬屬動(dòng)物947 只（包括驢病例5 例），牛2 例，其他注釋為哺乳動(dòng)物但未指出具體物種的有26 例（圖1B）。此外，大部分的疫情所呈報(bào)的病例數(shù)不會(huì)超過(guò)20 例，然而，在2009 年呈報(bào)的5 起疫情中涉及的病例都超過(guò)了20 例，最高的病例數(shù)將近140 例。這些病例數(shù)超過(guò)20 個(gè)的疫情，都是針對(duì)鳥(niǎo)類的大規(guī)模監(jiān)測(cè)和檢測(cè)所發(fā)現(xiàn)的鳥(niǎo)類陽(yáng)性病例數(shù)量（圖2）。從疫情發(fā)生月份上分析，83%的疫情集中在8 月份（67 起），9 月份（181 起）和10 月份（112 起）的北半球，可見(jiàn)WNF的暴發(fā)有著明顯的季節(jié)性和地域性特點(diǎn)。2006 年2月份發(fā)生的3 起疫情為阿根廷呈報(bào)的馬屬動(dòng)物疫情，而阿根廷作為南半球國(guó)家，其2 月份的氣候與北半球的8 至10 月份相似，所以這3 起疫情也發(fā)生在與北半球相同的季節(jié)。

圖2 2004 年～2017 年間呈報(bào)疫情的發(fā)生年份月份分布

通過(guò)流行病學(xué)研究顯示，WNV 之所以能夠在多個(gè)大陸爆發(fā)一個(gè)重要因素在于WNV 可以利用多樣性的宿主進(jìn)行無(wú)障礙的大范圍傳播[24]。數(shù)量豐富的雀形目鳥(niǎo)類（如畫眉和麻雀）和庫(kù)蚊（如芋頭庫(kù)蚊和琵琶庫(kù)蚊）使得美洲地區(qū)數(shù)次暴發(fā)大規(guī)模疫情[31-32]。鳥(niǎo)類遷徙的飛行路線也解釋了WNV 傳播路徑變化，然而也有可能是其他機(jī)制導(dǎo)致了病毒的快速傳播和頻繁混合[33-35]。例如，人類行為對(duì)WNV 傳播的影響，特別是通過(guò)北美洲密集的卡車運(yùn)輸業(yè)無(wú)意中運(yùn)輸受WNV 感染的鳥(niǎo)類或蚊子[35-36]。迄今為止，在搜集到的OIE 官方報(bào)告中，還沒(méi)有來(lái)自中國(guó)呈報(bào)的疫情報(bào)告，但是2011 年，我國(guó)新疆地區(qū)首次報(bào)道了WNV 的人間陽(yáng)性病例并提出了此種病毒可能已經(jīng)在中國(guó)廣泛流行。2018 年監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，全國(guó)廣泛分布的蚊種主要是庫(kù)蚊、中華按蚊和白紋伊蚊等，提示我國(guó)WNF、乙腦、瘧疾、登革熱等疾病在國(guó)內(nèi)暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)依然存在。因此建議開(kāi)展大規(guī)模的WNF 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。從疫情發(fā)生的空間分析，動(dòng)物感染W(wǎng)NV 病例分布在21 個(gè)國(guó)家和地區(qū)，結(jié)合WNV 重要載體鳥(niǎo)類的遷徙路線分析，我國(guó)處于多條鳥(niǎo)類遷徙路線的途經(jīng)之地（http://www.waderquest.org/2014/05/world-mi?gratory-bird-day.html），所以中國(guó)也存在很大的潛在的流行風(fēng)險(xiǎn)。

此外，WNV 持續(xù)多樣化，雖然目前很難看出WNV 進(jìn)化所起的直接作用。WNV 和其他蚊媒病毒的進(jìn)化是復(fù)雜的，因?yàn)樗鼈冃枰诮惶婧屯耆煌奈妹胶图棺祫?dòng)物宿主中保持適宜性[37]。因此，WNV 的進(jìn)化速度（大約4×10-4變化/區(qū)域/年）慢于許多其他單宿主RNA 病毒[38-39]。WNV 在美洲出現(xiàn)以來(lái)，在病毒種群中幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性選擇的證據(jù)。然而，最初的WNV 基因型（稱為NY99）被局部衍生的基因型（WN02 和SW03）取代，表明該病毒可能在美國(guó)經(jīng)歷了適應(yīng)性進(jìn)化[29,40]。這樣的可能性在中國(guó)也同樣可能發(fā)生。目前尚不清楚病毒在國(guó)內(nèi)的動(dòng)態(tài)聚集是否會(huì)導(dǎo)致新的適應(yīng)性基因型的出現(xiàn)，以及局部適應(yīng)性病毒是否更有可能導(dǎo)致疫情爆發(fā)。了解各地區(qū)之間和區(qū)域內(nèi)WNV 株的流行病學(xué)和生物學(xué)的這些基本問(wèn)題對(duì)于有效打擊這種根深蒂固的病毒可能很重要。

4 全球?qū)τ赪NF 的監(jiān)測(cè)

本研究參照和借鑒了美國(guó)和歐洲疾病控制與預(yù)防中心（CDC，Centers for Disease Control and Preven?tion）發(fā)布的關(guān)于WNV 等蟲(chóng)媒病原的監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室診斷與檢驗(yàn)以及預(yù)防和控制等技術(shù)性指南，并結(jié)合已公布的WNV 基因組序列的分子進(jìn)化分析以及全球WNF 疫情空間分布情況進(jìn)行了回顧性論述，期望能夠?yàn)樵摬魅胛覈?guó)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和預(yù)警提供決策依據(jù)。

目前，預(yù)防和控制WNV 和其他人畜共患病的蟲(chóng)媒病毒病，最有效地是通過(guò)綜合媒介管理（IVM）計(jì)劃。IVM 是基于底層的理解生物學(xué)的蟲(chóng)媒病毒傳輸系統(tǒng)，利用向量蚊子種群的定期監(jiān)測(cè)和WNV 活動(dòng)水平來(lái)確定，其成蟲(chóng)控制部分的目標(biāo)是通過(guò)減少一個(gè)地區(qū)成蟲(chóng)的數(shù)量來(lái)補(bǔ)充幼蟲(chóng)管理計(jì)劃，從而減少在繁殖地產(chǎn)卵的數(shù)量?？刂瞥赡晡米拥牧硪粋€(gè)目的是減少蚊蟲(chóng)叮咬和受感染的成蟲(chóng)數(shù)量，以防止它們將WNV 傳播給人類，并打破蚊鳥(niǎo)傳播循環(huán)。此外，IVM 計(jì)劃的幼蟲(chóng)蚊子控制部分的目標(biāo)是在蚊子成年之前控制它們的數(shù)量，在暴發(fā)情況下，幼蟲(chóng)控制補(bǔ)充了成年蚊子控制措施，防止產(chǎn)生新的媒介蚊子。然而，一旦病毒擴(kuò)增達(dá)到引起人類感染的水平，僅靠幼蟲(chóng)控制無(wú)法阻止WNV 的暴發(fā)。

WNV 的暴發(fā)與地區(qū)水平和多種參數(shù)有關(guān)，WNV的監(jiān)測(cè)可以用于確定該病的發(fā)病率、死亡率、多發(fā)季節(jié)、地理位置和人口模式等，還有助于確定臨床疾病表現(xiàn)和疾病結(jié)局，以及確定WNV 疾病相關(guān)的高危人群和影響因素[41-42]。盡管這些與各種生物和非生物因素有文獻(xiàn)記載的聯(lián)系，并認(rèn)識(shí)到某些地區(qū)經(jīng)歷更頻繁的暴發(fā)和更高水平的人類疾病風(fēng)險(xiǎn)，但還沒(méi)有建立模型結(jié)合進(jìn)行長(zhǎng)期有效的預(yù)測(cè)。由于WNV 暴發(fā)的不可預(yù)測(cè)性應(yīng)建立和維護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)更多的WNV 傳播活動(dòng)，并能夠?qū)ΡO(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作出有效的、減少疾病的干預(yù)反應(yīng)。

美國(guó)對(duì)WNV 的監(jiān)測(cè)一直較為嚴(yán)謹(jǐn)，自2003 年以來(lái)美國(guó)的血液供應(yīng)一直定期進(jìn)行WNV RNA 篩查，美國(guó)食品和藥物管理局（FDA）建議，采血機(jī)構(gòu)應(yīng)全年對(duì)所有血液捐獻(xiàn)進(jìn)行WNV 核酸擴(kuò)增試驗(yàn)（NAAT），器官和組織捐獻(xiàn)者不定期接受WNV 感染篩查[27,43]。大多數(shù)疾病病例是由公共衛(wèi)生或商業(yè)實(shí)驗(yàn)室向公共衛(wèi)生當(dāng)局報(bào)告的，衛(wèi)生保健提供者也提交疑似病例的報(bào)告。關(guān)于WNF 的研究，美國(guó)也列出許多需要優(yōu)先進(jìn)行的研究課題，例如鳥(niǎo)類遷徙作為病毒散播機(jī)制的研究、蚊子的生物學(xué)和行為學(xué)、抗病毒療法的研究等。

接觸病媒傳播疾病取決于工作類型、地理區(qū)域、季節(jié)和工人在外工作的時(shí)間長(zhǎng)短。雇主一定要意識(shí)到這種風(fēng)險(xiǎn)，并評(píng)估這種類型的生物危害，這種生物危害可能對(duì)許多類別的工人都是危險(xiǎn)的，比如農(nóng)民、林務(wù)員、園藝師、園藝師、油漆工、屋頂工人、鋪路工、建筑工人等[27,44-45]。因此，像WNF和其他蚊子傳播的疾病不僅應(yīng)被視為對(duì)一般人口的一種危害和公共衛(wèi)生問(wèn)題，而且還應(yīng)被視為一種具體的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并應(yīng)在職業(yè)和衛(wèi)生安全立法的框架內(nèi)加以處理。在我國(guó)的一些特定區(qū)域，公共衛(wèi)生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要進(jìn)行預(yù)先指派和定期體檢，以便及早發(fā)現(xiàn)接觸這種生物危害的工作人員的健康受到的影響。職業(yè)健康監(jiān)測(cè)是國(guó)家法律規(guī)定的一項(xiàng)二級(jí)預(yù)防措施，是當(dāng)工人容易暴露于初級(jí)措施無(wú)法消除的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)所采取的措施。在這種情況下，重點(diǎn)應(yīng)放在老年、孕婦或免疫缺陷工人的潛在個(gè)人限制，特別是當(dāng)他們受到共病影響時(shí)。職業(yè)健康監(jiān)測(cè)可評(píng)估和提供整個(gè)評(píng)估過(guò)程的流行病學(xué)信息，有助于預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，目前中國(guó)尚無(wú)WNV 感染的疫情報(bào)告，但是通過(guò)對(duì)2004 至2017 年間WNF 疫情三間分布分析，我國(guó)存在很大的潛在的流行風(fēng)險(xiǎn)，而且介于其作為蟲(chóng)媒病毒，WNV 的活動(dòng)起起落落，但從來(lái)沒(méi)有真正消失。結(jié)合WNV 流行形勢(shì)、借鑒美國(guó)等國(guó)家先進(jìn)的防控經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)急預(yù)案，我國(guó)應(yīng)該針對(duì)WNV和其他重要蟲(chóng)媒疫病展開(kāi)綜合性的蟲(chóng)媒疫病監(jiān)測(cè)和病媒控制計(jì)劃。結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和地理信息分析等關(guān)鍵技術(shù)建立氣候，鳥(niǎo)類，蚊子等的綜合風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)預(yù)警。同時(shí)通過(guò)宣傳教育等手段提升蟲(chóng)媒病害的公眾認(rèn)知，可以利用現(xiàn)階段非常活躍的手機(jī)端社交平臺(tái)（微信，微博，短視頻等）來(lái)配合對(duì)普通大眾的知識(shí)普及。教育民眾如何避免或減少被蚊蟲(chóng)咬傷，例如，個(gè)人應(yīng)該避免在蚊子經(jīng)常出沒(méi)的區(qū)域活動(dòng)，在蚊子活躍的地方活動(dòng)應(yīng)穿長(zhǎng)袖衫褲，并使用驅(qū)蚊劑；為門窗上安裝紗簾；定期清理屋外的積水（如排水溝、花盆和水桶等）。避免蚊蟲(chóng)叮咬是避免被WNV 等蟲(chóng)媒病毒感染的最直接方式。最重要的是，對(duì)WNV 等人獸共患外來(lái)病防控，首先應(yīng)在國(guó)家層面提高重視，加強(qiáng)國(guó)際間的聯(lián)系與合作，建設(shè)外來(lái)病監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，以確保反應(yīng)及時(shí)、判斷準(zhǔn)確，防控得力。