01 呼吸道传染病常通风,戴口罩 天花:人类根除的唯一传染病

天花是人类在全球范围内根除的第一种人类传染病,也是人类迄今为止根除的唯一一种人类传染病。人类尝试过根除麻疹、水痘、疟疾、结核等疾病,但这些疾病至今依然在全球肆虐。有些疾病有疫苗,有些疾病尚无有效安全的疫苗,因此人类和传染病的斗争还将继续。

1971年夏,一场致命的传染病在阿拉尔斯克暴发。

7月15日,“列夫·贝格号”生物研究船从阿拉尔斯克起航。由于航行时间较长,这艘船原定在咸海附近的两个研究站稍做停留,计划于8月8日返回母港。

患者甲是船上的渔场专家。她平时负责织网,同时收集各种鱼类和植物并进行归档。她是最年轻的船员,也是甲板上工作最繁忙的人。大部分时间,她都在撒网捕鱼,然后把鱼带到甲板下的小型实验室保存,对鱼进行简单分析,在实验室日志中注明。她本人在采访时描述,在整个航行期间,她都不能离船。

“列夫·贝格号”探险队的主要目的,是评估海洋生态受到的破坏程度,而造成这种破坏的原因,是农民把本该直接注入咸海的水流用来灌溉棉花等农作物。

咸海曾以68000平方千米的面积名列世界第四大湖,但20世纪60年代以后,为了灌溉和种植棉花、谷物等农作物,苏联开启了引水灌溉工程。这导致流入咸海的水量大为减少,咸海面积也不断萎缩。到2007年,咸海的面积只剩下原来的10%。2014年,南咸海东岸600年来首次干涸。科学家预计,2020年,咸海或将彻底从地球上消失。

途中,该船无意间偏离了原有航线,到了沃兹罗日杰尼耶岛(Vozrozhdeniya)附近。在那个小岛上,苏联国防部正在进行生物战实验。这个实验到底是干什么的,当时一直高度保密。一直到2001年11月,当时的首席卫生医师彼得·布尔加索夫(Pyotr Burgasov)接受采访,才揭开这个秘密。

他说,咸海的沃兹罗日杰尼耶岛上测试过最强的生物战配方。

在一次测试中,有400克带天花病毒的生物武器在岛上爆炸。其间,“列夫·贝格号”驶进了该岛周边海域15千米以内,按理说应该保持45千米以上的距离。

8月11日或12日,患者甲抵达阿拉尔斯克,回家后不久便开始发病,出现发烧、头痛和肌肉酸痛的症状。

患者甲由母亲护理,当地全科医生探访了她。根据医生的记录,患者曾发烧39℃,伴有咳嗽。医嘱中开的药有抗生素和阿司匹林,但没有明确诊断。

此后不久,患者甲全身散布了皮疹,发烧突然加重。

患者甲及其家人都已接种了天花疫苗。8月27日,患者甲9岁的弟弟——患者乙,因发烧和皮疹而病倒。

儿科医生将患者乙诊断为荨麻疹,认为他的皮疹是一种过敏反应。通过服用四环素和阿司匹林治疗,患者乙在接下来的两周内完全康复。

患者乙有典型的天花症状:高烧持续3天,然后出现脓疱疹,皮疹覆盖了全身,脓疱直径为2~3毫米。皮疹持续两周,然后结痂。皮疹消失后,他的天花疤痕在大约两年后消失了。

在接下来的3周内,阿拉尔斯克的医生又发现了8名患者,其中包括6名成人和2个儿童。

这2个儿童未接种过天花疫苗,他们出现了出血性并发症,之后死亡。一名未接种疫苗的成年人(患者乙的23岁学校老师)也死于该疾病的出血性并发症。另外5名受感染的成年人已经接种了天花疫苗,幸运地活了下来。

天花的前世今生

在与天花长期相伴相杀的过程中,人们逐渐发现了天花的一个特征:出过天花的人,终生不会再得天花。

从人痘到牛痘

1492年,在哥伦布的地理大发现之后,欧洲殖民者随之开始了在美洲的扩张之旅。相比他们手中的枪炮与钢铁,他们身上携带的天花病毒杀伤力更大,给印第安原住民带来了毁灭性的打击。美洲原住民人口在5000万~1亿,从1492年到1600年这100多年间,大约90%的原住民由于遭遇以天花为主的各种传染病而死亡。


图1-10 哥伦布地理大发现后,大量印第安原住民死于天花

其实天花是一种古老的疾病。发现最早的天花病例,来自古埃及法老拉美西斯五世。人们在他的木乃伊上,发现了天花的瘢痕。

天花在欧洲也称得上常客:将近2000年前的一场天花,在罗马帝国境内扫荡了15年之久。城市废弃,田园荒芜,数百万人为之丧命,活下来的人不是瞎了眼睛,就是面部严重变形。中世纪更是天花的流行舞台,约10%的居民因此丧命,活下来的平均每5个人当中就有一个人的脸上有麻点。

但是,在与天花长期相伴相杀的过程中,人们逐渐发现了天花的一个特征:出过天花的人,终生不会再得天花。于是在中国,人们摸索出许多治疗的方法,比如让孩子穿天花病人穿过的衣服,把痘痂碾碎,放入孩子的鼻孔等来预防天花。

如今我们已经知道,天花病毒主要是通过呼吸道传播的,从鼻孔吸入相当于一次接种手术。通过天花的疱液传播,让孩子去穿病人穿过的衣服、盖病人睡过的被褥,也相当于接种。

天花的这一特性甚至决定过人类历史的走向。清朝顺治皇帝的许多皇子都有继位的机会,但是出过天花的皇子无疑有更大的优势。最终,6岁的玄烨因出过天花脱颖而出,成为新一任皇帝,年号康熙。他在位时,对天花的防治工作也上升到国家公共卫生的高度,安排专门的高官负责。中国的接种术也引来各国学习,最终经土耳其传到了欧洲。

不过人痘接种术也有一定的缺陷,主要是毒性难以把控。对于免疫力较弱的人来说,接种有很大的风险。童年时的爱德华·詹纳(Edward Jenner)就是受害者之一。在接种之后,他被折磨得痛不欲生,并且留下了终生的头痛后遗症。成年后的詹纳成长为一名乡村医生。在行医中,他偶然间发现:农场里的挤奶女工容易染上牛痘,这竟然能对天花免疫。经过将近30年的观察和研究,他终于发现,牛痘相比人痘,是一种毒性更低、更加安全的接种材料。

如今,人们知道,牛痘病毒是天花病毒的近亲,其症状和发病机理相当近似,所以牛痘病毒同样可以引发人体的免疫机制,产生抗体,使其在5年内免于罹患任何天花病毒感染性疾病,并且能在20年内避免因重症天花导致的死亡。为了达到最佳的保护效果,有必要定期复种疫苗。

由于当时还没有足够的保鲜技术,疫苗脱离人体后会很快失效,所以詹纳便采取了“从手臂到手臂”的接种方法。一个儿童接种后,接种部位会长出一个脓包,把脓包疱浆提取出来再注射给其他孩子,就是所谓的“接力”接种。詹纳由此证明,人类感染的这种疾病是可以接续传播的,他将这种接种方法命名为“疫苗”。


图1-11 年轻的詹纳医生首次为患者接种疫苗

詹纳的接种术很快传遍了世界。俄国沙皇亚历山大一世在证实牛痘效果之后,立刻下令全国接种,一口气接种了200万人。

1803年,西班牙人带着22个来自孤儿院的孩子,让他们充当天然的“保鲜器”。船一启动,就接种2个孩子,以后每周接种2个人,10周之后,舰队到达美洲,再换一批孩子上船,直到把疫苗带进了墨西哥——当年美洲最早被天花荼毒的地区。到1806年舰队回到西班牙时,舰队的医生们一共接种了23万个儿童,而通过他们接种的人,超过450万。

1805年,东印度公司的医生亚历山大·皮尔逊将牛痘接种法带到了中国。这种先进的技术很快就在中国传播开来,最终取代了人痘接种法。鲁迅曾在《拿破仑与隋那》一文中写道:“但我们看看自己的臂膊,大抵总有几个疤,这就是种过牛痘的痕迹,是使我们脱离了天花的危症的。自从有这种牛痘法以来,在世界上真不知救活了多少孩子。”

1829年,詹纳医生与世长辞。他的墓志铭这样写道:

“碑后,是伟大的名医、不朽的詹纳长眠之地。他以自己的睿智,带给全世界半数以上的人类以生命和健康。被拯救的孩童歌颂他的伟业,将他的名字永留心间。”

这位伟大的乡村医生值得被人铭记,不仅仅在于他战胜了天花,更重要的是他发现了预防传染病最有效的办法——接种疫苗,由此开创了一个全新的医学领域:免疫学。因此,后世将爱德华·詹纳尊为“免疫学之父”。

不仅接种术在接力,医疗科技自身也在不断接力。当巴斯德的免疫学建立后,人们得以从微观角度,不仅真正看懂了天花的真相,也看懂了其他类似疾病的真相,由此产生的各种治疗方法也更加安全、更加有效。

全球根除天花计划

1959年,世界卫生大会(WHA)采纳了目标为“全球根除天花”的计划。稳定的冻干疫苗研制成功,这意味着疫苗接种计划能够覆盖不太发达的热带国家。

1966年,世界卫生组织启动了全球消灭天花行动。

1968年,中非和西非首先消灭了天花。

1975年,印度天花灭绝,这标志着亚洲天花灭绝。

1978年,英国最后一名天花病人身亡。天花在詹纳的家乡宣告终结。

1980年5月8日,世界卫生大会庄严宣布:天花,在世界范围内绝迹。

全球宣布根除天花,是现代医学的巨大成就。

是病魔还是心魔?

1980年,世界卫生组织要求各国销毁保存的天花毒株,或者交到美国与苏联封存,并在1993年销毁这些病毒。但是鉴于天花恐怖的传播力和杀伤力,总有人抑制不住内心的冲动,想把它变成武器。于是在无休止的争论中,彻底销毁的期限一再推迟。

2001年“9·11”事件之后,美国又遭到炭疽恐怖袭击的威胁,时任美国总统的小布什下令不得销毁封存的天花毒株。世界卫生组织也不得不让步,无限期推迟销毁天花毒株。

人类的医学技术,可以挑战病魔,但是,谁能降服人类内心深处的心魔?

天花知识小科普

天花病毒只能通过人类传播。某些动物的天花病毒与人类的很相近,也有感染人类的可能。

天花是一种传染性疾病,以发热、出水疱和脓疱疹为特征,在不具有免疫抗体的患者中,死亡率很高。

天花病毒是天花的病原体,天花病毒是痘病毒科中的正痘病毒。其他会感染人类的痘病毒包括接触传染性软疣、痘苗(天花疫苗中使用的病毒)和猴痘。与大多数DNA病毒不同,天花病毒是一种大个子的DNA病毒(200~400 纳米),并不具备二十面体对称性结构。该病毒具有一个复杂的结构,带有一层外膜、两个侧面和一个哑铃状的核,其中包含一条单分子的双链DNA。

天花病毒只能通过人类传播。被吸入的天花病毒进入呼吸道,在该处局部繁殖,然后巨噬细胞通过循环扩散到局部淋巴结。病毒在局部淋巴结内繁殖后释放入血,导致原发性病毒血症,并播散到全身其他淋巴器官。全身淋巴器官内的病毒扩增后,再次释放入血,导致继发病毒血症。这个感染过程与患者的临床症状,尤其是特征性的天花疹有关。


图1-12 哑铃状的核衣壳结构

天花会以两种形式发生:重度与轻度。重度天花是一种严重的疾病,未接种疫苗的人,死亡率为30%~50%;轻度天花是一种轻症感染,死亡率低于1%。

因为天花疫苗的有效性,天花逐渐消失,因此,大多数临床医生都未见过天花病例,可能无法识别特征性病变。目前,世界上还有少数几个实验室保留着天花病毒;某些动物的天花病毒与人类的很相近,也有感染人类的可能。因此,许多国家储备了痘病毒疫苗,以防万一。

天花知识卡片感染途径•天花只能通过人类传播。主要是通过呼吸道飞沫传播,例如通过打喷嚏或咳嗽传播。一旦口腔和咽喉中出现病毒疹,天花患者就会具有传染性。皮疹出现时的感染性最高。病人具有传染性,一直到最后的结痂脱落,传染性才消除。
•与患者疱疹中的液体接触,也可以使天花病毒传播。病毒可以通过直接接触这些液体或被它们污染的物体(例如被褥或衣服)传播。
•天花很少在封闭的环境(例如建筑物)中通过空气传播。潜伏期潜伏期长,传播间隔2~3周。易感人群未接种疫苗或者未感染者普遍易感。感染者症状•典型症状:突然发高烧,剧烈头痛,腰酸和其他不适。随后,黏膜开始出现病变(黏膜疹),出现皮疹,涉及面部、近端四肢、躯干和远端四肢。死亡风险与皮疹的严重程度密切相关。
•罕见症状:出血型天花,皮肤损害和黏膜出血;严重的虚脱、心力衰竭、弥漫性出血和骨髓抑制,通常会在3~4天带来致命的后果,因此,出血性天花又被称为“大锤天花”。如何诊断主要依靠分子诊断检测天花的DNA。如何治疗•对症支持治疗为主。
•2018年7月,美国批准抗病毒药特考韦瑞用于治疗天花。特考韦瑞靶向针对病毒成熟所需的病毒包膜蛋白,并抑制病毒从受感染的细胞中被释放。目前,该药物只能通过美国政府的“国家战略库存”获得。如何预防•传染性强,应隔离感染者。
•避免接触疑似患者,正确佩戴口罩,勤洗手。
•接种牛痘疫苗。

张爸敲黑板

1.现在我们还会感染天花吗?

1980年,世界卫生组织就宣布消灭天花了。在那以前,人类只要碰上这个病,死亡率还是很高的,就算活下来,也是一脸麻子。

2.新生儿还要接种天花疫苗吗?

从世卫组织宣布人类已消灭天花的那个时候起,全世界就统一不再接种天花疫苗了。

3.世界上其他国家还有天花吗?

天花是人类历史上第一例在全球范围内被根除的传染病。这场胜利里有天花病毒的特殊性,比如只有人这唯一的宿主,没有无症状感染者,只有一种血清型,基因不易变异。但更重要的是,全人类共同努力,统一行动。

然而,令人担忧的是,类似天花、炭疽这样的病原体,因为传播性强、对人体伤害大等原因,容易被恐怖主义当作生物武器使用。现在全球都不接种天花疫苗了,一旦病毒被人恶意传播,后果不堪设想。