新兴微生物威胁：传染病流行病学的最新成果

尽管人类在传染病的预防和管理方面取得了很大进展，但传染病的威胁依然一直存在。例如2003年暴发的SARS，凸显了一种未被识别的病原体的突然出现，在缺乏诊断手段和有效预防策略的情况下疾病迅速传播，进而对政治、经济和社会造成了巨大影响。实际上，SARS只是近年来众多新型传染病流行案例之一（表1-2），它的出现不仅说明了病原体的潜在危险性，而且体现了防范未知新发传染病的重要性。此外，近年来已知的传统传染病也出现了新的挑战。例如，西尼罗河病毒感染和裂谷热等疾病已经传播到新的大陆，而登革热等其他疾病正愈演愈烈；许多已确定的疾病，如疟疾和肺结核，由于病原体产生了耐药性等，仍然威胁着人类的健康。

表1-2　1993—2004年面临的部分传染病挑战

1992年，美国医学研究所（IOM）发布了一项报告，描述了新近出现、再度肆虐的传染病和耐药病原体感染所带来的日益严重的公共卫生挑战，并呼吁改善国家公共卫生基础设施。2003年，该所再次更新报告，进一步强调传染病威胁的全球影响以及应对威胁所需的国际协作，新报告还列举了导致出现全球微生物威胁的13个因素。综合来看，这13个因素可以大致分为4个领域：遗传和生物因素，物理环境因素，生态因素，社会、政治和经济因素。这些因素及其相关因素极大地影响着人类和病原微生物的相互作用，并可能产生新的全球威胁。

1　人畜共患传染病

病原微生物源自动物并通过直接接触（人畜共患疾病）或中间媒介（虫媒传染病）传播给人类的传染病是越来越多新的传染病产生的原因。借助社会、技术、生态和病毒变化等因素，人畜共患传染源跨越了一度限制其地理或宿主范围的屏障，引发多种传染病的产生、重现、传播和流行。近年来出现的许多新型传染病以及发病率上升或范围扩大的传统传染病大多是由野生动物携带的人畜共患传染源所引起的。野生哺乳动物和鸟类的体内潜伏着种类丰富的病原体和宿主库，这些病原体和宿主可以自然方式或者更有可能是由于自然生态系统遭到破坏或不稳定而接触感染人类。例如，1993年，美国西南地区由于食物过剩，鹿鼠数量迅速增加并迁徙到附近的人类居住地。由于鹿鼠携带着一种未被识别的汉坦病毒亚型，导致人类与其排泄物直接接触或吸入传染性物质（如动物巢穴破裂产生的污染粉尘）感染该病毒，引起汉坦病毒肺炎综合征的流行。

随着农业生产方式和土地使用的变化，新的高致病性尼帕病毒首先在牲畜中流行，随后人类也出现感染。研究发现，尼帕病毒的天然宿主可能是狐蝠。狐蝠广泛分布于亚洲。1998—1999年马来西亚暴发脑炎期间，尼帕病毒曾被成功分离。该次流行导致105人死亡，其中大多为职业养猪人员。分析认为，由于传统畜牧业向现代畜牧业的转变，该地区养猪场的规模和密度增加，扩大到了附近的果园，果园里果蝠的自然栖息地遭到破坏，含有尼帕病毒的果蝠粪便雾化导致猪感染病毒，而过度拥挤的环境进一步加剧了猪与猪之间的高效传播，并使与病猪密切接触的饲养者感染病毒。此后，这种病毒也曾在孟加拉国出现，引发了一系列有限却致命的疫情，研究认为其原因可能与儿童直接接触被狐蝠污染的水果有关。遗传分析显示，尼帕病毒与亨德拉病毒关系密切，亨德拉病毒同样以狐蝠为自然宿主，这两种病毒均是副黏病毒科的一个新属。

国际旅行和贸易也为人畜共患病的扩散提供了机会。2003年，美国中西部的土拨鼠和人都感染了一种罕见的病毒性疾病——猴痘。猴痘原本主要发生于中非和西非的雨林国家，这是首次在西半球确认的暴发。回溯调查发现，一批来自加纳、作为宠物进口的动物可能是猴痘传入美国的源头。这批货物包括大约800只小型哺乳动物，它们来自9个不同的物种，有6属为非洲啮齿动物。对这批动物进行检测发现，多个物种均存在猴痘病毒感染，包括1只冈比亚巨鼠、3只睡鼠和2只绳松鼠，土拨鼠在运输、分发、仓储过程中与冈比亚鼠接触时受到感染，导致后来接触了宠物饲养人员或出售土拨鼠的人员感染发病。

2002年，位于中国南部的广东省首次报告了SARS病例。2003年2月，香港的一家酒店接触了一名来自广东的患病医生，随后几名国际旅客感染了这种疾病，SARS也由此蔓延到了国外。通过多种传播途径，仅在4个月的时间里，SARS病毒就在29个国家或地区造成了8 000多例病例和近800人死亡，全球经济也受到威胁。经过对先前未知的SARS病毒（SARS-CoV）的分析确定，它不同于冠状病毒科的其他已知病毒。对库存的呼吸道和血清标本进行回顾性分析发现，2002年底中国疫情暴发前，没有发现人类感染该病毒的迹象。中国华南地区的调查发现，在公开市场上出售的食用野生动物中存在潜在的SARS-CoV动物宿主，且市场工作人员体内也存在受到病毒感染的血清学证据。

SARS冠状病毒与许多其他人畜共患传染病病原体的区别在于，它不仅能从动物传播给人类，而且能够实现人与人之间传播。在跨越物种障碍传播给人类后，该病毒就经临床病人传播给家庭成员、医护人员和其他密切接触者，引起人们对其流行病蔓延的担忧。幸运的是，尽管发生了几起所谓的“超级传播事件”，但SARS病毒的传染率比大多数呼吸道感染的传染率要低。而且，通过采取感染控制和社区防控措施，SARS疫情得到了有效的控制。尽管自最初暴发以来，迄今为止仅报告了零星的SARS病例，且这些病例大多直接或间接与实验室意外接触有关，但是目前对SARS可能复发的担忧依然存在。

SARS的暴发使公共卫生部门愈发担心禽流感（另一种重要的以野生动物为宿主的人畜共患病）可能会造成流行。候鸟是禽流感病毒的天然宿主，家禽容易感染禽流感病毒而致命，家禽与野生候鸟的直接或间接接触被认为是引起禽流感流行的重要原因。禽流感是由A型流感病毒引起的鸟类传染病，会在鸟群中引起从轻微到迅速致命等各种各样的症状。迄今为止，人类所有高致病性禽流感都是由H5和H7亚型的甲型流感病毒引起的，其中，H5N1病毒特别令人担忧，因为它能快速变异并与其他禽流感病毒产生重组。

禽流感的另一个潜在威胁是它可能与人类流感病毒重组，从而更加适应人类，并演变为新的流行性毒株。H5N1禽流感病毒于1997年首次出现跨越物种屏障传播，引起人类呼吸系统疾病和死亡。当时高致病性H5N1病毒在我国香港地区从被感染的鸡直接传播给人类，导致18名感染患者中有6人死亡。从那时起，不同亚型禽流感的暴发已经导致家禽生病、猪和人出现轻微的继发性感染。2004年1月，由H5N1病毒株引起的疫情在几个亚洲国家的家禽中暴发。为了控制病毒的传播，最终1亿多只家禽被扑杀，这场疫情在地理规模和影响上是前所未有的。截至2005年初，该疫情已造成柬埔寨、泰国和越南境内50多例感染者和40多人死亡。尽管自1997年以来，人类感染的禽流感病毒并没有继续在人与人之间传播，但是致命的甲型H5N1禽流感已经成为东亚地区的地方病，增加了人类感染禽流感病毒和人流感病毒的机会。鉴于在亚洲部分地区人类和家禽接触非常密切，这也进一步增加了禽-人流感病毒重组并引发大规模流行的可能性。

2　虫媒传染病

由节肢动物作为媒介进行传播的人畜共患病是公共卫生部门面临的特别挑战。许多以前被有效控制的疾病重新出现，并且逐渐扩散到新的地区，甚至蔓延到了全世界。例如，裂谷热是一种由蚊子传播的白岭病毒属病毒所引起的地方性动物传染病，主要感染家养的牛、绵羊、山羊和骆驼。最初该病仅在非洲大陆的部分地区传播，在动物中引发大规模流行，偶尔发生人类交叉感染事件。然而可能是通过进口感染的牲畜或通过感染的蚊子传播，自2000年开始，裂谷热首次在沙特阿拉伯西南部和也门地区被发现，到2001年已造成数千只动物和230多人死亡。

西尼罗河病毒（WNV）是虫媒传染病已快速扩散至新地区的又一例证。这种病毒对短嘴鸦（Corvus brachyrhynchos）来说最为致命，仅偶尔会传染给人类、马和其他哺乳动物并导致其发病。WNV于1937年在乌干达西尼罗河地区首次被分离出来，但直至1999年才输入西半球国家，导致纽约市无菌性脑膜炎和脑炎大规模暴发。美国疾病预防与控制中心及各州和地方卫生部门用于追踪WNV感染状况的电子监控系统ArboNet的数据显示，该病毒已造成美国近7 000例严重的神经感染性疾病和600多人死亡，而且研究发现有50多种蚊子和近300种鸟类携带该病毒。除了重型病例增多外，从2002年开始的美国疫情还出现了新的临床综合征和五种新的传播模式，包括通过器官移植和输血传播。目前WNV已经传播至加拿大和墨西哥，加勒比海地区和中美洲等地也发现了病毒传播迹象。

登革热病毒是另一种经虫媒传播的蔓延全球的非常重要的病原体。自1980年以来，登革热及其严重并发症登革出血热（DHF）和登革休克综合征（DSS）的发病率急剧上升。登革热是由4种密切相关的黄病毒属引起的，主要通过埃及伊蚊传播。这种蚊子最初在非洲被发现，但在过去两个世纪里，埃及伊蚊通过国际贸易传播到了全球热带地区。第二次世界大战结束以后，东南亚暴发了全球性登革热大流行，此后重型感染病例的流行越发频繁，并逐步扩大范围，疫情愈演愈烈。亚洲和拉丁美洲地区由于卫生条件不良，城市的棚户区不受控制地增长以及供水系统不完善，埃及伊蚊在露天水池中大量繁殖滋生，登革热和DHF在这些地区再现和蔓延的情况最为严重。

3　食源性和水源性疾病

尽管腹泻的治疗状况有所改善，但估计全世界每年仍有约250万人死于由食物污染和水污染引起的腹泻。虽然大多数腹泻相关疾病的致死案例发生在发展落后的国家和地区，但这一问题在发达国家同样不容忽视。

关于食源性传染病的流行病学研究表明，食品生产、分配和消费的变化为新型病原体的出现及已知病原体的流行范围扩大创造了条件，也为大规模疫情暴发创造了机会。最近发现的食源性病原体包括细菌（大肠杆菌O157：H7、单核细胞增生李斯特菌、空肠弯曲菌、小肠结肠炎耶尔森菌）、寄生虫（隐孢子虫、环孢子虫）和病毒（诺如病毒、甲型肝炎病毒），其中大多起源于人畜共患病。此外，朊病毒已被发现会在动物和人群中引发致命的神经退行性疾病（传染性海绵状脑病）。

大肠杆菌O157：H7是一种引起人畜共患病的病原体，通常在农用牲畜（最常见的是牛）的肠道内定居，并通过被粪便污染的食物、牛奶或水，或者通过直接接触动物传播给人类，澳大利亚、加拿大、日本、欧洲各国和南部非洲均有过疫情报告。虽然大多数食源性疫情的暴发最初与食用未煮熟的碎牛肉有关，但最近暴发的疫情更多与其他食物媒介有关，包括未经高温消毒的果汁、莴苣、苜蓿芽和野味肉。值得注意的是，报告的食源性疫情大多源自新鲜农产品。粮食供应的全球化和粮食生产的集中化增加了发展中国家向其他国家出口新鲜农产品的数量，除了增加对“有益心脏健康”和“癌症预防”的水果和蔬菜的消费以外，对有机的、外来的和反季节产品的需求也在增加，这些因素增加了将食源性病原体引入易感人群的机会。除了大肠杆菌O157：H7以外，与农产品疫情的暴发相关的主要病原体还有沙门菌属、宋内志贺菌、环孢子虫和甲型肝炎病毒。

据估计，病毒与由已知病原体引起的三分之二的食源性疾病有关，其中被称为诺沃克样病毒或诺如病毒的杯状病毒科占这些疾病病原体的绝大多数，并已成为全球急性病毒性胃肠炎的主要病因。诺如病毒最常见的传播途径是被感染的食物加工者直接污染食物（如沙拉、三明治、焙烤食品），或者摄入已经受到污染的食物（如牡蛎和覆盆子）。诺沃克样病毒或诺如病毒在社区中的高污染率、在环境中的稳定性、低感染剂量以及在无症状人群中排毒期较长等特点均加剧了病毒的传播，这也是在疗养院、医院、学校和游船上频繁出现诺如病毒暴发疫情的重要原因，也是诺如病毒感染难以控制的主要原因。

农业实践的变化是另一种新型食源性病原体朊病毒出现的基础。尽管动物朊病毒疾病早已被公认，但1996年一种新的变异型克雅病（variant Creutzfeldt-Jakob disease，vCJD）的出现使这些病原体受到世人关注，该病原体被证明与牛海绵状脑病（bovine spongiform encephalopathy，BSE）密切相关。BSE是一种致命的牛神经变性疾病，从1986年开始在英国的牛群中引起大规模流行。分析认为，英国的牛从1982年左右开始接触BSE病原体，当时牛肉加工过程的改变使得喂养牛的饲料被先前屠宰的牛的感染组织污染，食用被BSE污染的饲料造成该病原体在牛群中循环传播，随后又通过受污染的肉制品进入人类食物链。自1986年以来，BSE已在日本、以色列、加拿大、美国和20多个欧洲国家被发现。大多数发生在英国以外的BSE病例都是源自从英国进口的牛。传染给人类的BSE导致了150多起致命的vCJD病例，其中绝大多数发生在英国。与BSE在牛群内的传播范围和速度相比，vCJD病例的数量增长非常缓慢。然而，vCJD从暴露到出现症状之间可能有较长的时间间隔，这引发了人们对未来出现新增病例以及通过血液传播风险的担忧。

水源也是传染性疾病流行和传播的一种重要途径，即通过摄入被污染的饮用水或浸泡在污染水源中的食物进行传播。常见的水源性病原体包括肠道细菌、原生动物和病毒。例如，弯曲菌病的暴发与受污染的饮用水有关，大肠杆菌O157：H7可通过娱乐用水、井水和受污染的城市水传播。1992年，一种新型的O139霍乱弧菌在南亚首次被发现，并迅速传播到印度和孟加拉国的许多地区，此后影响并波及整个南亚。与水传播有关的最重要的寄生原生动物是蓝氏贾第鞭毛虫和抗氯隐孢子虫，后者于1993年在美国威斯康星州密尔沃基市引发了隐孢子虫病疫情的暴发，影响了40多万人，并促使当局重新评估水质保护措施的有效性。

4　AIDS、结核病和疟疾

尽管对公众健康、经济和地缘政治产生重大影响的新的病原体不断出现，但AIDS、结核病和疟疾这三种难以控制的疾病仍然是导致全球一半以上的传染病相关死亡的原因。

4.1　HIV和AIDS

HIV的出现和在全球范围的迅速传播充分证明了病原体突然出现、扩散并产生持久影响的能力。对AIDS起源的研究表明，人类最初是在20世纪初期至中期，通过与非洲非人灵长类动物接触感染HIV的。随后，由于全球社会、行为和经济的变化相互融合、相互作用，促进了病毒的适应和传播，并在全球范围内迅速扩散。尽管目前在预防和治疗HIV感染方面已取得了较大的进展，部分人口群体的发病率也有所下降，但AIDS仍然在继续扩散和演变。据统计，目前全球大约有2 800万人死于AIDS，近4 000万人携带HIV，1 400多万儿童因HIV感染而成为孤儿。在受影响最严重的撒哈拉以南的非洲地区，近2／3（65%）的人口患有AIDS、75%的妇女患有AIDS。在东欧和中亚地区，不到十年的时间里HIV感染者增加了9倍多。在中国，HIV已蔓延到所有省份，其中有几个省份的疫情正在迅速蔓延。这些地区人口众多，社会经济条件恶劣，病毒具备爆炸式传播的潜力。但是研究发现，即使在发达的国家和地区，艾滋病似乎已经稳定，感染人口数量下降，但在某些人口（例如美国的男男同性恋者以及少数种族和族裔群体）中，其发病率却有所上升。

4.2　结核病

与HIV不同，结核分枝杆菌的历史长达数千年。它对人类健康的影响仍在延续，目前全世界超过三分之一的人口受到结核杆菌感染。尽管并非所有感染结核杆菌的人都会生病，但估计那些患有活动性肺结核的人每年会感染10～15人。据统计，2002年全球大约有200万人死于肺结核，其中大多数（98%）来自发展中国家。此外，有800万至900万人患病，而且其中许多人感染了对抗结核药物耐药的结核分枝杆菌。

在大多数国家，肺结核的发病率每年增加0.4%～3%。然而，东欧和撒哈拉以南的非洲等地区报告的病例比其他地区要高得多。目前，肺结核是在亚热带和非洲引起AIDS并发症的最常见的感染之一，也是导致死亡的主要原因。此外，战争、贫穷、过度拥挤、大规模移民以及缺乏政治意愿造成的医疗和公共卫生基础设施落后，也是肺结核发展、传播和蔓延的重要因素。

4.3　疟疾

除了AIDS和结核病外，疟疾也是全球健康和发展的主要威胁因素，每年造成多达5亿人发病和300万病人死亡，其中大多是撒哈拉以南的非洲幼年儿童。恶性疟原虫、间日疟原虫、三日疟原虫和蛋形疟原虫这四种疟原虫均能引起人类感染发病，其中，恶性疟原虫和间日疟原虫是人类大多数疟疾病例的主要病因，且恶性疟由于其临床表现更严重、病死率更高，所以对公共卫生构成的威胁更大。疟疾主要通过按蚊传播，虽然可以治疗和预防，但仍流行于90多个国家和地区，大约50%的世界人口都面临被感染的风险。此外，尽管疟疾的流行大多发生在农村地区，但许多城市地区由于爆炸式人口增长，发病病例数量也快速增加。

5　病原微生物的耐药性

除了新出现的病原微生物对健康产生的影响和带来的挑战外，病原微生物对抗菌药物的耐药性也在日益增加。这些病原微生物主要包括：HIV和其他病毒；葡萄球菌、肠球菌、革兰阴性杆菌等在住院患者中引起了严重感染的细菌；引起肺炎、肺结核等呼吸道疾病的细菌；沙门菌和弯曲杆菌等食源性病原体；淋病奈瑟菌等性传播病原体；念珠菌等真菌；恶性疟原虫等寄生虫。

金黄色葡萄球菌是导致医院感染和社区感染的最常见病原微生物之一。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是在引进甲氧西林后，于1961年首次被确认的引起院内感染的病原体。2000年，在美国院内感染金黄色葡萄球菌的病例中，约有一半对甲氧西林耐药。研究发现，与医疗保健相关的MRSA感染的风险因素包括住院、长期居住在护理机构内、透析、留置经皮医疗器械与导管。近年来，MRSA感染已开始从医疗机构扩散到社区，社区内没有接触过医院的人也会暴发MRSA感染疫情。MRSA感染主要通过密切的身体接触进行传播，常见的感染者包括日托中心的儿童、印第安人保留区的儿童和成人、运动员、军事人员、教养所的囚犯以及男男同性恋者。

由于对畜禽广泛使用多种抗生素，食源性致病菌的耐药性使得食源性感染对健康的影响越来越严重。例如在20世纪90年代初，美国颁布许可允许使用氟喹诺酮类药物治疗家禽呼吸道疾病，很快就出现了对氟喹诺酮类药物耐药的弯曲杆菌感染案例。同样，对头孢三嗪耐药的沙门菌菌株的出现，被认为与对牛广泛使用第三代头孢菌素有关。此外，多重耐药的鼠伤寒沙门菌DT104菌株在动物中率先传播后，发病率从1979—1980年的0.6%快速上升到1996年的34%。

在许多国家，因未能对所有患者进行严格的规范治疗，出现了越来越多的对抗结核药物耐药的结核分枝杆菌菌株，严重影响了全球为消除结核病所付出的努力。调查认为，全球每年预计约发生30万例耐药结核病新病例，其中79%对3／4的一线药物耐药。在东欧和中亚，至少对异烟肼和利福平（MDR-TB）耐药的结核分枝杆菌菌株引起的新感染病例是世界其他地区的10倍。尽管无法衡量耐药的结核分枝杆菌菌株对所有地区的影响，但WHO对全球77个国家和地区的调查显示，1999—2002年间对至少一种抗结核药物耐药的结核杆菌引起的新结核病病例占比为0～57%。

从全球来看，病原体耐药性的出现也是疟疾控制的最大挑战之一。耐药性意味着疟疾可能向新地区进行扩散或在以前受影响的地区重新出现、流行和蔓延。目前疟疾在全球92个国家和地区仍然是头号杀手，但是其中80%的国家的疟疾都对氯喹（一种主要的抗疟药物）产生了广泛的耐药性，氯喹疗效下降也是疟疾防治工作面临的一大障碍，导致非洲疟疾相关疾病的发病率和病死率再次上升。

6　新发传染病的应对措施

自远古时期，人类就一直在与不断出现的传染病做不懈的斗争。然而，最近20年发生了一系列前所未有的传染病突发事件，给人类带来了新的严峻的挑战，也需要新的解决方案。与曾经的传染病时代不同，如今的传染病规模是全球性的，因此需要国际社会及时做出协调一致的反应。世界卫生组织借助2000年启动的全球疫情警报和反应网络（GOARN）协调国际各方在传染病预防和控制方面的工作，确保向受影响地区迅速部署技术援助，促进传染病流行的预防和能力建设。在SARS流行期间，世界卫生组织借助这一网络，有效地协调各组织的疾病监测、调查、病原体鉴定、实验室诊断和信息传播工作。

在食源性传染性疾病方面，由于食品产业的规模化和复杂性，其组织、产品和劳动力的迅速变化以及跟踪和监测这些疾病的难度较大，其预防和控制面临着额外的挑战。为了确保“从农场到餐桌”每一种食品的安全，需要一整套针对整个食品供应链的监管方法。为了满足这些需求，政府开发了实验室监测和分子流行病学工具，以提高对食源性疫情的范围和来源的检测和认识，并指导调查和研究工作。这些工具包括食品网和PulseNET。食品网是一个主动的监测系统，旨在确定食源性疾病的发生频率和严重程度，并监测其趋势，确定可归因于特定食物的疾病比例。PulseNET是美国建立的一个针对食源性细菌的国家分子分型监测网络，有助于快速确定食源性疫情的暴发并对其做出更加快速的反应。

新技术也正在刺激其他创新公共卫生工具的发展，这些工具正在提升疾病监测和反应系统的水平。基于互联网的信息技术正被用来改进国家和国际疾病报告、促进紧急通信和传播公共卫生信息。人类基因组项目的数据为公共健康基因组学提供了基础，这一学科有希望为世人揭示人类遗传因素在疾病易感性、疾病恶化以及宿主对疫苗和其他干预措施的反应中的作用。科学的进步也促进了诊断技术的改进和新疫苗的发展，用于防止诸如HIV、西尼罗河病毒、登革热病毒和H5N1禽流感病毒等新兴病原体造成的感染和传播。此外，成熟的地理成像系统也被用来监测可能影响疾病发生和传播的环境变化。其他新技术虽然还不太成熟，但有希望控制一些迁延性疾病。例如，疾病防治中心的安全饮用水系统利用消毒和安全储水的方式来预防发展中国家的水源性疾病；在非洲农村，驱虫蚊帐在降低疟疾发病率和死亡率方面也被证明非常有效。

然而，尽管这些措施都很重要，但如果没有相应的政策支持和通过行动来消除传染性疾病的根源，任何措施都不是长远的和可靠的。正如上述许多例子所证明的，传染病并不存在于社会真空环境。从其根本而言，疾病传播受病原体特征的影响可能远小于受贫穷、过度拥挤、营养不良、社会不平等、缺失的医疗保健、劳动力短缺、经济不稳定以及社会和生态失调等因素的影响。面对迅速变化的全球形式、持续的健康差距和日益脆弱的人群，政府需要长期进行干预，需要认识到疾病出现的复杂社会背景，并注重其潜在的健康威胁以及对社会政治等方面的影响。