脊髓灰质炎：传染病流行病学简介

2023-08-13 理论教育版权反馈

【摘要】：脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的急性传染病。脊髓灰质炎病毒共有3个血清型，分别命名为1、2和3型。脊髓灰质炎患者自疾病的潜伏期至整个病程都具有传染性。与儿童相比，成人感染脊髓灰质炎病毒后，症状一般较重，病死率也较高。

脊髓灰质炎是由脊髓灰质炎病毒引起的急性传染病。由于脊髓灰质炎病毒最常侵犯脊髓的前角灰白质区，造成该处运动神经细胞发生不可逆的炎性坏死，故脊髓灰质炎也称脊髓前角灰白质炎。因其在婴幼儿中多见，故俗称“小儿麻痹症”。早在公元前3700年，医学上就有关于脊髓灰质炎的记载。自20世纪以来，脊髓灰质炎的发病率逐渐上升。1954年，Salk等研制了脊髓灰质炎灭活疫苗。随后，Sabin等又发明了口服脊髓灰质炎减毒活疫苗，为人类控制该病提供了有力的武器。

1　病原学

脊髓灰质炎病毒是正链RNA病毒，属小核糖核酸病毒科家族，现在与许多柯萨奇A型病毒一起被划分到人肠道病毒C组。脊髓灰质炎病毒呈球形，为直径约30 nm的二十面体对称结构。其基因组全长约7 500 bp，含有一个开放阅读框。该开放阅读框可划分为3个区域：P1、P2和P3。VPl、VP2、VP3和VP4四个结构蛋白由P1区编码，非结构蛋白由P2和P3区编码。脊髓灰质炎病毒共有3个血清型，分别命名为1、2和3型。目前尚未发现其他血清型。在3种血清型病毒株中，1型是主要的致病病毒株，约占总瘫痪病例的80%，其次是3型，致病率最低的为2型。

与大多数其他肠道病毒的生物化学和生物物理学特性相似，脊髓灰质炎病毒能抵抗许多常见的去污剂和消毒剂（包括肥皂）的灭活，但紫外线照射可将其迅速灭活。在4℃和30℃条件下，病毒的感染性可分别稳定数月和数天。

2　临床表现

脊髓灰质炎的潜伏期为3～35天，平均5～14天。根据其临床症状可将脊髓灰质炎分为隐性、顿挫型、无麻痹型和麻痹型感染。隐性感染者占全部病例的90%以上，患者无任何临床症状，循环中也无病毒出现，但是从咽部和粪便中可以分离出病毒，机体可产生特异性抗体；顿挫型又被称为轻型感染，其特征是病毒不侵犯神经组织，患者无特异性临床症状，仅伴有发热、咽部不适、充血、扁桃体肿大等上呼吸道感染症状，有时还出现恶心、呕吐、腹部不适等消化道症状，病情一般持续1～3天后自行恢复；无麻痹型脊髓灰质炎患者由于病毒侵入神经系统，出现体温升高，头痛加剧，烦躁不安或嗜睡，全身肌肉酸痛，颈背酸痛强直、不能屈伸，凯尔尼体征和布鲁津斯体征阳性，脑脊液检查提示压力、蛋白、细胞数升高；麻痹型脊髓灰质炎根据其临床特征，可以分为5期，即前驱期、麻痹前期、麻痹期、恢复期和后遗症期。尽管麻痹型患者仅占全部病例的1%～2%，但其后果非常严重。患者可出现肢体麻痹、脑神经麻痹、呼吸中枢受损、血管运动中枢损害等典型的临床表现，而且有些受损肌群由于神经损伤严重可致其功能无法恢复，出现持久性瘫痪和肌肉萎缩，骨骼发育也会因此受损，进而严重影响患儿的生长发育。

3　流行过程

3.1　传染源

脊髓灰质炎患者和带毒者是其主要传染源。其中，无症状的隐性感染者和无麻痹型感染者的传播风险可以是有症状者的50～500倍，而且因其发病隐匿，容易漏诊，传播疾病的风险更高。脊髓灰质炎患者自疾病的潜伏期至整个病程都具有传染性。一般来说，发病前一周就可以从咽部分离出病毒，但粪便中排毒较少。随着病程的进展，患者发病后1～2周粪便排毒量可达到高峰，以后逐渐减少。个别患者排毒时间可超过4个月。

3.2　传播途径

脊髓灰质炎病毒主要通过粪－口途径传播。易感者在与患者或带毒者的日常生活密切接触中，通过被粪便污染的手、食物、用品、衣物、用具或玩具等传播本病。在发病早期，少数情况下脊髓灰质炎病毒也可通过空气飞沫传播。

3.3　易感人群

人群对脊髓灰质炎病毒普遍易感。在其流行地区，人群免疫水平随着年龄的增大而升高，成人几乎都可检测出抗体。一般情况下，新生儿自母体内可获得自然被动免疫力，因此，4个月以下的婴儿很少患病，但之后发病率逐渐上升，1～5岁的儿童发病者最多。近年来，由于儿童普遍服用疫苗，发病年龄有增大的趋势。机体感染脊髓灰质炎病毒后，血清中最早出现的是特异性IgM抗体，2周后出现具有保护作用的中和抗体IgG和IgA，可维持终身。患者病愈后对同型病毒有持久免疫力，二次发病者罕见。

4　流行特征

4.1　地区分布

脊髓灰质炎遍及全世界，其流行特征受气候、地理条件及居住状况等多方面环境因素的影响。其流行往往发生于温热带地区，而热带、亚热带地区一般以散发病例为主，寒带地区报道非常少见，也很少从人体中分离出病毒。随着疫苗的普遍接种，与城市地区相比，农村地区的发病率下降幅度较小，有时在局部地区甚至可出现小规模的流行。

4.2　人群分布

脊髓灰质炎病毒主要感染5岁以下儿童，但是，不同地区、不同年龄段的发病率有差别，主要受人群免疫状况的影响。例如，在一些脊髓灰质炎疫苗覆盖率高的国家，该病几乎被完全消灭，报告病例多为10岁以上的少年儿童和成人。调查显示，年龄与病情的严重程度关系密切。与儿童相比，成人感染脊髓灰质炎病毒后，症状一般较重，病死率也较高。此外，有研究表明男性发病多于女性，其具体原因尚不清楚。

4.3　时间分布

脊髓灰质炎全年12个月均可发病，不同季节间无显著差别，但在散发流行中，夏秋季节的发病率最高。我国的调查显示，脊髓灰质炎7—9月份病例最多，南方稍早于北方。但是，随着我国脊髓灰质炎疫苗接种计划的广泛实施，脊髓灰质炎流行的季节分布趋势也正在发生改变。在疫苗覆盖率高的地区，由于病例数的显著减少，甚至出现了季节性高峰消失的现象。

5　预防和控制

5.1　常规预防措施

做好日常个人卫生、保持环境卫生、消灭苍蝇、培养良好的卫生习惯等对于脊髓灰质炎的常规预防非常重要。本病流行期间，儿童应少去人群众多的场所，避免过分疲劳和受凉。对于感染了脊髓灰质炎病毒的患者，应该自发病日起至少隔离40天，排泄物以20%的漂白粉拌和消毒，食具浸泡于0.1%的漂白粉澄清液内或煮沸消毒，或置于日光下曝晒，地面用石灰水消毒，接触者双手浸泡于0.1%的漂白粉澄清液内或用0.1%的过氧乙酸消毒。此外，密切接触的易感者也需要隔离观察20天。

5.2　疫苗接种

提高疫苗的接种率是预防和控制脊髓灰质炎传播的关键措施。活细胞培养脊髓灰质炎病毒的技术极大地加快了疫苗的研发，现在常用的是灭活型脊髓灰质炎病毒疫苗（inactivated poliovirus vaccine，IPV）和口服型脊髓灰质炎病毒疫苗（oral poliovirus vaccine，OPV）。注射用脊髓灰质炎灭活疫苗首先得到研制并于1955年获准使用，含有3个病毒血清型（脊髓灰质炎病毒1、2、3型）。口服脊髓灰质炎疫苗最早于1961年作为单价OPV（mOPV）获准使用，随后三价OPV（tOPV）于1963年获准使用，二价OPV（bOPV，含Sabin病毒1型和3型）自2009年12月以来在一些国家获准使用。自2016年4月，tOPV停止使用，由bOPV取代。大量的实践证明，IPV和OPV均能诱导机体产生足够的免疫抗体。与IPV仅能产生体液免疫相比，OPV不仅能产生体液免疫，还能产生细胞免疫，能更长时间地保持体内的抗体处于高水平，同时能阻断野生型病毒株的传播。

OPV中的减毒活脊髓灰质炎病毒是由其亲本脊髓灰质炎野病毒（wild poliovirus，WPV）通过在非人类细胞中传代获得的3个疫苗株（Sabin病毒1、2和3型）组成的。细胞培养极大地降低了病毒的神经毒力和传染性。鉴于1999年WPV2已经基本消灭，且神经毒性循环（c）疫苗衍生脊髓灰质炎病毒（VDPV）2型（即cVDPV2）以及疫苗相关麻痹型脊髓灰质炎（VAPP）持续出现，WHO免疫策略咨询专家组于2016年4月提出协调全球停止使用OPV的2型成分，将tOPV转换为bOPV，疫苗转换后，唯一含脊髓灰质炎病毒2型的抗2型脊髓灰质炎的mOPV2只是作为供应急使用而贮存。

在绝大多数无免疫力的疫苗接种者中，接种OPV 4～6周后，接种者可通过鼻咽部分泌物和粪便排出Sabin病毒。在未接种人群中，这些疫苗病毒容易在家庭内或较小范围地在家庭外传播，从而使免疫规划未直接涉及的人群间接接种疫苗并产生免疫力。研究发现，尽管第1剂OPV接种后无免疫力者会排出Sabin病毒，但是当接种过OPV者再次接种疫苗时，排毒明显减少。

疫苗接种或接触脊髓灰质炎病毒后，机体产生主动免疫（通常测定循环抗体滴度）后的保护作用可持续终身。但是，由于抗体滴度随时间的延长而降低，并可能降至可检出水平以下，所以血清阳转率不能反映某一特定人群的真实免疫状态。尽管血清阳转率是判断是否具有麻痹型脊髓灰质炎免疫力的可靠标志物，但是，目前没有证据表明在抗体消失后，免疫功能正常者具有罹患麻痹型脊髓灰质炎的危险性。

发达国家和发展中国家使用OPV后，脊髓灰质炎发病率明显下降，充分证实了OPV在控制脊髓灰质炎和消灭WPV流行方面的效果。我国1988年以省、1990年以县、1995年以乡为单位实施的常规免疫疫苗（包括OPV在内）接种率达85%。自1994年以来，通过每年连续以省为单位实施OPV补充免疫活动（SIA），覆盖了1／3以上的儿童，显著提高了OPV的覆盖率，但我国部分偏远地区OPV接种率仍较低。

OPV对热高度敏感，必须长期冰冻贮存，或解冻后于2℃～8℃下保存（最长6个月）。口服疫苗后很少引起不良反应，偶有轻度发热、腹泻。患活动性结核病、严重佝偻病、慢性心肝肾病者以及急性发热者暂不宜服疫苗。与OPV相关的严重不良反应是在疫苗接种者或其接触者中发生了极罕见的疫苗相关麻痹型脊髓灰质炎和疫苗衍生性脊髓灰质炎，大多见于免疫功能低下者。故目前认为减毒活疫苗禁用于免疫功能低下者，无论是先天免疫缺陷者还是因服药、感染、肿瘤引起的继发免疫功能低下者，均不可用。

5.3　脊髓灰质炎疫苗的免疫终止

在脊髓灰质炎消灭和终止免疫后重新出现脊髓灰质炎的原因有多种，包括免疫缺陷者长期排毒、病毒学研究和临床实验室使用的脊髓灰质炎标准毒株逸出、脊髓灰质炎流行区采集的临床样本被脊髓灰质炎病毒污染、制备灭活疫苗密切接触者不致病但病毒被带出厂外等均有可能造成脊髓灰质炎的重现。在一些低免疫球蛋白血症患者中，有些病例排泄病毒1～2年后自然停止，而有的则长达10年以上。此外，在野毒株消灭后，仍有一些散在的小规模脊髓灰质炎暴发。经研究发现，致病病毒与疫苗株密切相关。由于所有疫苗株都来自流行的病毒株，因此原则上都有重新获得传播性的可能。

由于这些已知的危险性，终止脊髓灰质炎疫苗接种策略仍未确定。只要还有活疫苗使用或慢性感染存在，就会不断产生疫苗衍生性脊髓灰质炎。采取大规模人群免疫后突然停止疫苗接种是个可能的策略，因为此法产生传播病毒的可能性比长期部分免疫覆盖率小。毫无疑问，脊髓灰质炎的消灭将是人类医学史上最伟大的成就之一，但是要提出保证该病绝迹、终止免疫的策略，尚需要更多的研究。

5.4　消灭脊髓灰质炎的策略

全球所有儿童都应完整地接种脊髓灰质炎疫苗，每个国家都应努力达到并维持高水平的脊髓灰质炎疫苗接种覆盖率以支持全球消灭脊髓灰质炎的承诺。由于世界卫生组织（WHO）、美国疾病预防和控制中心、联合国儿童基金会等国际组织的共同努力，全球脊髓灰质炎已接近消灭。中国政府在1991年3月世界儿童问题首脑会议上做出了政治承诺。国务院在1992年2月正式颁布了《90年代中国儿童发展规划纲要》，提出在1995年时通过消灭脊髓灰质炎进一步巩固和发展计划免疫成果，从而保护儿童健康。《全国1996年—2000年消灭脊髓灰质炎行动规划》由原卫生部1996年制定并下发，规划要求通过常规免疫接种率的提高、急性弛缓性麻痹（AFP）病例监测系统的建立和加强等策略使各省如期实现全国消灭脊髓灰质炎。2000年10月，包括我国在内的西太平洋地区（WPR）在日本京都由WHO WPR宣布实现了无脊髓灰质炎的目标。

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