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满足这4个条件,疾病就可以被永久消灭?
2019-12-06        来源:环球科学        作者:

        经过十几年的努力,人类在1980年消灭了天花病毒,这也是目前唯一一种被人类彻底消除的病毒。与之相比,对于很多病原体,人类付出了几十年的努力,却依旧无法根除。为什么只有天花病毒被消灭了?哪些条件决定了根除某种病原体的难易程度?在这篇文章中,作者列举了4个关键的生理及心理因素。

        撰文 | Tara C. Smith  翻译 | 石云雷  审校 | 吴非

        今年10月,世界卫生组织(WHO)宣布,导致小儿麻痹症的3型脊髓灰质炎病毒(WPV3)被消灭。而在2015年,除高安全等级的生物实验室之外,2型脊髓灰质炎病毒(WPV2)在全球其他地方都被清除了。(但WPV1仍广泛存在。)而这两种导致严重瘫痪或死亡的病毒的灭绝,要归功于成千上万为消除疾病事业奋斗的病毒学家和医生。

        曾经,根除疾病还只是一个梦想,但从1980年起,我们拥有了永久消灭疾病的能力。那一年,人类在全球范围内消灭了天花病毒。这次胜利,已经挽救了2亿人的生命。

        但在战胜天花病毒之后,我们试图根除其他疾病的进展,却没有这么顺利。最初,人类希望能在21世纪到来时,消除所有的脊髓灰质炎病毒。但直到现在,目标仍未达成。如今,由于追踪这种疾病较为困难,他们不得不把消除WPV1病毒的时间延长至2023年。而另一种接近被消除的寄生虫:麦地那龙线虫(Guinea worm),也存在类似的情况——根除这种寄生虫的行动也更加复杂了。

        所以,为什么迄今为止,只有天花病毒被人类完全消除了?

        消灭天花的4大因素

        要清除一种病原体,我们需要找到一种方式阻止它传播。一旦病毒的传播被阻断、已经受感染的人接受隔离治疗,就可以阻止更多的人被感染。当这些工作进行得足够彻底时,世界上就不会再出现新的感染病例,疾病也就被消除了。从理论上讲,这个过程可采取多种途径。例如,使用一种高效的疫苗,能防止病毒感染其他的宿主;清除其中一种媒介,可能会消除病毒的感染;对于一种细菌型病原体,可以采用抗生素直接进行治疗。但理论往往并不能被转化为现实。

        在考虑采用什么途径消除病毒时,天花病毒作为一种已被消除的病毒,为我们提供了一个完美的研究案例。首先,天花病毒只在人类中传播,而不会在其他动物间传播。只要将它从人类中清除,我们就能彻底消除它。目前,流行病学家还不明白为什么天花病毒只感染人类,并且人们可能无法很快就找到答案,因为仅有的天花病毒的研究集中在治疗和疫苗研究,而不是基础的生物学研究。

        其次,天花病毒感染人体后会产生十分清晰的症状,明显区分于其他感染。天花感染会产生可轻易辨别的红疹,同时,天花感染者会表现出明显的临床症状,他们无法在被感染后和具有感染性时,依然保持健康。虽然我们仍然不清楚原因,但这些特征让人们更容易追踪新的天花感染,并且能迅速阻止疫情暴发。

        另外,病毒学家已经研发出了一种很高效的疫苗:与天花病毒十分相近的牛痘病毒。当人们接种疫苗时,接种者的免疫系统会对疫苗中的一些活体病毒迅速产生强大、持续的免疫反应。这种疫苗甚至可以终止天花病毒的感染。流行病学家Larry Brilliant说:“感染天花病毒长达6天的患者,也可以接种疫苗。”他参与了天花病毒的消除行动。

        最后,天花病毒的灭绝还有一种心理学原因:天花是一种让人们害怕的疾病。人们知道感染天花病毒的致命性,而幸存者身上也会留下很多伤疤。因此,通过接种疫苗消灭天花,获得了来自全球各地政府和群众的支持。

        这些特征让我们在经过十几年的努力后,清除了危害人类的古老病毒。但如果一种病毒缺乏上述1~2个特征,它就很难被消除了。

        谁会是下一个?

        与天花病毒类似,脊髓灰质炎病毒(WPV)也是一种只感染人类的病毒,因此我们能针对性地研制出高效的疫苗。目前已有了两种高效的疫苗,但其中任何一种都不及天花疫苗有效。另外,其中一种活体疫苗由于具有潜在的突变能力,能引发小儿麻痹症,已经停止使用。事实上,在过去几年内,因接种疫苗而感染髓灰质炎的人数,已经超过了被野生脊髓灰质炎病毒感染的人数。(但其他针对流感病毒或典型疾病的疫苗,并不存在这种情况。)

        不幸的是,WPV感染与天花病毒相比,有一个显著的差异:大约95%的WPV感染者不会表现出任何症状,或者只有发热和头痛等常见的症状。这也意味着用于追踪天花的方法,并不适用于小儿麻痹症。通常,人们会检测环境样本中的WPV浓度,如果检测结果为阳性,就意味该地区需要增加MVP疫苗的接种量。这个过程中会不断重复,直到环境样本中无法再检测出MVP。虽然这是一个不太高效的方式,但确实有效。这就是人类消除两种脊髓灰质炎病毒的方式,并且它有可能帮助人类消除Ⅰ型脊髓灰质炎病毒。

        麦地那龙线虫是一种在生物学上与天花病毒具有很大差异的病原体,这也使它很难被消除。1986年,由前美国总统吉米·卡特参与建立的健康组织,在消灭麦地那龙线虫的行动中做出了巨大的贡献。他们的努力,使得通过水源感染麦地那龙线虫的人数,从350万降低至不到30人。

        类似于天花病毒,麦地那龙线虫感染能产生特征性的感染症状。这种线虫在宿主体内生长一年后,其繁殖的幼虫会在宿主的小腿堆积,产生水泡和溃烂。但在过去五年,医生发现麦地那龙线虫还能感染除人之外的其他动物,因此消除这种寄生虫变得越来越困难。最近的研究证实了麦地那龙线虫能在狗、青蛙和鱼中传染。由于这些动物会重新污染水源,因此这种病毒的根除时间不得不推后。

        尽管存在这些问题,之前的行动已经显示消灭脊髓灰质炎病毒和麦地那龙线虫是可行的。将来,雅司病和麻疹也将是候选的消除目标。雅司病是一种由螺旋菌引起的人类特异性感染。如果感染后不被治疗,感染者很有可能患上严重的疾病或是残疾。在2012年,研究人员发现单一的抗生素(苄星青霉素G、红霉素、氯霉素或四环素)就能治疗雅司病并破坏它的传播循环。2016年印度通过这种方式消灭了雅司病。但随着螺旋菌出现抗生素耐药性,雅司病的清除工作可能会更加复杂。

        而麻疹病毒也具有一些与天花病毒类似的特征:它只在人类中传播,感染的患者会产生特征性的症状,同时已有一种相对高效的预防性疫苗。从2000年起,全球范围的麻疹致死人数下降了大约20%。虽然麻疹病毒在生物学特征上与天花病毒十分相似,但它不具有类似天花病毒的关键性心理因素:人们并不害怕麻疹。

        虽然我们有清除某种特定疾病的生物学工具,但还并不足以帮助我们根除疾病。

        “这不是因为科学,而是公众的意愿。”Brilliant说,“它决定了某种疾病最终能否被消灭。”

        原文链接:

        https://www.quantamagazine.org/why-smallpox-is-no-more-but-polio-and-other-diseases-persist-20191203/

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