科學家們尚未完全瞭解H7N9禽流感病毒在中國是如何傳播的,或者為什麼散發的人類病例模式會呈現現在這樣。但是,繪製過去禽流感病毒和人類感染地理傳播的已知風險因素,可能會提供一些線索。
中國於3月31日報告了首例人類感染H7N9的病例,其中東部沿海的上海有兩例,鄰近的安徽省有一例。截至4月22日,世界衛生組織(WHO)已統計出104例確診病例,包括21例死亡,該病毒的地理範圍已擴大到鄰近的江蘇省和浙江省,以及北方的北京和中部的河南。
4月23日,中國官方通訊社新華社報道,一名36歲男子在上海和北京之間的棗莊市病情嚴重,這是山東省首例病例(未在地圖上顯示)。上海報告的病例最多,為32例,浙江省杭州市為27例;浙江省湖州市和江蘇省南京市各報告了10例病例。
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為了阻止目前人類病例的激增,科學家必須確定病毒的來源以及感染人類的途徑。活禽市場的鳥類被懷疑是其中一個來源,但對家禽和其他動物進行的數萬次測試迄今未能發現病毒的顯著水平。
在一個擁有約60億隻家禽和5億頭豬的國家(更不用說大量的野生鳥類,包括許多候鳥)中,設計有效的鳥類和動物取樣檢測方法絕非易事。雖然H7N9傳播的風險因素尚不清楚,但對其近親H5N1病毒的大量研究可能會有助於分析,H5N1病毒自2003年以來已導致622例確診病例和371例死亡。這反過來將有助於科學家和衛生官員確定其監測和控制工作的目標。
對於H5N1,研究人員整合了大型資料集,其中結合了許多潛在重要因素的資訊,例如家禽貿易路線、運輸的鳥類數量、活禽市場及其供應路線的分佈、水禽數量、土地利用和人口密度。在這些基礎上,他們還增加了家禽中H5N1病例的分佈,以及市場主動監測中獲得的H5N1陽性結果。
馬裡烏斯·吉爾伯特是2011年發表在PLoS 病原體上的一項研究的合著者,也是布魯塞爾自由大學禽流感病毒流行病學和生態學專家。他說,儘管H7N9的風險因素可能不同,但在當前資訊匱乏的情況下,H5N1風險地圖可能是一個很好的起點,可以用來確定風險最高的地區。
事實上,當將H7N9的人類病例疊加在馬裡烏斯及其合著者提供給《自然》的風險地圖上時,它們似乎都落在H5N1的最高風險區域內。該地圖表明,H7N9的高風險地區可能包括山東省(4月23日報告了首例病例)以及延伸到北方遼寧省的渤海海域周圍的區域。
吉爾伯特是上週在聯合國糧食及農業組織(羅馬)參加為期兩天會議的30多位國際專家之一,他們討論了當前的H7N9疫情。他說,在會議上,風險建模和繪圖被討論為設計有針對性的監測手段之一。此類資訊還可以用於幫助修改農業和貿易行為,以降低人類接觸病毒的風險。隨著對H7N9的瞭解加深,可以進一步改進這些模型。
其他病毒載體?
截至2013年4月16日,H7N9病例(紅色圓圈),以及中國和整個亞洲的人口(A;2010年人口密度)、豬(B)、雞(C)和鴨(D)的密度。(牲畜密度是按每平方公里動物數量建模並標準化到2006年全國總數。請注意豬的比例不同。)H7N9病例位置由糧農組織羅馬分部EMPRES提供。人口資料來自ASIAPOP。
資料來源:由T. P. Robinson、G. R. W. Wint、G. Conchedda、T. P. Van Boeckel、V. Ercoli、E. Palamara、G. Cinardi、L. D’Aietti和M. Gilbert(2013)提供的地圖。未發表的資料。(T.P.R., 布魯塞爾國家科學研究基金會;G.R.W., 英國牛津大學;G.Co.、V.E.、E.P.、G.Ci.和L.D'A., 糧農組織,羅馬;T.P.V.B.和M.G., 布魯塞爾自由大學,布魯塞爾。)
H7N9病毒具有變異,這意味著它比H5N1更容易從鳥類傳播到人類。鳥類和哺乳動物種群之間的鄰近關係也可能使該病毒有機會進一步適應哺乳動物,包括人類。一個國際研究小組為《自然》編制了地圖,顯示了中國許多地區和整個亞洲的雞、豬、鴨和人口密度。他們計算得出,在截至4月16日發生的60例H7N9人類病例的每個病例的50公里半徑範圍內,居住著1.31億人、2.41億隻家雞、4700萬隻家鴨和2200萬頭豬。
迄今為止,沒有證據表明H7N9發生了持續的人際傳播。但如果真的發生了呢?正如越南胡志明市牛津大學臨床研究部主任傑里米·法勒所描述的“非凡努力”,他和包括一些來自中國和世界衛生組織的國際研究人員在過去幾周內共同努力,快速分析了中國的航空公司乘客資料。由此產生的地圖和資料可能會提供一個關於全球哪些地區風險最高的初步概念。
研究人員提供給《自然》的一張地圖顯示,他們指出,中國東部——當前H7N9疫情的中心——是世界上最繁忙的航空交通樞紐之一。“在中國境外,全球四分之一的人口居住在距疫情爆發地區有直飛航班的機場兩小時車程內,如果包括一個轉機航班,則為70%。”研究人員解釋說。
正如越南河內牛津大學臨床研究部主任彼得·霍比及其同事在本週《自然》雜誌上的一篇世界觀文章中所指出的那樣,“中國大陸境外出現第一例H7N9人類病例可能只是時間問題。然後,公共衛生和臨床界將需要仔細而迅速地評估,它是否代表著一例動物傳播給人類的輸入性病例、一種已經傳播到國外的動物流行病,還是部分或完全適應人類的病毒的國際傳播。”
H7N9現在在哪裡?
大多數H7N9人類病例仍然集中在中國東部沿海的上海附近,但也在北方的北京和中部的河南省發現了病例。(地圖上紅色圓圈的大小與人類病例的數量成正比。)
資料來源:多個,包括世界衛生組織和新華社。
(要以3D形式檢視此地圖,請下載地圖檔案並在Google地球中檢視,請點選此處。)
H7N9接下來可能去哪裡?
為另一種已確立的禽流感病毒H5N1的人類感染開發的風險地圖可能有助於確定H7N9監測和控制工作的目標。該地圖顯示了疊加在為H5N1開發的風險地圖上的H7N9人類病例(藍色圓圈),淺黃色代表最低風險,深色區域代表較高風險。資料來源:Martin, V.et al. PLoS Pathog. 7, e1001308 (2011)。
(這是一張大地圖,因此可能需要幾秒鐘才能在Google地球中顯示。要下載地圖檔案以在Google地球中檢視,請點選此處。)
所呈現的地圖僅用於資料視覺化目的;顯示的邊界和名稱不表達對任何國家、領土或領土邊界劃定的法律地位的任何意見。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2013年4月24日首次發表。