新型冠状病毒感染(新冠)大流行已结束,但新发传染病再次暴发的风险使我们的神经始终不能放松。对于那些传染性高、对健康伤害严重(如病死率高)的传染病,如严重急性呼吸综合征(SARS)和新冠,一旦暴发流行,如能及时预警,可大大减少其对人民生命健康的影响和对整个社会经济的冲击。但是,错误预警也是有代价的,有时可能是巨大的。回应错误预警的行动是徒劳的,是应尽量避免的,所以只需针对性地对某些特定的传染病暴发进行及时预警。
传染性高、对健康伤害严重的呼吸道传染病应是预警的首要对象。相比那些传染性高但致病性弱(如普通病毒性感冒)或致病性强但传染性低(如乙型肝炎和艾滋病)的传染病,前者对健康影响相对较小,对社会冲击不大,而后者由于传播速度慢,使我们有足够的时间展开研究和防控,也有充分的时间研发疫苗和药物。因此,这两类传染病不足以成为预警研究首要关注的对象。
在各种各样的传染性疾病中,传播最快、最难防控的是呼吸道传染病,而更难防控的是病原体未知的、之前在人间从未流行过的、新发的呼吸道传染病,因为它们会来得很突然、很凶猛[1-3]。新发传染病可能来自动物的首次溢出,也可能来自生物武器的袭击。由于没有任何先验的认知,缺乏检测和诊断手段,没有防控经验,更没有疫苗和药物,这类新发传染病一旦暴发,对人类造成的危害将远远大于病原体已知的传染性、致病性相当的传染病。
由于大多数新发传染病均来自动物的溢出,对于新发传染病的预警,一种理想的策略是通过对动物病原体的监测,及时发现具有高传染性、高致病性潜力的病原体,并采取措施防止其从动物溢出造成人间的传播和流行,这就是“同一健康”策略[4-5]。
但是,动物病原体有很多,大部分对人类没有致病性。在没有溢出之前,预测一个动物病毒是否能够传染给人类,是否会造成大流行且严重威胁人类生命健康,目前尚无成功的先例。一旦发现可疑(即仅仅是怀疑可能引起大流行且致病性高)的病原体,将会试图把这个病毒扼杀在摇篮中,使其不会造成人间流行。
由于没有人间流行,无法证明这个病毒是否真的会引起人间大流行,也无法证明它是否会真的给人类健康造成巨大伤害。如果不阻止其溢出,预警将没有意义;如果成功阻止其溢出,将无法知道是否因错误报警而做了无用功。
进一步讲,建立任何预测模型都需要大量同类案例的先验数据,少则几百几千个,多则数万个甚至更多,而新发烈性传染病在人间暴发流行的案例只是个位数。在既往案例如此稀少的情况下,理论上建立病原体溢出前的预警模型几乎是不可能的。同理,那些旨在无选择地预防或降低动物传染病对人类溢出风险的策略,是否有效则更难评估和确认,目前也没有成功的先例可以借鉴。因此,如何利用这些理念实现对新发传染病的预警,以及其他可能的预警方法,都有待未来更多更深入的研究。
由此来看,目前切实可行的传染病预警似乎只有一条路可走[6]:当严重威胁人类生命健康的新发传染病在人间暴发之后,及时发现并作出预警,然后迅速采取公共卫生措施,把疫情控制在局部、消灭在当地,以避免大流行的发生。
我国抗击新冠疫情的经验证明,即使在没有疫苗和特效药的情况下,只要能够早期发现疫情,在核酸检测和现代通信技术的辅助下,依靠公共卫生防控措施,完全有可能把一个高度传染的疾病消灭在局部地区[7]。扑灭或强烈压制暴发早期的传染病流行的能力,是新发烈性传染病暴发后预警策略可以被接受的前提条件。
那么,如何及时发现那些高度传染、严重威胁人类生命健康的传染病在人间的暴发,就是新发传染病预警和应对的关键所在。这类传染病人间暴发的关键信号是什么,预警就是要及时捕捉到这些信号。
这类传染病主要是通过呼吸道传播的,且在短期内能够传播几百甚至上千人,并出现很多聚集性死亡病例。例如,在新发传染病暴发初期,如果基本传播指数与新型冠状病毒相当,即基本再生数约为3,代际时间为5 d,那么一个月之内可以引起1 093人感染;如果病死率也与新型冠状病毒相当,约为5%,那么一个月内会出现55例死亡病例[8-9]。如果发生在范围很小的人群,这个聚集出现的特殊病例的死亡人数,就能构成足够强烈的预警信号。
我国抗击新冠疫情的经验显示,当像新冠一样的新发传染病暴发时,如果能在一个月之内发出首次预警信号,就有相当大的把握把这个传染病扑灭。
由于病情严重且具有传染性,因此可进一步推测,相关病例必然会出现在暴发附近的一所或几所大型医院的重症监护室,尤其是呼吸科重症监护室。那么,对这类疾病监测的重心或底层网络就是呼吸科重症监护室。当一个呼吸科重症监护室短时间内突然出现不明原因发热的呼吸道疾病且没有其他严重基础疾病而死亡的病例,尤其是当死亡病例是中青年医务人员或彼此有密切接触史时,就是强烈的预警信号,应迅速作出初步预警,引起有关部门的重视,并立即展开流行病学调查,以确定高传染性、高致病性的传染病是否已在人群中暴发。
在没有大型医院的边远地区,短期内发现多个聚集性、相互关联、没有严重基础疾病、中青年人、发热性呼吸道疾病的死亡病例,无论发生在什么场合,都应作为初步的预警信号。
在这个预警机制里,出现多少上述描述的特殊死亡病例应启动预警,则需要进一步研究,作更精准的推算。一个初步的建议是:一周内出现1~2例应引起医院的注意,3~4例应引起市级CDC的关注,≥5例或一个地区多个医院同时出现类似死亡病例,应上报国家CDC。
由于新发传染病大流行是罕见事件,任何预测机制都不可避免地会产生假预警信号,而且越是敏感的预警机制,假预警信号会越多[10-11]。因此,在首次预警信号出现时,应迅速启动小范围防控机制,并同时展开严密的流行病学调查,对预警信号作进一步评估和确认,如此循序渐进,以期在疫情可控的前提下,对疫情暴发作出准确的判断,减少不必要的大规模防控行动造成的社会混乱和经济损失。另外,一旦确认为传染性疾病,应迅速展开病原体分离工作和感染检测方法的研究。
诚然,疫情暴发后的预警是有一定代价的,即允许这个传染病在局部小范围内流行。如前所述,目前尚没有任何迹象表明,疫情暴发前的预警是可能的。因此,在无法实现疫情暴发前预警的前提下,这个小的代价是不可避免的,也是不得不承受的。
该预警机制使用的信号是死亡病例。死亡病例容易确认,也能说明疾病的危害足够严重,而且现代社会中,死亡发生在医疗机构之外的概率很低,尤其是在城市里。因此,该预警机制的灵敏度和特异度较高,预警失败或错误预警的机会较小。
而且,当入境口岸检疫失败导致输入性的法定传染病或新型烈性传染病暴发,或是其他预警机制失败导致本土法定烈性传染病暴发,或是已知本土传染病病原体变异导致传染性和致病性大大增加,或是生物武器袭击,这个预警机制都是有效的。历史的经验也证明这个预警机制可能是可行的,SARS和新冠的暴发最初都是在这个场景下以这样的信号出现。
此外,引起人间大流行的传染病病原体主要是病毒和细菌。抗生素能有效治疗绝大部分细菌性感染,如霍乱和鼠疫,因此细菌性传染病不是最可怕的。而对于病毒性感染目前多缺乏有效治疗,可引起大暴发致死率高的病毒性传染病,如SARS和新冠,才是最危险的。但本文提出的预警机制对病毒性和细菌性传染病同等有效。病毒性传染病更难防控的事实也说明,一旦预警启动,病原体的探索方向应首先考虑病毒而不是细菌。
疫情暴发后到底有没有其他预警机制呢?有,比如人们常说的通过发热和呼吸道症状(而不是重症和死亡)及其相关因素(如感冒药和纸巾销量)来预测[12]。但是,新发呼吸道传染病的临床表现并没有特异性,很难与常见的呼吸道传染病区分开,更重要的是,后者绝大部分并不严重且流行比较常见,故这种方法预警新发传染病的假阳性率会很高或不够及时。如果每次预警都启动流行病学调查和必要的防控机制,绝大部分情况下将是徒劳的;如果不启动调查和防控机制,预警就失去了意义。SARS和新冠都不是通过这样的途径发现的,也说明这样的预警机制是不可靠的。
必须再次强调的是,高传染性、高致病性的新发传染病大流行是罕见事件,任何目前可想象的预警机制都不可避免地会发出很多假阳性信号。因此,无论理论上多么可靠,首次预警信号出现时,都应采取循序渐进、逐步确认的策略,在保证预警灵敏度的同时,尽可能地减少错误预警带来的社会混乱和资源浪费。
其实,SARS和新冠疫情的发现已经比较早了,说明新发传染病暴发后的早期预警是可行的,而且新的预警机制有可能进一步提前预警的时间。同时,抗击新冠疫情的经验也说明,问题的关键很可能不是还能提前多少时间发出预警,而是初步预警发出后应采取的方略和措施,而行动的速度和有效性则取决于平时的准备[7, 9]。方略上应在小范围内像应对SARS和新冠一样严阵以待,措施上应首先展开对疫情性质的流行病学调查和“以防万一”的非药物干预措施,其次是病原体的分离和检测试剂的研究,再次是疫苗和药物研究,发表文章不是首要任务。
最后,即使疫情暴发后的预警是有效、可行的,但它也是目前形势下的无奈之举,因为没有更好的方法。如果可以于疫情在人间暴发前发出预警,并彻底消灭传染源和病原体,则可真正做到一劳永逸,虽然有时(如传染病病原体作为生物武器时)做到这一点是极其困难的(应充分引起重视)。
与人间暴发前的预警相比,疫情暴发后预警的缺点是,需要有坚定不移地采取一切措施扑灭疫情的决心,如果扑灭了(如SARS)则彻底解决,如果不能扑灭(如新冠)则可能演变成一场持久战。故在强调暴发后预警重要性的同时,也应期待疫情暴发前预警方法的早日成功。
本文旨在围绕传染病预警的总体方向和路线机制,论证如何在实践中实现这个机制,还需要依据上述原理,建立预警机制的试验基地,以严重型流感等疾病或假设案例作为预警对象,明确预警信号,构建初步的流行病学调查、上报和应对机制,展开深入的可行性研究。