出品：新浪科技《科學大家》、未來論壇
主講嘉賓：?？∑?吉林大學第一醫院轉化醫學研究院副院長、教授
什么是新發傳染??？在20世紀60年代，人類同傳染病的斗爭已經取得了非常大的成績。一些傳統的古老的傳染病已經被控制住，甚至像天花就被消滅了。在60年代，人們對這些成績歡欣鼓舞，其中有一位諾貝爾獎獲得者牽頭作了一項報告，說“傳染病已經不再是威脅人類健康的重要的公共問題”。但是報告發表以后，不久就出現了一系列新發傳染病，例如軍團病等，這些病一直沒有得到廣泛重視，直到艾滋病的出現，人們才意識到新發傳染病仍然是嚴重威脅人類生活的重要問題。隨后又陸續暴發了各種各樣的流感、SARS以及布尼亞病毒感染等傳染病。
新發傳染病包含以下幾種情況：第一種是新發的物種或菌株，以往從來沒有感染過人類但現在感染人類了，比如SARS病毒以及這次的新冠病毒以及艾滋病病毒。第二種是過去僅在某一個小規模的人群中流行而后又傳播到新的人群的疾病，這也稱新傳染病。第三種是過去影響范圍不太大，但由于生態環境的變化（比如美國的森林再造導致了廣泛的森林覆蓋）使得一些傳染性的疾病引起了廣泛的感染，比如萊姆病，現在萊姆病在中國也有較多的發病。第四種是過去這個疾病能夠治療，但是現有抗生素對它無效，產生耐藥，比如耐藥結核感染，也叫再發傳染病。
什么原因導致新發傳染病的流行
什么原因導致新發傳染病的流行呢？第一個是微生物發生變化，比如甲型流感病毒，它的基因變異導致了新的流行；第二是人類易感性的改變，比如艾滋病使人類的免疫系統受到破壞，所以引起人的感染；第三是天氣的變化，由于氣候的變化（變暖），蚊、蜱叮咬帶來的人畜共患媒介的疾病增多，比如西尼羅河疾病就是由蚊子傳播的，從熱帶正進一步傳播到亞熱帶；第四是人口和貿易的變化，交通的便利使得一個疾病能迅速在全球傳播。如果在某一局部傳播的疾病擴大到跨洲傳播或者全球傳播，這個我們也稱為新發傳染??；第五是經濟活動中導致的細菌或者病毒的變化，比如養殖業里大量抗菌素的添加，使人類以及動物中耐藥細菌廣泛地增多；第六是國家公共衛生系統的崩潰，比如津巴布韋等；第七是貧困和社會不公平，也會造成結核為主的傳染病傳播；第八是戰爭、饑荒、生物恐怖這些都會帶來傳染病的暴發；第九是水壩和灌溉系統的建設也會導致生物的生殖發生變化進而引發新發傳染病的出現。
從1980年以來有幾十種傳染病新發，冠狀病毒肺炎、非典和中東呼吸綜合癥，這些都是非常典型的新發傳染病。以往我們認為它可能是傳染病，但病原體沒有得到證實，經過證實以后我們也稱它為新型傳染病，比如丙型肝炎和戊型肝炎。其次例如手足口病，原來是在很小的范圍內傳播，或者是很多年以后已經不再嚴重威脅人類健康，但最近這幾年又出現，我們叫它重現的傳染病。最后就是生物恐怖主義帶來的傳染病，比如炭疽病，炭疽過去曾經在人類中廣泛的傳播，但是幾乎接近消失，現在由于生物恐怖又導致這個的疾病出現。
這些疾病都是哪些類型的疾??？它們又是如何傳播的？《自然》雜志上總結了1940年到2000年間新發傳染病的種類，我們看到這些新發傳染病的種類包括細菌、病毒、霉菌、寄生蟲等等，其中細菌類的最多，占所有新發傳染病的54%。但很多細菌類的疾病可以預測，比如醫院里對細菌菌株進行檢測，如果是耐藥的我們認定它是新發傳染病。所以針對這種細菌性的傳染病，人們并不太恐慌。
除此之外，還有一類人畜共患病，占新發傳染病的60%，它由動物傳播給人。人畜共患病中71.8%來自野生動物，野生動物是新發傳染病的一個重要來源。除此之外，有些疾病是通過蚊蟲、蜱叮咬造成的，這叫蟲媒傳染病，這個比例占的并不是特別高。細菌性疾病可以預測，但是人畜共患病難以預測，發生非常突然，這也是新發傳染病研究關注的重點。
再看新發傳染病相對風險的全球分布。上圖紅色是高發熱點地區。a圖是野生動物來源的新發傳染病的熱點地區，在中國東部，在孟加拉、印度、巴基斯坦、某些非洲以及某些歐洲地區都是高發地區。b圖這一類也是動物源性的傳染病，但以家禽家畜為主。針對這一類傳染病，中國、印巴次大陸仍然是高發區。c圖這一類是耐藥細菌造成的新發傳染病，在中國、印巴次大陸以及歐洲的部分地區都是高發的熱點地區。d圖是依靠媒介傳播的傳染病，中國仍然是熱點地區，也包括印巴次大陸和非洲一些國家。
為什么我們中華民族多災多難呢？前幾天網上流行一張圖“天意難為”，大家就想到神秘的北緯30度。北緯30度曾經有過古老輝煌的文明，但不知道什么原因消失了。比如四川的三星堆文明，至今無人知道什么原因導致這些文明消失了。有人猜測可能是傳染病造成的，當然還需要很多探討。
其實網上流傳的這張圖是不太對的，它認為傳染病高發的這些國家都是北緯40度，實際上武漢在北緯30度。這些新發傳染病多發生在北緯30度和南緯30度，也就是越靠近赤道的地區越高發。我們看這是中國的高發區，有一些擴大到北緯60度，因此總的來講緯度越低發病率越高。
新發傳染病的出現與什么因素有關系？其實和人類活動、動物活動以及自然環境是有明顯關系的。比如人類活動對人畜共患病的影響，包括樹木種植、放牧、耕地的變化以及城市化進程。在動物中，哺乳類動物的多樣性對傳染病的暴發是影響最大的，另外家畜家禽的數量也是新發傳染病發生的重要影響因素。除此之外是環境，影響最大的是森林，特別是常綠闊葉林對動物的活動以及動物多樣性的影響。人們把這些因素進行了量化分析，得出了這樣一個結論，人類的經濟活動、環境和生態因素為新發傳染病最可能起源的地區提供了依據。這些因素解釋了為什么說中國、印巴次大陸是人畜共患病高發地區，是因為在低維度地區，闊葉常綠植物、動物的多態性、哺乳類野生動物的多態性都是最豐富的。但是這張圖顯示發現和報告的新發傳染病恰恰在歐美國家，在相對危險度不太高的地區發現的比較多。所以我們要注意到，歐美國家對新發傳染病的預防預測以及采取的早發現的措施做的比我們要好。這里也顯示全球在新發疾病防治的投入以及資源配備明顯不足，高發區投入的少，低發區的投入相對比較充足。
最近世界上經歷了幾次令人注目的新發傳染病的暴發，這幾個引起人類突發公共衛生事件的都是人畜共患病。2003年冠狀病毒引起的SARS，絕大多數人對它記憶猶新。它是一種新病原體，是一種人畜共患病。中東呼吸綜合癥也是人畜共患病，病毒宿主來自單峰駱駝。2009年H1N1流感，最早發于墨西哥，是流感病毒的變異造成的，而最早的變異在豬中發生，因此也稱“豬流感”，這也是一種人獸共患病。埃博拉病毒是一種人畜共患病，在70年代的時候曾經引起當時美國和加拿大的科學家的重視，對這個疾病做了早期具有開拓性的研究，之后這個疾病很長時間不在人類中出現，直到2013-2016年又重新暴發。寨卡病毒發生在巴西，這也是一種人獸共患病。這些疾病的原發地都是維度30度以下的國家和地區。
今后是否還會有新發傳染病，會發生在哪兒？可能會是我們上面提到的地區。那么新型冠狀病毒是否在短期或者長期內再來？今天中國基本上已經取得了決定性勝利。這個病毒有很多特點和SARS非常相似，和中東呼吸綜合癥非常相似。所以如果要得到很好的控制，我們就要找到最早這個病原的宿主，切斷這個途徑，這個病毒就不會再來或者短期內不會再來。
但是人畜共患病中，有一些是感染以后就會在人類長期存在，比如艾滋病病毒，它有一個特點是形成慢性病感染。從這個角度來看，我們對新型冠狀病毒是不是太樂觀了呢？前兩條是我在SARS講課中提到的，那時候我的觀點是比較樂觀的，但現在已經形成了世界性的大流行。如果這次的疫情，在各個國家都得到充分地控制，這個病毒的傳播今年就可以切斷。但是現在已經一百多個國家暴發疫情，有些國家的醫療資源或者公共衛生管理能力不足，所以病毒傳播會比較廣泛，特別是南半球冬天來臨的時候造成更廣泛傳播，這個病毒就有可能在人類長期存在。
怎樣預防新的傳染病暴發？
怎樣預防新的傳染病暴發？我們在哪個環節控制它是最經濟、最有效的呢？我們看人畜共患病傳播的過程。最初它在動物中傳播，然后它會溢出到人類。比如禽流感和豬流感，禽流感有時來自雞，豬流感來自豬，最長接觸它的人就是養雞專業戶或者養豬的飼養員，病毒傳染他們以后，然后再在一般人群中傳播。假如說我們發現并控制了最早的宿主，這樣投入是最經濟的，花費是最少的。
這次武漢病毒所的石正麗教授長期致力于尋找病毒的來源，最后在蝙蝠中找到了冠狀病毒，之后又有科研人員在穿山甲中找到病毒。如果動物來源研究清楚，那么對病毒預防投入是最少的。病毒一旦溢出，可能經過中間宿主，也可能直接傳播給人類。最早接觸病毒的人類，以這次疫情為例，作為“人類哨兵”實際上是華南海鮮市場的這些人，如果這些人都監測好就不會傳播給廣大武漢市民，也不會傳染給全國和全球。所以早期控制非常重要。
現在對于一般人群的監測比較困難，美國的檢測試劑盒也有些供不應求。所以新發傳染病的控制最好是在源頭控制。我們國家要加大病毒學研究，特別是人畜共患疾病的病原學的研究，有一些是已經傳播給人類，有一些可能傳播給人類，加大這方面的投入是非常經濟有效的預防手段。
除了針對這三個目標（目標動物的研究，溢出事件的人類哨兵的監測，一般人群的監測）進行研究和阻斷外，還有兩個重要的點也不能忽視，一個是中間宿主，目前為止我們還不敢最終確定它就是來自蝙蝠。但是穿山甲或者SARS病毒的果子貍都是中間宿主，我們找到確切的中間宿主也可以切斷傳播途徑。
另一個是傳播媒介，比如瘧疾主要通過蚊蟲叮咬傳播，如果加強滅蚊工作或者防止蚊蟲叮咬也可以使傳染病得到阻斷?，F在瘧疾在全球的發病率顯著下降，最有效的措施不是青蒿素，而是蚊帳，人群普遍使用了蚊帳以后，瘧疾的發病率顯著減少。
那么除了以上這些措施，我們還能制定哪些策略來預防和減輕疫情暴發呢？一個是要提高病原體檢測能力。這次我們花了很短時間就得到了冠狀病毒的全基因序列，然后建立了PCR檢測方法以及抗體檢測方法，這些技術的進步提高了病原體檢測能力。
另一個是現在大家關注最多的是疫苗和藥物的研發。顯然疫苗的研究是應對新發傳染病暴發最好的措施。但是我們要知道疫苗從實驗室到人類應用要經歷四個階段。一開始是發現階段。首先我們要找到一個合適的免疫源，這個免疫源可以是病原體的全部，也可以是病原體有效的抗原部分，能夠刺激人類產生中和抗體。
目前，大家在新聞上看到了一些我們國家研究進展的新消息，這些都是在候選疫苗的研發早期階段。據我所知，在動物實驗中還沒有驗證。所以應該說我國的疫苗研究或者全球疫苗的研發處在非常早期的階段。找到了有效的抗原，經過動物試驗驗證之后，才能進行人類安全性及有效性試驗，驗證疫苗的安全性、有效性要求非常高,這一階段仍然要花費很長時間。經過驗證以后才能大規模生產。生產以后還要有積累和儲存，并運送交付到處于危險的人群中，所以這是一個漫長的過程。
前一段時間科技部說要支持五種疫苗開發，包括滅活疫苗、基因工程疫苗、腺病毒載體疫苗、核酸疫苗以及減毒流感病毒疫苗載體制備的疫苗。國際上有一個流行病防疫和創新聯盟（CEPI），由比爾蓋茨基金會等支持與資助，陸續支持一些新疫苗開發。它重點支持新的技術平臺，包括DNA疫苗、RNA疫苗和分子鉗疫苗。
歷史上流感病毒在全球人類中已經大暴發34次。印象比較深的是1918年的西班牙流感，其實不過是這次給人們留下的資料最多?，F在平峰年份每年全球死于流感的人30萬左右，遠遠超出我國新冠肺炎疫情3000人死亡，所以流感疫苗的研究是非常重要的，另外相對也比較成熟。
這些流感病毒，如果經過減毒處理，比如經過福爾馬林或者甲醛浸泡以后，活性有所減弱，就不具備致病性了，這就是活疫苗。如果用高熱或者福爾馬林長期浸泡病毒，它就會變成滅活疫苗。甲肝病毒有活疫苗也有滅活疫苗，都很好用。另外也有裂解疫苗，將病毒裂解了病毒就不再存活。還有類病毒顆粒疫苗，類病毒顆粒沒有病毒核酸，但是保留病毒的免疫原性?，F在用的最多是減毒疫苗。近年來隨著技術進步，逐漸發展出了DNA疫苗、合成肽疫苗和亞單位疫苗。合成肽疫苗和亞單位疫苗比較相似，不同的是合成肽是合成的抗原，亞單位疫苗是提取的抗原。
除了這些疫苗外，還有基因工程疫苗：把病毒的有效抗原插入到一段質粒上，然后質粒轉染到其他的細胞復制培養，提取后給人類注射，這種技術已經很成熟地應用在HPV疫苗和乙肝疫苗的制備上。
除此之外，DNA疫苗是把病毒的DNA做成質粒，然后質粒大量復制后直接注射到人的肌肉中，這時肌肉相當于酵母細胞或者大腸桿菌，質粒在肌肉細胞里復制，然后轉錄成RNA再表達出抗原，這些抗原刺激機體產生抗體。
我們做過乙肝病毒DNA疫苗的臨床試驗，發現單純注射很難進入到肌肉細胞里，因此要用基因槍，這樣轉染效率就會比較高。即便如此，DNA疫苗表達出的抗原量并不充足，所以雖然DNA疫苗從生產、制備和早期研發角度來講是最容易研發的疫苗，但是如何讓其產生足夠的抗原還有待解決。那么有人問直接注射mRNA行不行呢？近年來一些科研人員也開發出了mRNA疫苗，它在體內的表達可能比DNA疫苗更加簡單，因此表達的抗原量會比較成熟。但是RNA疫苗的技術還處于比較早期的階段，還有許多的問題需要解決。
埃博拉病毒現在有幾個批準的疫苗，其中包括美國和中國批準的疫苗。中國批準的是一種腺病毒疫苗，腺病毒是一大類病毒，有的會引起上呼吸道感染，有的會引起肺炎。多數腺病毒不致病，它的體積非常大有40kb，如果把一個病毒的抗原摻入到腺病毒里，然后對病毒進行復制，就會誘導機體產生綜合抗體。但問題是這種腺病毒在人類中廣泛地感染過，在前期的研究中發現中國人幾乎百分之百都感染過腺病毒。
因此腺病毒疫苗注射后，產生的抗體很快就把帶有抗原的腺病毒清除了，所以其在體內表達的時間比較短。腺病毒疫苗早期的制備工藝相對比較容易，但是利用腺病毒制備治療性乙肝疫苗，它的免疫原型表達還不夠。除此之外，埃博拉疫苗還有其他幾種載體，比如VSV(水皰性口炎病毒)以及HPIV3（人3型副流感病毒）。
研制疫苗應該說安全性和有效性要求非常高，不但疫苗研發很困難，而且審批也不容易。美國FDA應對新發傳染病制定了一個動物法則，就是動物實驗如果做成功了就可以批準，這只適合于無法在人體做安全性、有效性研究但疾病又嚴重威脅著人類健康的情況，例如炭疽疫苗，根據動物實驗獲得的安全性及有效性就批準上市。
我們國家也批準了埃博拉病毒疫苗的上市，是陳薇院士聯合天津的康希諾進行了臨床試驗，針對此次冠狀病毒，同樣她和康希諾公司聯合開展疫苗研究，這個疫苗雖然在非洲做了一部分研究，但是沒有大規模的臨床驗證
