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控制蝙蝠狂犬病的新希望:可传播疫苗

已有 1385 次阅读 2021-6-17 07:05 |个人分类:狂犬病防治|系统分类:科普集锦

控制蝙蝠狂犬病的新希望:可传播疫苗

Nature》子刊 《Ecology & Evolution(生态学与进化)》的一篇研究报告(参考文献1),展示可传播疫苗野生蝙蝠中有效控制狂犬病毒传播的前景


全球的目标是2030年消除经犬传播的狂犬病。人类的狂犬病99%是由犬引起的。解决了犬狂犬病问题,人类狂犬病问题就可基本得到解决

但狂犬病毒几乎可感染所有哺乳动物。人类与狂犬病相伴有数千年的历史,感染犬和人的狂犬病毒在历史上曾多次发生绝灭,又多次从其他动物中重新引进。所以要想彻底消灭狂犬病,就必须消灭所有哺乳动物包括野生哺乳动物中的狂犬病

针对野生动物中的陆生哺乳动物中狂犬病毒的储存宿主,人类已经有很成功的经验。在西欧多年广泛采用口服诱饵疫苗消除了西欧狐狸狂犬病目前美国已借助于口服诱饵疫苗浣熊狂犬病的传播控制在仅局限于美国东部。

目前对唯一会飞行的哺乳动物--蝙蝠的狂犬病的控制还是一个悬而未决的问题。

狂犬病毒的系统发生学和生物钟研究结果证明:目前流行在世界各地的狗群中的狂犬病毒是在大约1,000年前从蝙蝠中重新传播过来的所以要彻底消灭狂犬病,也必须消除会飞行的哺乳动物蝙蝠中的狂犬病。

目前人类在蝙蝠中消除疾病还面临巨大的挑战,因为狂犬病毒的种类过多,而且翼手目动物在全球生态学中有重大作用(如种子传播、授粉和节肢动物的捕食)。因此,目前要消除蝙蝠狂犬病是不可能的,此事迄今还未提上议事日程

除了由西半球的吸血蝙蝠传播的狂犬病之外,与其蝙蝠狂犬病相关的公共卫生风险比与食肉动物狂犬病相关的风险要低得多,尽管感染的后果也是严重的。因此,应该避免采用任何不加选择地消灭所有蝙蝠的方法,尤其是应当考虑到在大多数国家蝙蝠是受保护的动物

吸血蝙蝠在牛群中传播的麻痹型狂犬病可以通过给牛接种疫苗进行控制。为杀灭其主要宿主物种吸血蝙蝠在拉丁美洲广泛使用血液抗凝剂,因抗凝剂可使吸血蝙蝠因血流不止而大批死亡。抗凝剂使用的方法直接涂抹在抓获的吸血蝙蝠的背部然后再放飞,吸血蝙蝠的生活习性可确保一只蝙蝠涂抹了抗凝剂后引发多只蝙蝠死亡。也可直接对可能被咬的肌肉注射抗凝剂,吸血蝙蝠吸了牛的血就会血流不止而死亡。但此类方法都是值得怀疑或应当废弃的。

对于许多重要的野生动物疾病来说,一个主要的问题是无法为足够比例的宿主群体接种疫苗以控制病原体,而且直接对野生动物(特别是对会飞行的蝙蝠)以个为基础的疫苗接种在实际上是不可能办到。从接种了疫苗个体直接传播到未接种疫苗个体的干预措施越来越多地被用于控制节肢动物传播的疾病,并被提出作为大规模接种野生动物疫苗的解决方案,因为使用的每一单疫苗将能实现对多个个体的免疫。

然而,正如在根除脊髓灰质炎病毒的努力中看到的那样,维持传播的疫苗可能会恢复到毒性表型,而且在野生动物中,疫苗从已接种疫苗的个体释放出来可能会对竞争关系的病原体或宿主物种产生意想不到的生态或进化影响。因此,在设计时传播能力被有意限制的疫苗目前是现实应用的首选疫苗。令人鼓舞的是,理论模型表明,这种具有有限传播能力的疫苗的表现始终优于仅仅针对个体的疫苗增加了根除疾病的可能性。

尽管理论上有希望,但可传播疫苗迄今还很少在自然系统中进行测试,这方面仅有的例子是有关兔子出血性疾病兔子粘液瘤病毒。理论和实践之间的差距反映了一些限制因素:疫苗可能难于获得;对目标病原体或疫苗传播动力学的流行病学知识可能不足以支持制定实施方案或预测效益;在现有管理机制可能出现失控的局面,即无法确保完全排除新干预措施可能引发的真实或预期的风险。

吸血蝙蝠狂犬病(Vampire bat rabiesVBR)是在拉丁美洲发现的一种普遍致命的病毒性人畜共患疾病,是一种易于管控的系统,可用于探索如何采用可传播疫苗以保护人类和动物健康。在普通吸血蝙蝠(Desmodus rotundus)经常以人血为食的地方,据估计,VBR造成的死亡在局部地区可能高达每10万人960例。

牲畜死亡造成的损失每年超过5,000万美元,并不成比例地特别影响到贫困的农村社区。现有的管理战略已无法减轻VBR的负担。人畜疫苗具有保护作用,但高昂的成本和偏远地区难以获得的条件限制了疫苗的使用。

狂犬病控制项目还使用抗凝剂毒药(vampiricide,吸血蝙蝠毒杀剂)来杀吸血蝙蝠,这些抗凝剂局部凝胶的方式施用,通过社接触在蝙蝠之间传播,并在吸血蝙蝠群体中特有的相互梳理grooming)活中被摄取(发生口腔局部转移orotopical transfer)。

虽然扑杀减少蝙蝠对人和牲畜的咬伤,但扑杀对狂犬病传播的影响仍有争议。而且据预测,扑杀后蝙蝠中狂犬病的传播可能反而会加剧,会增加不同蝙蝠群的混合,从而加剧VBR的传播,类似于扑杀导致badger)的活动范围发生改变,最终结果是导致牛结核病传播增加。

口服狂犬病疫苗传播采用抗凝剂毒药相同的口腔局部传播机制,作为使用该毒剂的一种更好的替代方法。

实验证明,这些重组病毒载体疫苗可以间接免疫圈养的未经免疫的蝙蝠,但从未在野生种群中进行过试验。在部署重组病毒载体疫苗用于大规模控制蝙蝠狂犬病之前,必须解决几个悬而未决的问题

1)此类疫苗在野生蝙蝠中传播的效率如何?

(2)某些蝙蝠群体是否特别难以接种疫苗或特别难以有效传播疫苗?

(3)由此产生的免疫接种程度是否会实现显著减少狂犬病传播?

(4)疫苗是否会比目前的扑杀政策更有效地降低人畜狂犬病风险

该论文的作者通过使用荧光素生物标记的实地研究来量化野生吸血蝙蝠之间的接触网络关系和口腔局部转移的实况,借助数学模型来回答上述问题,这些数学模型模拟了通过相同机制传播的疫苗和吸血蝙蝠毒杀剂如何影响狂犬病爆发的规模、持续时间和发生频率。

在个之间自动转移的疫苗已被提出作为一种新的战略,以控制难以接近的野生动物种群内的传染病。然而,在现实世界的系统中,疫苗的传播率和流行病学的效力仍然难以捉摸。在这里,作者研究通过社会接触在个之间传播的局部疫苗是否可以控制吸血蝙蝠狂犬病

在三个秘鲁蝙蝠群落进行的现场实验使用荧光生物标记作为蝙蝠蝙蝠转移和口服疫苗的代表,结果显示,疫苗在群体中的传播将使种群水平免疫力提高2.6倍超过使用传统的、不可传播的疫苗所作的相同努力。数学模型显示,观察到的疫苗转移水平将降低狂犬病爆发的概率、规模和持续时间,即使在低但现实可行的疫苗应用水平。

    模型进一步预测,现有疫苗比目前在北美洲、中美洲和南美洲实施的扑杀蝙蝠政策具有重大优势。在对疫苗设计和测试进行昂贵的投资之前,应当将生物标记物数学模型结合起来进行现场研究,从而能更深入了解可传播疫苗是如何迎战可能在健康和动物保护方面造成巨大危害的病原体。

参考文献:

 Bakker, K. M. et al. Fluorescent biomarkers demonstrate prospects for spreadable vaccines to control disease transmission in wild bats荧光生物标记物展示了可传播疫苗野生蝙蝠控制疾病传播的前景. Nat Ecol Evol 3, 1697–1704 (2019). https://doi.org/10.1038/s41559-019-1032-x  

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