RSS订阅

科普天地

防疫新思路:把疫苗打给野生动物

2020年08月06日 浏览量: 评论(0) 来源:新浪科技综合 作者: 责任编辑:yjcadmin
摘要:从十四世纪的“黑死病”到如今的新冠肺炎,百年间,人类社会爆发了无数场大型传染疫病。随着科学技术的不断进步,人类逐渐意识到,动物作为多种致命疾病的宿主,正在人类疫病史中扮演着愈发重要的角色。如果说给人打疫苗只是“治标”,那么,给野生动物打疫苗防病治病,会成为人类防疫工作“治本”的新思路吗?

来源:北京科技报

从十四世纪的“黑死病”到如今的新冠肺炎,百年间,人类社会爆发了无数场大型传染疫病。随着科学技术的不断进步,人类逐渐意识到,动物作为多种致命疾病的宿主,正在人类疫病史中扮演着愈发重要的角色。如果说给人打疫苗只是“治标”,那么,给野生动物打疫苗防病治病,会成为人类防疫工作“治本”的新思路吗?

给野生动物如何打疫苗

每年1月,美国得克萨斯州的一些机场都会变得异常繁忙:一架架货运飞机从这里出发,飞至美国与墨西哥的边境交界区,从空中向城郊以及野外播撒近100万个“棕色小饵块”。

乍看之下,这些东西很不显眼。用鱼饲料压制而成的外壳四四方方,还不如火柴盒一半大小,很容易就被淹没在草丛之中。然而,千万不要小瞧这些看起来“脏兮兮”的东西,因为它们暗藏着极大的玄机——当野生动物抵抗不住鱼饲料的诱惑,主动啃咬饵块时,裹在饵料内部“胶囊”里的疫苗液体就会在被咬破的瞬间呲入其口腔,间接实现让野生动物“接种”狂犬病疫苗的目的。

口服狂犬病疫苗饵块。(图源:美国疾控中心)口服狂犬病疫苗饵块。(图源:美国疾控中心)

人类想出这种妙招,也是无奈之举。

众所周知,狂犬病是一种由狂犬病毒所引发的急性传染病,多见于犬、狼、猫等动物,属于人畜共患类疾病,人类发病后致死率极高。尽管随着科学的进步,人类对狂犬病的认知已经有了质的飞越,但医学界目前仍无有效治疗的手段,最常见的应对方案还停留在被动防治,即“接种暴露后预防疫苗”(PEP)。为了尽可能从源头切断狂犬病的蔓延,人类也开始将动物列为狂犬病疫苗的接种对象。

但就算家养的宠物能由主人带着主动接种疫苗,无拘无束的野生动物要怎么办?在美国、澳大利亚等西方国家,每年上报的狂犬病病例中,近90%都发生在野外——以狐狸、臭鼬、土狼和浣熊为首的野生动物更是超越了家犬,成为狂犬病病毒的主要来源。

解决野生动物难以接种疫苗的困局,瑞士科学家迈出了第一步。1978年,他们以野生狐狸为对象,首次在野外大规模投放口服狂犬病疫苗。

然而,此次的疫苗计划出师不利,并没有收到预期效果——那时人们还没有充分意识到,想要成功诱使野生动物口服疫苗,就需要根据对象动物的不同饮食喜好和生活习性,对疫苗饵块的大小、包装甚至口味进行调整。加上这种改良的口服狂犬病疫苗主要为(减毒)活疫苗,引发了大众对其安全性的担忧,该项目一度被叫停。

几类常见的口服狂犬病疫苗。(图源:Plos

几类常见的口服狂犬病疫苗。(图源:Plos One)

到了1995年,欧洲诸国又陆续开始投放、试用口服狂犬病疫苗。有鉴于此,美国农业部也联手各州及联邦政府,开始了浩浩荡荡的野外狂犬病疫苗投放运动:根据各州的实际情况,美国每年会将650万份口服狂犬病疫苗分发给各州府,专门保护浣熊等“高危”野生动物——尽管此举无法保证动物吃了饵块疫苗都能产生抗体,也无法保证灰狐、臭鼬和土狼等野生宿主全部被“诱种”。但自1995年该计划实施至今,曾经的重灾区——得克萨斯州的上报狂犬病病例几乎清零,美国因野生动物运动而导致的狂犬病“西进”之势也得到了切实遏制[1]。

自1995年开始投放口服狂犬病疫苗后,美国野生动物狂犬病上报案例明显持续下降。(图源:AVMA Journals)自1995年开始投放口服狂犬病疫苗后,美国野生动物狂犬病上报案例明显持续下降。(图源:AVMA Journals)

给人打还是给兽打?算本经济账

不是每个人一生中都会遭遇狂犬病。那么,为什么要大动干戈地投放兽用疫苗?多准备更有效、更安全的人用疫苗不就好了?

人们的实际选择,或许还要从一本经济账说起。

根据世卫组织推荐的治疗方案,一个健康的成年人在被病兽咬伤后,为了尽可能保障患者的生命安全,应按照“5针法”或“2-1-1式”方案,分次接种狂犬病疫苗,同时还应根据受伤情况,选择是否额外接种狂犬病免疫球蛋白。由于生产地不同等多重因素影响,接种全程狂犬病PEP疫苗的价格在各国也差异较大。

"5针法"和"2-1-1式"PEP接种方案(图片来源:Researchgate)“5针法”和“2-1-1式”PEP接种方案(图片来源:Researchgate)

根据中国疾控中心2009年公布的《中国狂犬病防治现状》,根据疫苗生产地的不同,我国人用狂犬病疫苗全程接种的价格介于250元(国产疫苗)至350元(进口疫苗),被动免疫制剂的价格为300元(抗血清)至1200元(抗狂犬病免疫球蛋白),完成规范预防处置的三级暴露者共计需要花费1500元[2]。

但在美国,想要全程接种一套狂犬病PEP疫苗的价格要更贵一些。美国疾控中心的数据显示,尽管造价介于1200~6500美元,但普通民众在医疗机构全程接种狂犬病PEP的平均价格可高达3800美元,这其中还不包含人工护理的费用[3]。由于美国的医保体系要为患者承担大部分的费用,美国财政每年在人用狂犬病疫苗的消耗上就要投入超2亿美元[4]。

另一方面,兽用口服狂犬病疫苗其实也不便宜,其成本不仅要涵盖饵块的造价,还要考虑不同地区的投放密度、投放周期、播撒方式等多重因素。

目前,欧美地区口服狂犬病疫苗饵块的成本价并不算低——符合使用标准的饵块造价约为1.27美元/块,在野外投放时,每平方千米投放数量需要超过75块才能起到预期防疫效果。

与此同时,由于飞行员撒投飞行路径不同也会影响疫苗的效果,因而口服狂犬病疫苗饵块的投放成本也波动较大——使用固定翼飞行投放的成本最低,约为每平方千米8.62美元,而使用多旋翼飞行模式播撒的成本最高,能达到33.30美元/平方千米。

飞机上的饵料投放机(图片来源:ontario.ca)飞机上的饵料投放机(图片来源:ontario.ca)

综合以上要素,美国农业部在最近的一项调查报告中指出,针对野生动物而投放的口服狂犬病疫苗成本介于5800万~1.48亿美元,却能在20年内始终保持良好的防控效果[5]。尽管成本也不低,但相比与给人用狂犬病的财政投入,口服狂犬病疫苗的确属于“经济又实惠”的一种选择。

对于许多国家而言,口服狂犬病疫苗防疫的门槛确实有点高了。但相比于应付暴露后的患者,即便是推广注射式兽用狂犬病疫苗也是有益的。

以非洲为例——尽管非洲并非狂犬病高发地区,但撒哈拉以南多国的狂犬病个体死亡率却普遍偏高,主要原因之一就是当地流浪犬和家养犬接种狂犬病疫苗的比率过低,其中农村乡镇又是重灾区中的重灾区。对于当地村民来说,想要在被病犬咬伤后全程接种五针狂犬病疫苗,最少需要支付60美元/人,而这相当于当地普通农户年收入的25%。更糟糕的是,当地的牲畜也会受狂犬病影响——每年因被病犬咬伤而发病致死的牲畜,给非洲造成的损失每年都高达2.8亿美元。

许多流浪狗易受惊吓,让它们乖乖注射疫苗并不容易。有人甚至训练了捕狗队来落实疫苗注射(图片来源:nytimes.com)许多流浪狗易受惊吓,让它们乖乖注射疫苗并不容易。有人甚至训练了捕狗队来落实疫苗注射(图片来源:nytimes.com)

由于疫苗的运输成本过高,非洲为犬只注射狂犬病疫苗的成本高达每只7.3~11.27美元。但综合考虑之后,推广兽用狂犬病疫苗似乎也是更好的选择。

复制成功经验:保护“邻居”=保护自己

今年的疫情,让我们不得不直面一个严峻的现实——毛茸茸的动物“邻居”正在让人类面临更高的疾病风险:在已知对人类致病的1415种传染性生物中,61%可以同时在人类和动物之间引发疾病,其中约175种病原体又被认为与近二十年新兴的多种疾病有关。同时,在目前已知的新兴病原体中,人类可以确定约132种病原体能导致人畜共患疾病[6]。

美国疾控中心在报告中指出:“(目前)每10种已知的可致人类生病的疾病中,就有超6种是由动物传染而来,而这个比例在新兴传染病中则高达75%”,全球每年平均有270万人因感染人畜共患疾病死亡[7]。

我们能否将口服狂犬病疫苗的成功经验,复制到更多种类的人畜共患疾病上呢?至少,美国著名抗体和生化试剂供应商US Biologic认为这个想法是靠谱的。

US Biologic公司制作的口服莱姆病疫苗。(图源:Tennessean)US Biologic公司制作的口服莱姆病疫苗。(图源:Tennessean)

莱姆病是一种以蜱虫为媒介的感染性疾病,主要宿主是野生白足鼠。在感染莱姆病后,人体会出现神经系统损伤,并引发心脏或关节方面的病变。近年来,由于自然生态环境急剧变化,大量增加的白足鼠致使人类社会不断遭受莱姆病入侵——直至今日,市场上尚缺乏可长期大批量供应的人用莱姆病疫苗。

鉴于此,US Biologic公司借鉴了口服狂犬病疫苗的思路,将莱姆病疫苗伪装成饵块包,大量撒投在野生白足鼠频繁出没的观察区。为了更符合白足鼠的喜好,研究人员调整了疫苗的形状和大小,还将包裹疫苗胶囊的原材料升级为了骨粉、鱼骨粉为主的宠物饲料。

除了形状和口味更“对口”,科学家还进一步提高了这种疫苗的安全性——只针对病原而不针对宿主,就算松鼠和花栗鼠误食,口服莱姆病疫苗也不会对这些动物的健康造成影响。令人备受鼓舞的是,通过大量野外试验的论证,US Biologic公司近期已经正式宣布该疫苗成功。

被蜱虫叮咬的小鼠(图片来源:lymedisease.org)被蜱虫叮咬的小鼠(图片来源:lymedisease.org)

“保护这些毛茸茸的生物和它们的邻居,其实也是保护我们自己。”美国地质调查局国家野生动物保健中心的流行病学专家TonieRocke说。在他看来,为中间宿主接种疫苗,有时比直接“狙击”源头更有效,也更易操作。Rocke以亨德拉病毒作为例子进行了说明。

亨德拉病毒能引发人类严重呼吸道疾病,其源头是狐蝠,但马匹会因为采食狐蝠啃咬过的果实而被感染。当人与病马接触,病毒就可能通过病马的分泌物感染健康人。

亨德拉疫情在澳大利亚昆士兰暴发后,一些当地马匹被隔离(smh.com.au)亨德拉疫情在澳大利亚昆士兰暴发后,一些当地马匹被隔离(smh.com.au)

由于狐蝠的生活习性以及对果树植物生态的重要作用,科学家改变了口服狂犬病疫苗的思路,没有“狙击”狐蝠而是选择了为马匹接种疫苗预防,通过切断狐蝠感染中间宿主的途径,既保护了马匹的健康,又间接保障了人类的健康。顺着这样的思路,人类不仅希望通过保护“毛茸茸的邻居”进而保护好自己的健康,还希望能更好地保护自己的钱包——甚至是自己的口粮。

众所周知,非洲猪瘟作为一种出血性烈性传染病,虽不传人但对野猪、家猪十分致命,该病毒稳定性强、易存活,病畜在感染后发病过程短、死亡率高。在生产养殖环境下,非洲猪瘟不易辨识,确诊高度依赖实验室监测。此外,非洲猪瘟病毒的亚型也比较多,且在不断变异,这些都导致非洲猪瘟成为养殖产业头上高悬的一把利刃。

作为世界动物卫生组织所列的法定报告动物疫病,非洲猪瘟在我国亦属于一类动物疫病。暴涨的猪肉价格、一夜血亏的养殖户、无差别被扑杀的家猪……为了同时保护好人类的钱袋子和餐桌子,为家猪接种疫苗防疫病成了最好的选择。

尽管目前全球尚无能大批量上市的非洲猪瘟疫苗,但它的脚步更近了:近期,中国农科院哈尔滨兽医研究所(以下简称哈兽研所)宣布,由其自主研发的非洲猪瘟疫苗取得了阶段性重大突破,其科研团队已成功人工遴选出非洲猪瘟的弱毒活疫苗,并在实验中证实:该疫苗能有效为家猪预防非洲猪瘟提供安全免疫。即便以最大剂量接种,该疫苗也不会存在毒力返强的风险,更不会对孕期家猪和分娩后的猪仔造成健康影响。

救动物不如救自己?

尽管人类始终在研究如何更有效地为野生动物接种疫苗,但学术界内部对于这种思路的可行性和性价比,也始终存在异议。

近年来多次引发疫情的冠状病毒,多次被证实与蝙蝠有关。有专家指出,如果能从源头上整治蝙蝠这种“移动的病毒库”,或能减少更多新型传染病的出现。然而,与浣熊、白足鼠可以直接投喂饵块疫苗不同,想要让蝙蝠接种疫苗,科学家只能通过中间媒介(如昆虫),并寄托于野生蝙蝠自身的社交习性——这既增加了疫苗研发的工作和不确定性,又大大增加了疫苗的成本。

此外,不同种类的疾病表现在不同种群动物身上,也会有所差异,针对不同的疾病情况,人类采取的防疫措施也大会相径庭,因而想要通过“狙击”野生动物来阻断传染源,行为过于天真几乎不可行。

“姑且不说确认真正的宿主可能就要花费数十年的时间,有时候,一些通过蚊子、蜱虫等昆虫传播的疾病,直接消灭携带者的策略可能更有效。”美国非营利性机构EcoHealth Alliance首席科学家MelindaRostal说。他认为,呼吁人类尽可能远离具有潜在危险的动物,比诱使野生动物接种疫苗的效率更高。

常见的野生动物疫苗。(图源:康纳尔大学)常见的野生动物疫苗。(图源:康纳尔大学)

然而,兽用疫苗支持者们也不甘示弱地提出:兽用疫苗的研发和审批手续较人用疫苗更简洁、快速,尤其对于一些新型传染病,兽用疫苗对整体疫情的快速控制有时效果会更好。

“直接开发人的疫苗固然可以降低成本,而且易于执行,但是治标不治本。”专业从事禽畜传染病检测及试剂盒开发的段宇博士在接受北京科技报|科学加客户端记者采访时如是说。多年身处禽畜疫病检测盒研发工作的第一线,他更能体会“人畜健康共同体”一词的重要意义。

“我们给野生动物提供口服疫苗,实际上就是在人类的外围建立了一道防护网”,段宇说:“像新冠肺炎一样,人类很难预知在未来还有什么样的病毒出现,还会给人类社会造成多大的影响,所以不能事不关己高高挂起,以为给自己制作一种疫苗就万事大吉了……毕竟相比于其它物种,人类的力量是有限的,保护好邻居,才能从长远角度更好地保护好自己。”

持相同观点的Joanne Maki博士也呼吁,是时候扭转人们防治疫病的思路了。“在过去,野生动物疾病防控主要是靠大规模的捕杀,通过有针对性的定点猎捕、囚禁和消灭某种动物,然而这种方法不人性也不科学,尤其是放在整个生态环境中,有很大的负面影响,”作为一家动物健康公司兽医与公共健康技术的负责人,Maki博士指出,扑杀防疫既需要投入大量的劳动力,效果还难以持续,对经济和生态实属“双折”:“如果能为野生动物人为建立一道‘免疫力高墙’(例如口服狂犬病疫苗),一切就会有所不同。”

作为自然生态的重要组成部分,野生动物对人类社会的影响正在逐年增强。为野生动物接种疫苗防病,或许能为人类保护自身健康提供一种新的思路。


点击这里给我发消息 点击这里给我发消息 点击这里给我发消息