根除脊髓灰质炎的最后挑战

口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)使用削弱的脊髓灰质炎病毒株安全地诱导免疫,是消灭脊髓灰质炎特派团的一个重要工具。然而,在对脊髓灰质炎免疫力较低的人群中,这些疫苗株可以在人与人之间传播并演变成更强的病毒。这造成了产生疫苗衍生脊髓灰质炎病毒的风险,阻碍了根除脊髓灰质炎的努力。今天发表在BMC医学利用建模来量化在疫情应对中使用2型口服脊髓灰质炎疫苗的风险,希望为最终根除脊髓灰质炎的未来战略提供信息。

全球根除脊髓灰质炎倡议比以往任何时候都更接近于根除脊髓灰质炎,这将使脊髓灰质炎成为继天花之后第二个被消灭的人类病原体。1988年,当世界卫生大会宣布推动根除脊髓灰质炎时,全球每年都有数十万儿童受到麻痹性脊髓灰质炎的袭击,而2016年我们报告的病例只有42例。

麻痹性脊髓灰质炎是由三种相关的病毒引起的,它们都被称为脊髓灰质炎病毒,所以这个计划可以被准确地描述为三个根除计划。在三种脊髓灰质炎病毒中,只有2型脊髓灰质炎病毒自1999年以来未被观察到,但已被证明已被根除。

口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)和灭活脊髓灰质炎疫苗(IPV)是有助于实现瘫痪负担显著减轻的两种疫苗。灭活脊髓灰质炎疫苗含有已灭活的脊髓灰质炎病毒,可提供极好的预防麻痹而非感染的保护,因此它在阻断脊髓灰质炎病毒在人群中的传播方面效果较差。

无论何时使用OPV2,它都有产生疫苗衍生脊髓灰质炎病毒新谱系的风险;然而,中断观测到的传播的必然需要总是超过可能的播种新传播的问题。

相反,口服脊髓灰质炎疫苗是一种活的、减毒的疫苗,用一种实质上被削弱的脊髓灰质炎病毒感染受者,诱导对未来再次感染的更强免疫力。OPV也比IPV更便宜、更简单,因此OPV一直是推动根除的主力疫苗。

虽然口服脊髓灰质炎病毒是根除脊髓灰质炎的有效和安全的工具,但它是一种活的脊髓灰质炎病毒,尽管已经大大削弱。在免疫力低下、卫生条件差或过度拥挤的人群中,OPV病毒株可以在人与人之间传播,并可以进化回一种更像野生脊髓灰质炎病毒的更强的病毒。当这种情况发生时,产生的病毒称为疫苗衍生脊髓灰质炎病毒。因此,根除脊髓灰质炎的最后阶段涉及到OPV的全球退出,因此野生脊髓灰质炎病毒和疫苗衍生脊髓灰质炎病毒都无法存活。

由于野生型2型脊髓灰质炎病毒已经18年没有出现,2型疫苗(OPV2)是第一个被发现的OPV毒株于2016年4月撤回。然而,仍必须部署OPV2以应对任何观察到的疫苗衍生脊髓灰质炎病毒的传播。这里的紧张局势很明显:无论何时使用OPV2,它都有产生疫苗衍生脊髓灰质炎病毒新谱系的风险;然而,中断观测到的传播的必然需要总是超过可能的播种新传播的问题。为了帮助政策制定者为这种可能性做好准备并管理这种权衡,我们开始量化随着时间推移使用OPV2的风险。

疾病传播模型

这一风险取决于许多未知因素:例如,OPV2接受者感染他们接触的非免疫人群的可能性有多大,OPV2通过进化恢复野生型特性的速度有多快,以及在疫情应对期间人们在社区之间移动的频率有多高。我们通过对一系列脊髓灰质炎病毒传播情景建模来评估这些不确定性下的风险。在每一项研究中,我们根据历史临床数据、实地研究和过去脊髓灰质炎暴发的值来改变这些未知因素。

在每一种情况下,我们评估OPV2病毒通过传播存活的可能性,以及随着更多未接种疫苗的儿童出生,这种可能性如何随着时间增长。

疾病模型调查了OPV2在西非人口中的传播。这是少数几个根除脊髓灰质炎特别困难的地区之一,集中在这里使我们能够利用过去的工作在此区域校准模型. 每个人群最初都有与其当地疫苗接种史相一致的免疫力。新生个体出生时易受感染,随着年龄的增长、到其他地区旅行、可能通过接种疫苗或感染而获得免疫,他们的一生都会受到跟踪。经过一段时间后,OPV2被部署到其中一个人群中,并且接受者可能将病毒传播给非免疫接触者。

在每种情况下,我们评估OPV2病毒通过传播存活的概率,以及随着更多未免疫的儿童出生,这种概率如何随时间增长。在最悲观的情况下,OPV2病毒通常在OPV2退出后18个月存活;根据更乐观的假设,病毒可能需要4-5年才能存活。

有很多方法可以减轻这种风险。由于这一风险只会随着时间的推移而增加,因此至关重要的是要保持严密的疾病监测,以便尽快发现传播,特别是在医疗系统因暴力或社会动荡而受损的地区。在发现病毒后,利用OPV2进行迅速和广泛的应对提供了最好的机会,既可以中断已观察到的传播,又可以提高当地免疫力,以最大限度地减少OPV2的进一步传播。

已经发现了剩余的疫苗衍生的2型系(123.),疫情反应正在进行中。这些应对措施的成功对于根除脊髓灰质炎的最后阶段至关重要。我们所学到的知识还将为经认证根除野生病毒后,未来撤回1型和3型口服脊髓灰质炎病毒的策略提供信息。消灭脊髓灰质炎倡议正处于最后阶段,尽管面临着持续的挑战,但我们仍然乐观地认为,参与该计划的数千名献身者的工作将取得成功,我们期待着一个无脊髓灰质炎的世界。

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