《International Journal of Infectious Diseases》:MERS-CoV in the Middle East and Africa: from surveillance gaps in humans and dromedary camels to One Health frameworks for spillover, prevention, research and response preparedness
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中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus, MERS-CoV)仍然是一种低发病率但高后果的人畜共患冠状病毒威胁。自2012年在沙特阿拉伯首次发现以来,27个国家报告了2600多例实验室确诊
中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus, MERS-CoV)仍然是一种低发病率但高后果的人畜共患冠状病毒威胁。自2012年在沙特阿拉伯首次发现以来,27个国家报告了2600多例实验室确诊病例,大多数来自阿拉伯半岛;报告的病死比很高,但由于轻度和无症状感染未被充分检测,该比例可能高估了感染病死率。中东、北非、东非、非洲之角以及萨赫勒部分地区(Sahel)的单峰骆驼广泛存在MERS-CoV感染或暴露的证据,然而来自非洲的PCR确诊人类疾病却罕见报道。这种“非洲悖论”是MERS-CoV流行病学中最重要的未解决问题之一。研究人员提出了一种以单峰骆驼为中心的“同一健康”框架,适用于相互关联的中东–非洲单峰骆驼带。该框架围绕两个相互关联的屏障构建:上游屏障用于检测和降低骆驼–人类界面的人畜共患溢出,下游医疗屏障用于预防人类感染后发生的扩增。准备工作应包括在骆驼暴露人群中对严重急性呼吸道感染(severe acute respiratory infection, SARI)和非典型肺炎进行哨点监测,连接的人–骆驼基因组监测,具有文化尊重和职业实用性的风险降低措施,快速诊断路径,医疗感染预防与控制(infection prevention and control, IPC),大规模聚集和旅行准备,以及预先批准的研究平台。一项符合《国际卫生条例》(International Health Regulations)、同一健康治理以及公平病原体获取和利益共享的中东–非洲准备契约,可以将分散的监测转变为一个常设的跨区域系统,用于早期发现、预防和可研究的响应。
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引言
中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)于2012年首次在一名患有严重肺炎和肾衰竭的沙特阿拉伯患者中被确认。该病毒随后被归类为β冠状病毒(betacoronavirus)merbecovirus谱系,与蝙蝠冠状病毒具有进化联系,并在单峰骆驼中持续传播。已确认的人类感染范围从无症状或轻度呼吸道疾病到严重病毒性肺炎、急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)、肾功能损害、多器官衰竭和死亡。MERS-CoV的公共卫生重要性不能仅用病例数来解释。自2012年至2026年7月5日,世界卫生组织(World Health Organization, WHO)共收到来自27个国家的2637例实验室确诊人类MERS-CoV病例;大多数报告来自阿拉伯半岛,特别是沙特阿拉伯,报告的死亡比例为36.6%。由于轻度和无症状感染未被充分检测导致的确定偏倚,该病死比例可能被高估。这种情况即使在MERS-CoV监测完善的沙特阿拉伯也存在。因此,在许多非洲地区,尽管单峰骆驼中MERS-CoV广泛传播,但缺乏报告的人类MERS病例,不能安全地解释为没有人类MERS-CoV感染。与严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)不同,MERS-CoV尚未实现持续的全球人际传播,但它反复表现出三个值得持续准备的特征:单峰骆驼中持续的动物地方性传播,反复的人畜共患引入人类,以及当识别、隔离和感染预防与控制延迟时,具有医疗相关扩增的能力。MERS-CoV以中东命名是因为人类疾病首次在那里被认识,但该病毒的生态学范围更广。血清学和病毒学证据表明,北非、东非、非洲之角和萨赫勒部分地区的单峰骆驼中广泛存在MERS-CoV感染。尽管有PCR确认,来自非洲的人类MERS-CoV疾病却罕见报道。这种广泛的骆驼感染与稀疏的已识别人类疾病之间的不匹配,即“非洲悖论”,需要一种遵循病毒生态学而非仅遵循报告人类病例地理分布的研究和公共卫生准备方法。本文研究人员将框架从阿拉伯半岛已识别的人类MERS-CoV疾病扩展到更广泛的中东–非洲单峰骆驼带,并讨论了骆驼生产、骆驼贸易、骆驼进口和高连通性系统的国家如何建立持久的同一健康准备。研究人员提出了一种双屏障模型,连接动物、人类、职业、临床、实验室、基因组、环境和社区系统,并由中东和非洲合作伙伴共同领导。该准备契约也及时与WHO大流行协定和病原体获取与利益共享附件保持一致,加强了在新兴人畜共患威胁风险地区对公平病原体监测、快速共享样本和序列数据、研究准备以及诊断、疫苗和治疗手段获取的需求。
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方法/检索策略
研究人员通过在PubMed、MEDLINE、Scopus、Web of Science核心合集、WHO疾病暴发新闻、WHO MERS-CoV技术指南、欧洲疾病预防控制中心(European Centre for Disease Prevention and Control, ECDC)和美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)更新、ClinicalTrials.gov以及主要综述和暴发调查的参考文献列表中检索已发表的文献,检索时间范围为2012年1月1日至2026年7月29日。检索词包括“Middle East respiratory syndrome coronavirus”、“MERS-CoV”、“dromedary”、“camel”、“zoonotic”、“spillover”、“One Health”、“surveillance”、“genomics”、“infection prevention and control”、“hospital”、“nosocomial”、“mass gathering”、“Hajj”、“Umrah”、“vaccine”、“therapeutic”、“antiviral”、“monoclonal antibody”和“trial”。研究人员优先选择具有里程碑意义的暴发调查、骆驼和人类监测研究、基因组分析、临床和感染预防与控制(IPC)研究、对策研究以及与准备相关的政策文件。由于阿拉伯语、非洲语、兽医和地方公共卫生报告可能包含主要数据库中未索引的额外证据,排除未索引和非英语来源可能是一个局限性。
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为什么非洲改变了MERS-CoV的问题
人类MERS-CoV研究在地理和主题上仍然集中。许多临床、流行病学、IPC和基因组证据来自沙特阿拉伯和邻国,反映了已识别人类病例和主要医疗暴发发生的地方。这一证据基础至关重要,但并不能完全代表整个相连单峰骆驼带的MERS-CoV生态学。非洲从三个方面改变了问题。首先,北非、东非、非洲之角和萨赫勒地区的大量单峰骆驼种群显示出广泛的MERS-CoV暴露或感染。其次,在许多骆驼接触常见的地区,人类MERS-CoV检测有限,因此没有报告人类病例不能等同于没有溢出。第三,非洲骆驼相关谱系可能在遗传和表型上不同于阿拉伯半岛谱系,这引发了关于病毒适应性、宿主易感性、暴露强度和确定性的问题。因此,重要的是不要将非洲视为被动的监测空白。非洲、亚洲和中东各国应共同领导监测设计、实验室加强、现场流行病学、基因组分析、数据解释、作者身份、对策评估和利益共享。一个产生标本或序列而没有相应能力加强的准备系统将是不完整和不公平的。
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单峰骆驼、溢出和更广泛的生态框架
单峰骆驼是反复发生人畜共患MERS-CoV传播给人类的主要宿主。血清学研究显示,阿拉伯半岛和几个非洲地区的成年骆驼中MERS-CoV暴露水平很高。病毒RNA检测和基因组研究已证明骆驼中存在活动性感染,包括在与人类感染相关的环境中。幼骆驼似乎对病毒脱落和畜群内传播尤为重要。骆驼到人类的传播可通过直接接触动物发生,并可能通过暴露于呼吸道分泌物、生的未巴氏消毒骆驼奶、尿液、未煮熟的骆驼产品、污染环境和高暴露职业任务而发生。然而,导致人类感染的确切剂量、途径和情况仍未完全明确。需要获得关于通过未巴氏消毒骆驼奶和尿液传播的证据,因为这些与针对牧民和消费者的预防信息相关。简单地建议避免接触骆驼的通用建议在社会中既不切实际,在文化上也不被接受,特别是在非洲,骆驼是生计、食物系统、贸易、运输、赛骆驼、身份和游牧经济的中心。准备工作应侧重于更安全的任务、更安全的产品、更安全的工作场所和非惩罚性的检测途径。实际干预措施包括在骆驼接触后手部卫生,在高暴露任务期间的呼吸和眼睛防护,安全处理病骆驼,改善市场和屠宰场的通风与卫生,骆驼奶的巴氏消毒或煮沸,彻底烹饪骆驼肉,以及针对所有骆驼暴露工人的多语言职业健康沟通。这些措施应与骆驼主人、牧民、屠宰场工人、市场工人、兽医、运输工人、参与挤奶的人员、游牧社区和移民工人共同设计。
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非洲悖论:分级假设
核心未解决的问题是非洲悖论:大量证据表明单峰骆驼中存在MERS-CoV感染或暴露,但PCR确认的人类病例极少。这个悖论应通过分级、可检验的假设而非单一解释来探讨。最合理的假设是检测不足。MERS-CoV检测通常仅限于已识别的旅行相关风险、严重住院肺炎或暴发。在骆驼暴露常见但实验室资源有限的地方,散发病例可能被遗漏。轻度、无症状或自限性感染在没有职业血清流行病学和哨兵呼吸道检测的情况下尤其难以检测。第二个假设是临床误分类。人类MERS-CoV感染可能类似细菌性肺炎、流感、2019冠状病毒病(coronavirus disease 2019, COVID-19)、结核病或其他严重急性呼吸道感染原因。如果没有早期PCR,病例可能被当作细菌或未能区分的肺炎治疗,延迟隔离并增加不必要的抗生素使用。早期MERS-CoV PCR因此既是IPC干预,也是诊断管理干预。第三个假设是病毒谱系差异。非洲骆驼相关的MERS-CoV谱系似乎与阿拉伯半岛主导谱系在遗传上不同。实验和流行病学证据表明,一些非洲谱系可能在人类呼吸道细胞复制或人畜共患潜力方面存在差异,但证据不足以得出它们无害的结论。病毒进化、重组、骆驼运动和生态变化可能改变风险。第四个假设是暴露、宿主或免疫背景的差异。骆驼饲养方式、暴露人群的年龄结构、合并症、合并感染、就医行为和既往冠状病毒暴露可能影响感染和检测。这些可能性是合理的,但比监测和误分类解释得到的支持更少。反事实是重要的:如果没有非洲骆驼和人类监测,下一次被识别的溢出可能不是在骆驼暴露社区中被发现,而是作为利雅得式或首尔式医院聚集,在延迟诊断后暴发。
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MERS-CoV准备的双屏障模型
研究人员提出了MERS-CoV准备的双屏障模型。屏障1在上游骆驼–人类界面运行,旨在检测和降低人畜共患溢出。屏障2在下游医疗系统运行,旨在预防人类感染后发生的扩增。屏障1包括骆驼监测、职业健康保护、更安全的奶和肉实践、兽医生物安全、市场和屠宰场卫生、环境采样试点、社区参与以及有症状骆驼暴露人群的早期检测。屏障2包括呼吸道分诊、暴露筛查、佩戴口罩、快速隔离、逆转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)、转诊期间的IPC交接、适合性测试的呼吸防护、通风和工程控制、接触者追踪以及模拟演练。这两个屏障是相互关联的。没有人类检测的骆驼监测无法定义疾病风险。没有骆驼和基因组数据的人类监测无法识别宿主动态或溢出途径。两个屏障都需要共享的最小数据集、联合的人–动物调查、快速报告和公平治理。
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监测和最小数据集
监测应围绕风险途径而非学科设计。动物监测应优先考虑高风险骆驼环境,包括活畜市场、屠宰场、农场、赛骆驼和育种设施、运输枢纽、边境口岸、兽医诊所和骆驼密集的城郊界面。人类监测应包括对严重急性呼吸道感染(SARI)、非典型肺炎、不明原因呼吸恶化和医疗相关呼吸道聚集的哨点检测,特别是在骆驼暴露常见地区。最小数据集应在人类和动物调查中协调一致。对于人类,变量应包括年龄、性别、居住地、职业、合并症、症状发作、临床综合征、严重程度、结局、旅行、医疗暴露、骆驼接触、生骆驼奶或产品暴露、动物市场或屠宰场暴露、实验室检测、状态和接触者追踪结果。对于骆驼,变量应包括年龄、性别、来源、运动历史、畜群大小、环境、症状、样本类型、PCR结果、血清学、序列数据以及与人类暴露的关联。对于标本,元数据应包括日期、地点、收集者、实验室途径、生物安全条件、序列登录号和数据共享状态。应探索和试点环境监视。废水监测可提供病毒水平和循环毒株动态变化的信息,并可作为临床或骆驼监测的补充。在屠宰场、活畜市场、赛骆驼设施和骆驼密集的城郊环境周围进行有针对性的试点,可在临床检测有限的地方提供低成本哨兵信号。任何信号都应在采取公共卫生行动前触发确证的动物和人类调查。
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骆驼–人类界面的预防
预防必须是实用的、具有文化尊重且在职业上现实的。要求人们简单避免骆驼的信息不太可能被接受,并可能破坏信任。更有用的方法是定义职业暴露、更安全的产品、更安全的工作场所和非惩罚性的检测途径。减少职业暴露包括在骆驼接触后手部卫生,高暴露程序期间的呼吸和眼睛防护,安全处理病骆驼,以及对设备、车辆和工作空间的清洁方案。更安全的产品包括骆驼奶的巴氏消毒或煮沸,避免饮用生骆驼尿,以及彻底煮熟骆驼肉。更安全的工作场所包括通风、人群管理、动物流分离、清洁站、废物处理、兽医分诊和获取个人防护装备(personal protective equipment, PPE)。非惩罚性报告要求工人能够报告症状、寻求检测、必要时隔离,并在没有不成比例的收入损失或污名的情况下返回工作岗位。这些措施应嵌入常规的兽医、农业、职业健康和公共卫生系统中,而不仅仅在暴发期间启动。多语言沟通对所有骆驼暴露工人至关重要,包括牧民、运输工、屠宰场工人、市场工人、兽医、赛骆驼工作人员和可能没有稳定工作的工人。目标不是破坏生计,而是使骆驼经济更安全。
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医疗感染预防与控制(IPC)和临床准备
医疗相关传播是大型已识别MERS-CoV暴发的主要驱动因素。每次暴发都始于人畜共患引入,但MERS-CoV的流行病学特征是医疗环境中延迟识别后的扩增。2013年沙特东部暴发显示了未识别病例如何引发院内聚集;2014年吉达暴发确定了急诊科和机构间转诊为关键失败点;2015年大韩民国暴发证明了一例输入病例在拥挤的急诊科之间移动如何产生186例病例和38例死亡,大多数传播归因于少数超级传播事件。建模表明,将症状发作到隔离的间隔从5天减少到2天,可将韩国暴发减少80%以上。因此,隔离时间是MERS-CoV最重要的IPC指标。在具有高MERS风险的国家,患有严重急性呼吸道感染、非典型肺炎、不明原因呼吸恶化或医疗相关呼吸道聚集的患者,应在分诊时筛查骆驼接触、生骆驼奶或未煮熟骆驼产品暴露、疑似或确诊MERS-CoV接触、在受影响地区的医疗暴露,以及来自阿拉伯半岛或其他骆驼密集地区的旅行或居住。在非洲环境中,仅有旅行史是不够的:必须在有单峰骆驼存在的任何地方将骆驼暴露纳入呼吸道分诊,否则将错过本地获得的溢出。急诊科筛查工具应区域化调整并通过模拟演练进行测试。在资源有限的非洲医疗环境中,加强下游屏障还需要获取快速分子诊断,包括分散或近即时RT-PCR平台,整合到分诊和转诊途径中,以便及时识别疑似MERS-CoV感染,并在等待远方参考实验室确认前启动隔离和IPC措施。疑似病例应在耐受情况下佩戴口罩,在数分钟内隔离,并转移到单间,理想情况下是负压空气传播感染隔离室,每小时至少换气12次,且不向共享走廊再循环空气。已从医疗环境的空气、表面和前室中回收存活的MERS-CoV和病毒RNA,这支持了工程控制、环境清洁和呼吸防护的必要性。研究人员建议对所有疑似或确诊MERS-CoV病例的护理使用适合性测试的N95或FFP3呼吸器,不仅是在产生气溶胶的操作期间,同时配合隔离衣、手套和眼睛防护。家庭续发率约为5%,这强调了医疗环境而非普通社区接触是IPC必须中断的主要扩增器。实验室准备是IPC不可或缺的一部分。服务于骆驼暴露或高连通性人群的医院应具备现场或快速转诊的RT-PCR,并预先商定标本运输、通知和升级途径。未经过IPC交接就将未诊断的严重呼吸道疾病转诊到其他医院应被视为可审计的系统失败,因为这种机制驱动了韩国暴发的扩增。早期使用MERS-CoV RT-PCR也是诊断管理:漏诊的院内病例最初常被当作细菌性肺炎处理,延迟隔离并增加不适当的抗生素使用。准备度应被衡量,而不是假设。建议的基准包括:至少95%的SARI患者在分诊后15分钟内记录骆驼暴露和旅行史;至少90%的疑似病例在1小时内隔离;怀疑到PCR结果的时间为12小时或更短;至少95%的相关工作人员接受年度PPE和分诊培训;至少90%的接触者在24小时内列出;每个服务于骆驼暴露人群的机构每年进行一次MERS-CoV模拟演练。
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大规模聚集、旅行和流动性
MERS-CoV准备必须考虑大规模聚集事件中的旅行和流动性,而不引起不必要的恐慌。中东和非洲通过宗教朝圣、劳工移民、骆驼贸易、旅游、航空枢纽、牲畜市场和医疗旅行联系在一起。肯尼亚、埃塞俄比亚和苏丹等国的大型牲畜和骆驼市场也应被视为MERS-CoV传播的潜在高风险汇聚点,因为单峰骆驼的混合、交易、运输、处理和屠宰可造成反复的 occupational 和社区暴露机会,并可能促进原本未被识别的骆驼到人溢出。朝觐(Hajj)和副朝(Umrah)是重要的准备环境,因为它们聚集了大量人群,包括有合并症的旅行者和来自实验室和监测能力各异国家的游客。然而,它们不应被呈现为MERS-CoV在大规模聚集中传播威胁的证据,因为迄今为止没有任何大规模聚集事件与MERS病例相关。朝觐、副朝、大马加尔(Grand Magal)、阿尔巴因(Arba’een)和其他大规模聚集的宗教、体育和节日活动的准备应包括旅行前风险沟通、医疗保健提供者的临床意识、对返回旅行者出现急性呼吸道疾病时的快速检测途径,以及对高风险合并症者的明确建议。应获取旅行史并结合暴露史。在骆驼密集的非洲环境中,患有严重肺炎且有骆驼暴露的人可能在流行病学上等同于从阿拉伯半岛返回的旅行者。WHO不建议对MERS-CoV实施旅行或贸易限制,但各国应保持强大的SARI监测,检测不寻常的肺炎病例,并根据《国际卫生条例》(International Health Regulations, IHR)报告确诊和可能病例。
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基因组监测
基因组监测对于区分反复的人畜共患溢出与后续人际传播、识别骆驼和人类病毒之间的联系、监测重组以及检测可能影响宿主范围或传播的变化至关重要。优先问题包括非洲的人类感染是否被遗漏;非洲骆驼相关谱系在人类细胞复制、受体使用或传播性方面是否不同;骆驼运动是否造成跨区域病毒混合;以及新谱系是否在密集贸易或生态变化地区出现。在无法立即进行全基因组测序的情况下,区域转诊途径应确保PCR阳性标本能够迅速测序,并在公共卫生时间范围内返回结果。序列数据应与标准化元数据相关联,并结合流行病学和动物运动数据进行解释。没有现场背景的基因组信号可能误导;没有测序的现场调查可能错过传播路径。
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治疗、疫苗、单克隆抗体和研究准备
目前没有常规部署的MERS-CoV特异性抗病毒药物、单克隆抗体或许可的人类疫苗用于公共卫生。因此,临床护理仍然是支持性的,IPC仍然是预防医疗相关扩增的核心。然而,MERS-CoV对策研究已取得进展,包括DNA和病毒载体疫苗候选物、骆驼疫苗方法、单克隆抗体、瑞德西韦(remdesivir)和其他抗病毒药物以及联合抗病毒策略。WHO继续将MERS-CoV列为研发优先事项,因其具有大流行潜力。理解这种疫苗和抗病毒治疗方法的发展方式很重要。当前的公共卫生工具是监测、早期诊断、支持性护理、IPC、暴露减少、接触者追踪和准备演练。候选对策应被定位为将在临床前和早期临床试验中得到验证的方法,但目前临床上尚不可用。研究准备意味着在平静时期就准备好方案、伦理批准、数据系统、生物库协议、临床网络、实验室途径和适应性试验平台。散发病例和小聚集如果仅在暴发开始后创建方案,将难以研究。因此,中东–非洲契约应包括预先批准的观察性队列、标准化病例报告表、免疫学检测、统一的临床方案以及快速启动临床试验的能力。