科普：小儿麻痹症消失了吗？脊髓灰质炎病毒与疫苗

脊髓灰质炎病毒（poliovirus）是引起脊髓灰质炎的病毒，该疾病传播广泛，是一种急性传染病。病毒常侵犯中枢神经系统，损害脊髓前角运动神经细胞，导致肢体松弛性麻痹，多见于儿童，故又名小儿麻痹症。脊髓灰质炎是WHO推行计划免疫进行控制的重点传染病。

一个几近消失的疾病，在近日出版的国际权威的《新英格兰医学杂志》上再进行报道，介绍在美国纽约的废水中再次发现脊髓灰质炎病毒！而且，就在7月份，美国时隔十多年，再次确诊1例脊髓灰质炎感染病例。

人类百年斗争的传染病——脊髓灰质炎 

脊髓灰质炎，是一种由脊髓灰质炎病毒所致的传染病。这是一种非常小的病毒，由正链RNA作为遗传信息，主要有I、II、III三种血清型。脊灰病毒主要侵犯人体脊髓灰质前角的灰、白质部分，对灰质造成永 久损害。大多数感染者无症状，约四分之一的感染者临床表现为发热、上呼吸道症状和肢体疼痛，大约1%的病例会出现肢体弛缓性麻痹，并留下终生残疾。在瘫痪的脊灰患者中，约有5%至10%的患者因为肌肉痉挛导致无法自主呼吸而死亡。因其主要影响5岁以下儿童，故又称“小儿麻痹症”。   

脊灰病毒对外界环境抵抗力较强，在污水和粪便中可存活数月，在酸性环境中较稳定，不易被胃酸和胆汁灭活，因而这种病毒具有高度传染性，主要通过粪-口途径传播。与其他肠道病毒一样，脊灰病毒主要在口咽部和肠道进行复制。

人类同脊髓灰质炎的战争由来已久。在距今3000年前的古埃及石碑上，一位手扶权杖、右腿明显萎缩的神职人员形象被认为是人类历史上对脊髓灰质炎最古老的记录。

近一百多年来，脊灰在欧美地区多次爆发疫情，许多儿童深受其害。由于没有治愈的药物和有效疫苗，许多儿童一旦患病就落下了终身残疾。

在20世纪40年代末，美国平均每年有超过35000人因感染脊髓灰质炎病毒致残。直至1955年开始接种脊髓灰质炎疫苗后，病例数才因此骤减。

中国1976～1980年平均发病率也已降至0.7/10万；尤以大中城市婴幼儿服疫苗率已达80%以上地区发病率下降为快，如江苏省已从1956年的10.51/10万降至1982年的0.2/10万。未用疫苗地区则仍有流行。以往以1型为多，而近2、3型病毒相应多见。流行时以无症状的隐性感染及不发生瘫痪的轻症较多。在热带、人口密聚及未广泛服用疫苗地区，仍以1～5岁小儿发病率最高。自婴幼儿广泛采用疫苗后，世界各地发病年龄有逐步提高趋势，以学龄儿童和少年为多，成人患者也有所增加。1岁以内发病者也增多。传染源为病人及无症状的带病毒者，后者不仅人数众多，又不易被发现和控制，因而对本病的散布和流行起着重要作用。在儿童中瘫痪病例与隐性感染及无瘫痪病例之比可高达1∶1000，成人中也可达1∶75。流行时幼托机构中感染率可高达100%。早在发病前3～5日患者鼻咽分泌物及粪便内已可排出病毒。咽部主要在病初1周内排出病毒，故通过飞沫传播的时间亦短，而粪便中排出病毒不仅时间早（病前10天）、量多、且可持续2～6周，甚至长达3～4个月，因此粪便污染饮食，经口摄入为本病主要传播途径。直接或间接污染病毒的双手、用品、玩具、衣服及苍蝇等皆可成为传播媒介，饮水污染常引起爆发流行。

脊髓灰质炎病毒是一种传染性很强的疾病。由于病毒可快速传播，当家里第一个病人被确诊时，所有血液中没有特异抗体的家庭成员就已经受到了感染。在脊髓灰质炎病人的家庭中，15岁以下的易感者100%会发病；而与脊髓灰质炎病人有日常接触的易感者中有87% 会发病。居住环境拥挤和卫生条件差可加速病毒的传播。

直到1955年，匹兹堡大学医学院病毒研究实验室主任乔纳斯·索尔克成功研制出了注射用脊灰灭活疫苗（IPV），笼罩人类的脊灰阴云被拨开了一角。1988年，WHO设定消灭脊髓灰质炎目标后，脊灰疫苗预防接种在各国陆续施行，全球脊灰病例和发病率迅速下降。

       1988年以来全球脊灰病例数

（来源：Global Polio Eradication Initiative Investment Case）

2018年，全球记录到的病例数已从1988年的350000人下降到33人。2020年8月26日，WHO宣布非洲大陆最后一个脊灰野生毒株活跃的国家——尼日利亚，实现了无脊灰状态。至此，受脊灰影响的国家从125个下降到只有2个（巴基斯坦和阿富汗），这两个国家是全球仅有的存有野生I型脊灰野病毒感染的国家。在三种脊灰病毒血清型中，II型野病毒已于1999年得到消灭，并在2015年得到全球证实；III型野病毒自2012年全球未再发现，并于2019年经WHO宣布在全球范围内消灭。

糖丸爷爷——顾方舟

上世纪50年代，人们对脊髓灰质炎充满恐惧。1955年，江苏南通爆发脊灰大规模疫情，1680人感染，其中466人死亡。到了60年代初期，中国每年约报告20000~43000例的脊灰病例，1964年为病例高峰年，报告了43156例脊灰病例。这引起了国家领导人的高度重视，将控制脊灰流行作为公共卫生工作重点之一。详细见：“华山感染”全新文章：其他五次PHEIC之脊髓灰质炎疫情

彼时，顾方舟临危受命。1958年，年轻的顾方舟和团队分离出了当时在我国流行的I型野生型脊髓灰质炎病毒；次年，顾方舟和团队通过去苏联考察，提出了走减毒活疫苗的技术路线，这在当时引起了争议。

当时，美国已研制成功了灭活脊灰病毒疫苗（Inactivated Poliovirus Vaccine，IPV，俗称“死疫苗”）和口服脊灰减毒活疫苗（Oral Poliomyelitis Attenuated Live Vaccine，OPV，俗称“活疫苗”），只不过死疫苗率先通过了临床验证，有效性及安全性得到了验证。

就两种疫苗的优劣来说，死疫苗更安全，但免疫效果稍逊，且费用昂贵；活疫苗免疫效果更好，价格低廉，但会有极小概率发生疫苗衍生脊灰病毒病例Vaccine-derived Poliovirus，VDPV）的风险。

卫生部结合我国当时患病人口多、经济欠发达的国情，最终接受了顾方舟提出的走减毒活疫苗的技术路线，现在回头看，这是一个非常明智的决定。

1962年，顾方舟团队终于成功研制出可在室温条件下延长保质期的糖丸疫苗（即口服脊灰减毒活疫苗）。糖丸在零下20℃环境中，可保存2年；在-20℃-2℃环境中，可保存10日；在30℃-32℃室温下可存放2日。该举措极大程度降低了向偏远农村运送疫苗的难度，让消除脊灰变成了可能。

我国从1965年开始推广糖丸，此后，国内的脊灰病例迅速下降。自1995年以来，已经没有发现本土野脊髓灰质炎病例。2000年，WHO正式宣布中国实现无脊灰目标。糖丸的发明者顾方舟也被人们亲切地称为“糖丸爷爷”。

       1953-2012年中国脊灰病例分布及1982-2012年OPV覆盖率

（来源：ResearchGate）

中国脊灰疫苗得到世界认可

顾方舟研发的糖丸，即口服脊灰减毒活疫苗，其最重大、最独特的突破点在于，将不易贮存的液体疫苗转化为固体形态，方便村医们到各个边远的村落去接种。不过这种疫 苗也有缺点，当其中所含的减毒脊髓灰质炎病毒株，在免疫不充分人群中接种时，可能会在人体中逐渐转化为可导致瘫痪的病毒，由此引发疫苗相关麻痹型脊灰（Vaccine Associated Paralytic Poliomyelitis，VAPP）和疫苗衍生脊灰病毒（Vaccine–derived Poliovirus，VDPV）病例。2019年，全球曾有366例VDPV病例发生。

       2000-2019年疫 苗衍生脊髓灰质炎病例数目（来源：WHO）

在这样的背景下，我国医学科学院医学生物研究所以及中国生物研发出了国家I类新药脊髓灰质炎灭活疫苗（sIPV）和二价脊髓灰质炎减毒活疫苗（bOPV），已成为全球消灭脊灰行动计划中的关键疫苗。中国生物北京公司的bOPV在通过WHO预认证后，已与联合国儿童基金会（UNICEF）达成了长期采购协议，实现规模化出口7000万剂，正在为全球消灭脊髓灰质炎疾病战略作出更大贡献。

过去近三十年间，“全球根除脊髓灰质炎行动”（Global Polio Eradication Initiative）已使全球脊髓灰质炎流行国和病例数创下历史新低，但由于地区紧张安全局势以及宗教文化差异的障碍，想让“行动”成果惠及未接种脊髓灰质炎疫苗的儿童仍然困难重重。

2013年5月，WHO批准了新的“2013～2018年消灭脊髓灰质炎终结战略计划”，拟于2020年在全球实现彻底消灭脊髓灰质炎，像根除天花一样将脊髓灰质炎在人类疾病谱中抹去。详细见：脊灰病毒为何一直灭而不绝？盖茨表示，“中国有机会帮助世界永远消灭脊灰”

目前国内的灭活疫苗也已上市。北京北生研生物制品有限公司（以下简称“北生研”）生产的Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗（以下简称“sIPV疫苗”）于2019年9月正式上市。未来，我国将从序贯免疫接种程序（即1剂次脊髓灰质炎灭活疫苗， 3、4月龄及4周岁各种1剂次二价减毒活疫苗）逐步过渡到全程使用IPV接种。详细见：中国生物, 脊髓灰质炎, 灭活疫苗, 上市

不同疫苗间的差异：口服减毒 vs 注射灭活

（1）口服脊髓灰质炎病毒疫苗 (OPV) 

口服脊髓灰质炎病毒疫苗 (OPV) 在许多国家被用于预防脊髓灰质炎疾病，对根除脊髓灰质炎的努力至关重要。 有不同类型的口服脊髓灰质炎病毒疫苗，其中可能包含一种、两种或所有三种不同类型的减毒或弱化疫苗。 与其他人相比，每个人都有自己的优点和缺点。

2015 年宣布根除 2 型野生脊髓灰质炎病毒后，世界从三价转为二价 OPV (bOPV)。 三价 OPV 包含所有三种类型的脊髓灰质炎病毒，而 bOPV 仅包含 1 型和 3 型脊髓灰质炎病毒。这种转换意味着 OPV 不再保护 WPV2。

虽然很少见，但当社区覆盖率不足时，疫苗病毒可能会传播、变异，并在 12 到 18 个月的过程中导致瘫痪。

（2）注射型灭活脊髓灰质炎病毒疫苗 (IPV) 

灭活脊髓灰质炎病毒疫苗 (IPV) 可保护人们免受所有三种脊髓灰质炎病毒的侵害。 IPV不含活病毒，因此接种此疫苗的人不会脱落病毒，也不会传染他人，疫苗不会引起疾病。 IPV 不会阻止病毒的传播。 OPV 用于需要控制脊髓灰质炎疫情的任何地方，即使在完全依赖 IPV 进行常规免疫计划的国家也是如此。 一旦根除脊髓灰质炎，将需要停止使用所有 OPV，以防止由于 VDPV 重新建立传播。 使用 bOPV 的国家已添加单剂 IPV 以预防 WPV2。

脊髓灰质炎病毒遏制的重点是根除脊髓灰质炎病毒。 WPV2 和 WPV3 分别于 2015 年和 2019 年被宣布根除。 正在为处理或储存已根除脊髓灰质炎病毒的实验室或其他设施采取遏制措施。

美国CDC 建议儿童接种四剂脊髓灰质炎疫苗。他们应该在以下每个年龄接种一剂：2 个月大、4 个月大、6 到 18 个月大和 4 到 6 岁。尚未完成脊髓灰质炎疫苗接种的儿童应该去看他们的医疗保健专业人员以完成疫苗系列。

（3）五联疫苗

自 2000 年以来，美国仅使用 IPV 来预防脊灰，目的是消除 OPV 可能发生的疫苗衍生脊髓灰质炎病毒的风险。在大多数国家，仍然以OPV为主，包括我国。

脊髓灰质炎，死灰复燃，不容轻视

首先，英国伦敦污水样本检测出脊髓灰质炎病毒。2022年6月22日，英国卫生安全局发表声明说，在伦敦北部和东部的污水中检测到脊髓灰质炎病毒，目前归类为“疫苗衍生”2型脊髓灰质炎病毒。在极少数情况下，对于未完全接种疫苗者，这一病毒会导致瘫痪等严重疾病

英国卫生安全局当天说，该机构与英国药品与保健品管理局合作，在2月至5月期间从伦敦贝克顿污水处理厂收集的污水样本中发现了一些脊髓灰质炎病毒，目前归类为“疫苗衍生”2型脊髓灰质炎病毒。

同样，美国纽约州污水中发现脊髓灰质炎病毒。2022年8月2日，美国纽约州卫生局新闻稿称，该州污水中发现脊髓灰质炎病毒。同时，在纽约州洛克兰区检测到一例脊髓灰炎质感染病例后，纽约州卫生局部门纷纷开始监测废水…… 根据美国疾病控制和预防中心的分析，在6月份采集的样本中检测到脊髓灰质炎。详细见：美国脊髓灰质炎病毒，可能正在社区悄悄传播……

7月21日纽约当地官员曾于宣布了近十年来美国首例脊髓灰质炎病例。

当地时间2022年8月1日，美国纽约州官员表示，在7月卫生部门宣布确诊一例脊髓灰质炎病例的一个月前，纽约市郊区的污水中就出现了脊髓灰质炎病毒，该官员还敦促居民确保自己已接种疫苗。

2022年8月26日，美国纽约州卫生部表示，在纽约州北部沙利文县的四个样本中检测到脊髓灰质炎病毒。

2022年9月，根据纽约州当天发布的声明，由于在废水中检测到脊髓灰质炎病毒，美国纽约州进入灾难紧急状态，本次紧急状态将持续到10月9日 。

美国和英国要求儿童接种脊髓灰质炎病毒疫苗加强针。

WHO计划于2020年消灭脊灰，但是，仍然有10个国家和地区报告了脊灰病例，其中2020年5月5日至 2021年5月4日，阿富汗和巴基斯坦分别报告44例和36例Ⅰ型脊灰野病毒病例。

这也再次向世人警示，对脊髓灰质炎疫苗的接种，切不可掉以轻心。疫苗也是在全球范围内彻底根除某种大规模流行疾病不可或缺的手段。而中国的脊髓灰质炎疫苗研发也为世界彻底消灭脊灰疫情做出了巨大的贡献。 

参考资料：

1.Novel Oral Polio Vaccine type 2 (nOPV2) granted Emergency Use Listing recommendation.       

2.Vashishtha VM, Kamath S. A Brief History of Vaccines Against Polio. Indian Pediatr. 2016 Aug 7;53 Suppl 1:S20-S27. PMID: 27771635.       

3.Roosevelt was a rising star in politics when he contracted polio in 1921.Born into the prominent Roosevelt family, which included his distant (fifth)cousin Teddy Roosevelt and a number of very wealthy businessmen.      

4.Wattigney W A , Mootrey G T , Braun M M , et al. Surveillance for Poliovirus Vaccine Adverse Events, 1991 to 1998: Impact of a Sequential Vaccination Schedule of Inactivated Poliovirus Vaccine Followed by Oral Poliovirus Vaccine[J]. Pediatrics, 2001, 107(5):e83-e83.       

5.罗会明,余文周,温宁,汪海波,董昌新,樊春祥,李黎.中国脊髓灰质炎疫 苗使用历史回顾及免疫策略调整建议[J].中国疫 苗和免疫,2014,20(02):172-176.

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7. Circulating Poliovirus in New York — New Instance of an Old Problem. NEJM,  https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMp2212115?query=featured_home