「小兒麻痹症」多久沒聽到了?快24年了丨科學史

編者按:「人類的歷史即是疾病的歷史」。回顧歷史,人類一直飽受病毒性傳染病的折磨。在人類與病毒曠日持久的對抗中,脊髓灰質炎是為數不多的幾種能被消滅的傳染病之一。1994年4月8日,世界衛生組織宣布小兒麻痹症即脊髓灰質炎基本絕跡。

1921年夏天,富蘭克林·羅斯福和家人乘坐一艘帆船前往加拿大坎波貝洛島度假。在撲救了一個小島上的林火後,為了緩解疲勞,他跳進了水中暢遊了一段時間。

歷史車輪的軌跡在這一游之後開始變化。回到家裡,羅斯福開始感到發冷,渾身疼痛。當時醫生確診他感染了脊髓灰質炎。經過治療,羅斯福恢復了健康,但其腰部以下完全永久性癱瘓。

疾病沒有摧毀羅斯福的意志,反而使他變得更加堅強,成為美國歷史上唯一連任超過兩屆(連任四屆)的總統。1938年,時任總統的羅斯福建立了國家小兒麻痹症基金會,用於救治脊髓灰質炎患者,並促進疫苗的研製。

古老的疾病

脊髓灰質炎是由脊髓灰質炎病毒(Polio virus)引起的急性傳染病。病毒常侵犯中樞神經系統,造成脊髓和呼吸受損,嚴重時會出現下肢肌肉萎縮、畸形,好發於嬰幼兒,故俗稱小兒麻痹症。

作為病毒唯一的自然宿主,人類同脊髓灰質炎的戰爭由來已久。

這個埃及石碑(直立石雕)的歷史可追溯至公元前1403-1365年,展示了一位手扶權杖、右腿明顯萎縮的神職人員形象。(圖片來源:BBC)

儘管該病已存在多個世紀,至1789年,英國醫生 Michael Underwood 才對脊髓灰質炎臨床特徵進行了首次清晰描述。1840年,Jakob Heine 發現其致病條件,認為它很可能牽扯到脊髓。1909年,奧地利裔醫生 Karl Landsteiner 和 Erwin Popper 首次從猴子中分離到了脊髓灰質炎病毒,並確認了其是導致脊髓灰質炎的病原體。

隨著工業革命的到來,城市的快速發展助推了脊髓灰質炎從區域性存在演變成橫掃歐洲、北美等的重大公共衛生問題。1916年,紐約暴發脊髓灰質炎第一次大流行,最終導致了數千人死亡。此後,該病在20世紀里頻繁爆發,1952年是迄今為止疫情最嚴重的一年。調查顯示,二戰後的若干年間美國人民的恐懼排行榜上,脊髓灰質炎排名第二,僅次於核戰爭。

史上規模最大的公共衛生試驗

為了治療脊髓灰質炎,1928年,哈佛公共衛生學院的工業衛生師 Philip Drinker 和 Louie Shaw 發明出一種治療裝置——「鐵肺」,通過機械設置推拉胸腔,以治療病毒引起的呼吸肌麻痹。國家小兒麻痹症基金會就曾購入上千具鐵肺,供呼吸麻痹的重症患者恢復自主呼吸。大多數患者在「鐵肺」上度過兩周便可,但有些不幸的患者餘生都被囚禁在這金屬牢籠中。

「鐵肺」治療裝置(來源:BBC)

加快安全有效脊髓灰質炎疫苗的研製勢不容緩,而如何製備充足的病毒,是開展脊髓灰質炎研究、進行疫苗大規模生產的關鍵。

1948年,哈佛大學的 John Franklin Enders,Frederick Ch. Robbins 和 Thomas H. Weller 成功地實現了脊髓灰質炎病毒在組織上的培養和繁殖,這為大規模製備脊髓灰質炎病毒提供了保障。(三人因發現脊髓灰質炎病毒可在不同類型組織培養物中生長而獲得了1954年諾貝爾生理學與醫學獎。)

同年,Jonas Edward Salk 得到美國國家小兒麻痹症基金會的資助,開始了脊髓灰質炎的研究工作。他發現脊髓灰質炎病毒有三個分型,若要有效預防感染,相應的疫苗需要同時對所有分型都有效。Enders 等人提出的組織培養方法使 Salk 加快了他的研究進度。在培養出病毒株之後,Salk 向其中加入甲醛將其滅活,從而製造出了滅活病毒疫苗。

1954年, Salk 發起脊髓灰質炎疫苗實地試驗。普利策獎獲得者 David M. Oshinsky 在他所著的Polio: an American Story(《美國往事之小兒麻痹症》)中描述這次實驗為「史上規模最大的公共衛生試驗」。也有文章認為「脊髓灰質炎滅活疫苗的實地試驗是一次標誌性事件,它開啟了現代疫苗評估的大門」。

到1954年6月底,包括幾十萬的學齡兒童在內,有180萬人成為了「脊髓灰質炎治療先驅」。試驗結果被宣布為「疫苗安全、有效、效果良好」。人類在應對脊髓灰質炎上取得重大突破。隨後的很長一段時間裡,這種疫苗成為了對脊髓灰質炎標準的預防手段。

1961年 Albert Sabin 發明出一種減毒疫苗——口服脊髓灰質炎疫苗(OPV)。此後,在長達半個世紀的時間裡,滅活疫苗和減毒疫苗之間的激烈對抗主宰著整個脊髓灰質炎疫苗戰。

全球消滅脊髓灰質炎行動

像天花病毒一樣,脊髓灰質炎病毒唯一的自然宿主是人。因此,理論上講,只要控制住人-人傳播,脊髓灰質炎就可以成為繼天花之後第二個被人類徹底消滅的傳染病。

由於脊髓灰質炎疫苗非常有效,1988年,脊髓灰質炎已經從美國、英國、歐洲大部,以及澳大利亞消失,但仍在世界其他超過125國家裡流行。當年,第41 屆世界衛生大會發起「全球消滅脊髓灰質炎行動」( the global polioeradication initiative,GPEI),決定到2000年根除該病。

1882年,中國出現首個脊髓灰質炎病例記錄。1960年3月,中國第一批(500萬份)國產脊髓灰質炎病毒活疫苗研製成功,並用於兒童免疫預防。從1993年12月開始,每年1月5日和12月5日,中國在全國範圍開展對4歲以下兒童消滅脊髓灰質炎強化免疫日活動。1988年中國政府響應 GEPI 行動, 確定了我國消滅脊髓灰質炎的目標和策略。

1994年4月8日,世界衛生組織宣布小兒麻痹症基本絕跡。隨後,2000年西太平洋區域(含中國),以及2002年6月歐洲區域也獲得認證。據世界衛生組織統計,自 GPEI 行動啟動以來,病例數量減少了99%以上,超過1600萬人得以正常行走。

來源:中國科學院武漢病毒研究所


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