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复盘全球百年疫情史:历次疫情是如何消退的?

来源:     编辑:      2020-09-14

人人都在期待这次疫情的拐点和结束。

数据显示,新冠肺炎疫情已经进入关键阶段。据2月18日数据,湖北省外得到基本控制,单日新增确诊病例首次降至100例以内,湖北省内疫情的发展也出现了积极变化,疑似与确诊病例双降。

疫情何时能够消退?今天分享的这篇文章,分析了全球百年历史上重大突发疫情,比如,西班牙流感、亚洲流感、SARS、H1N1流感以及MERS从发现、防控到消退的情况,希望为研判未来疫情发展提供一定参考。此外,虽然上述疫情爆发的原因、持续期、影响程度上各存差异,但在疫情的消退方面,仍存在一些值得总结的经验,这篇文章也进行了总结和分析。如果觉得本文较长,数据繁杂,也可直接拖到文末看结论。以下:

摘要

“西班牙流感”疫情的消退主要依靠非药物干预手段的实施。由于当时正处于战争末期,人员流动频繁,并且科技水平有限,不具备病毒识别和疫苗研制技术。因此,消毒、隔离、限制人员流动等非药物干预手段为主要防控方式。研究证明,及时采取非药物干预手段能够有效防止疫情进一步扩散,并且在干预措施实施期间,未出现疫情反复。

“亚洲流感”疫情的消退主要得益于疫情的及时预警和疫苗的有序分配。世卫组织通过全球流感监测网络及时检测并预警这次新型流感疫情,为疫苗研发争取时间。然而疫情早期美国政府未采取延缓开学等强制性措施,导致疫情在开学后集中爆发。疫情高峰期疫苗供应有限,政府通过制定详细的疫苗分配方案按照优先级进行分配,使疫情较快得到控制。

SARS疫情的消退主要依靠严格的隔离措施和及时的医疗诊治。最初防范意识不强,人员流动未受到管控,导致疫情传播。疫情集中爆发后,严格隔离措施的建立,定点医院的迅速投入使用,使感染人数得到有效控制。同时医疗物资相对充足且调配及时,有助于医疗诊治工作的进行。

H1N1流感疫情的消退主要得益于疫苗的研发和使用。由于在疫情出现之初美国政府仅针对部分学校采取了停课措施,而并未采取诸如限制边境出入等高强度防疫措施,因此在疫情大爆发后,只能在持续监测流感爆发的进展的同时等待疫苗的推出。而美国政府在疫苗从研发,推出到接种的过程中确实进行了一系列卓有成效的工作。

MERS疫情的消退有赖于严格隔离措施的到位。由于MERS病毒的传播性较弱,在此前的流行基本以零星式散发为主,仅在中东各地的一些医院和骆驼(MERS病毒的来源)饲养场集中爆发。因此,2015年MERS病毒在韩国的蔓延凸显了韩国政府疫情应对上的不力,这也为当前新型冠状病毒疫情的应对提供了反面案例。

风险提示:疫情发展存在不确定性,历史疫情缺乏足够数据,相关专业知识不足。

核心观点

当前新冠肺炎疫情进入关键阶段,虽然湖北省外得到基本控制,但湖北省内新增确诊病例口径调整后仍待观察。考虑到针对新冠病毒的有效药物和疫苗处于研发阶段,此次疫情何时能消退?目前来看仍存在诸多不确定性。对此,我们考察了全球百年历史上重大突发疫情从发现、防控到消退的情况,希望对研判未来疫情发展提供一定参考。

近百年全球突发的疫情有很多,我们无法一一覆盖分析,而是从中选出了五个在爆发后备受关注的案例进行分析(图表3)。

这些疫情总体来看具有如下四类特征:

一是疫情的爆发都是由此前尚未发现的病毒引起;

二是疫情的传播至少波及全球20个以上的国家;

三是以2003年的SARS为参照,疫情导致的死亡人数均超过了800人;

四是疫情爆发后对所在区域的经济和社会活动均产生了显著影响。

同时,这些疫情的应对措施又各有侧重,最终都取得成效,达到疫情消退的目的,并存在一些值得总结和借鉴的经验。

1

1918年西班牙流感

20世纪全球范围内共发生三次大范围疫情,均为甲型流感疫情,但由不同亚型的流感病毒引起(图表4)。

1918年爆发的西班牙流感疫情传播范围最广、病毒致死性最强,对经济造成的损失也最大。除病毒本身特性外,这与当时的社会环境也存在紧密联系。

首先,西班牙流感爆发于一战末期,战时人员流动频繁导致病毒传播范围广,但各国政府聚焦战事对疫情关注程度低,直至第二波疫情爆发才引起足够重视。其次,限制于当时的科技水平,无法对病毒进行实验分析,并且缺乏有效的抗病毒、抗细菌感染的药物。最后,疫情信息公开不及时,防控疫情经验缺乏,以及第二波疫情结束后取消人员限流过快,导致疫情反复。

此次疫情的应对措施与疫情发展的三个流行波基本相对应,因此西班牙流感疫情可被大致分为三个阶段。

第一阶段为1918年3月-7月:根据美国疾控中心数据,首个病例出现于1918年3月4日的美国军营,并且跟随赶赴欧洲战场的美国士兵传播至欧洲大陆,从法国扩散至英国、意大利等国。这一阶段中,6-7月为疫情高峰期,但病毒致死率低,多数感染患者很快痊愈,未引起政府的高度重视。

第二阶段为1918年9-11月:该阶段疫情病死率高,仅10月单月美国就有19.5万人死于流感疫情[1];病毒爆发面积广,因一战结束军队解散叠加庆祝战争结束的公众活动,人员流动密集便于病毒传播,传播范围覆盖欧洲、北美、亚非等地区;青壮年病死率高,一般流感疫情病死率的年龄分布多呈U型,即儿童和老人为易感人群,然而西班牙流感的年龄分布呈现W型,青壮年病死率高、发病速度快,或与人体免疫反应相关[2],青壮年免疫反应强造成肺部组织损伤最终导致死亡。

由于第二阶段病死率高,对战争影响开始显现,各国政府逐渐意识到疫情的严重性。然而受限于当时的科技水平,对于病毒这一微生物缺乏基本认识,不具备实验和研制疫苗的条件,也缺乏抗病毒药物。因此,防控疫情主要依赖于非药物干预,即隔离、消毒、限制人员流动和保持良好个人卫生等。

通过比较分析第二波疫情时期美国不同地区的死亡率数据可以发现,在缺乏有效药物治疗的情况下,及时采取非药物干预手段对防止疫情进一步扩散和降低死亡率有一定效果。

以费城和圣路易斯市为例(图表5),两个城市的人员密度大致相当,因圣路易斯在发现首个病例后2天内立即采取限制人员流动的措施,使其受疫情冲击和死亡率均为全国较低水平。

相反,费城政府低估疫情发展程度,首个病例出现后两周仍未取消全市游行活动,加速疫情扩散,医疗资源很快告急,感染人数和死亡率均为全国首位。并且根据研究显示,在非药物干预手段实施期间,没有城市出现新的疫情,只有当相关限制手段放松后,才出现疫情的反复[3]。

第三阶段为1919年1月-3月:第三阶段疫情开始与第二波疫情结束仅间隔2个月左右。这一阶段疫情波及面小,死亡率低。最终随着病毒自身毒性降低和群体免疫提高,西班牙流感在3月底基本结束。

2

1957年亚洲流感

亚洲流感病毒为H2N2亚型,由人流感病毒和禽流感病毒通过基因重配而来,于1957年2月首次发现于中国南部。与西班牙流感不同,1957年亚洲流感爆发时,世界卫生组织已建立了全球流感监测网络,并且具备了疫苗研制技术,有利于疫情的控制。

5月,世卫组织确认疫情由新型流感病毒引起,并随即向全球范围发出流感疫情的预警。这对于流感疫情信息的及时传递、各国采取相应预防措施、尽早研制检验试剂和疫苗均有帮助。

疫情的提前响应和疫苗研发阶段:接到世卫组织的预警后,美国申请并于5月13日获得病毒样本,随后很快开展病毒识别和疫苗的研制工作。6月2日,美国出现首个亚洲流感病例。6月26日,在爱荷华州举行的千人大型集会结束后,出现了近200例病例,引起政府高度关注。或因天气原因,疫情在此后未出现大规模爆发现象。8月16日,首支疫苗投入使用,据判断该疫苗的有效性为45%-60%。

疫苗分配阶段:随着9-10月开学季,病毒在儿童和青少年之间迅速传播(图表6),并由其带回至家庭,此时疫情发展达到高峰。得益于疫苗的尽早研制,疫情爆发后美国疾控中心立即委托六家疫苗制造商加快疫苗生产。截至9月11日,已有540万支疫苗可投入使用,其中180万支被政府征用。鉴于疫情高峰期疫苗供应有限,美国政府按照优先级分配疫苗。首先是警察、消防员和公立医院的医护人员,然后是法医办公室、公立学校、公交司机、下水道工人、教师等。截至11月,共有近4000万支疫苗上市,各州按照疫情发展和人口情况分配疫苗。11月末的感恩节前后,该阶段疫情基本接近尾声。公共卫生部门仍鼓励未接种疫苗的市民积极接种流感疫苗,事实证明这一建议是正确的。1958年1月疫情的第二个流行波出现,这次发病的多为65岁以上老年人。

随着人体特异性免疫水平提高和病毒本身毒力减弱,人群受H2N2流感病毒的感染率逐渐降低。并且当时虽无抗病毒药物,但抗生素的使用能够缓解病症,使“亚洲流感”的病死率远低于西班牙流感。

从上述分析可以看出,在世界卫生组织发出新型流感病毒预警后,美国很快响应并申请病毒样本以研制疫苗,为后来的疫情控制争取时间。但由于在这一阶段未出现大规模疫情,政府未采取强制性措施防范疫情,如延缓开学等,使疫情在秋季开学后出现集中式爆发。

在疫情爆发后疫苗产量有限时,联邦政府和州政府制定了详细的疫苗分配方案,按照优先级分发疫苗,这一体系为此后的流感疫苗分配建立雏形。经过不断调整和优化,目前美国疾控中心的疫苗分配方案主要将人群按照职业和年龄分为5个大类28个小类(图表7),按照优先级有序分配疫苗。此外,在疫情接近尾声时政府应鼓励市民继续接种疫苗,警惕疫情反复。

3

2003年SARS疫情

传染性非典型肺炎(SARS)是一种新型病原体,2002年11月16日在广东首次发现。因流行早期在中国广东活禽市场的果子狸等动物中检测到该病毒,推测果子狸是其中间宿主。2003年1月,SARS疫情引起国内外科学家关注,在排除常见病因后开始寻找新型病原体的来源。

2003年2月底,世卫组织建立全球网络实验室。3月12日,世卫组织发布对本次疫情的全球警报。随后各国通过研究发现,该新型病原体是一种新型冠状病毒,传播途径为病毒原始宿主菊头蝙蝠,中间宿主果子狸,最后传播至其接触者人类。

SARS疫情在传播和最终消退过程中呈现以下特点:一是传播范围广泛,疫情出现后逐渐扩散至我国内地25个省、自治区和直辖市,以及全球32个国家和地区。二是传染烈性较高,全球出现多起超级传播事件和医护人员感染现象。三是病毒对温度敏感,在37摄氏度环境下可存活4天[4],这也为后期疫情控制提供良好环境。

SARS疫情在发展过程中出现两次累计感染病例加速上升(图表8)。

第一次加速出现在2003年3月下旬,原因在于疫情防控意识薄弱,集体活动仍未受到管控,赴广东旅游人数不减。

第二次加速出现在2003年4月中下旬,此时SARS疫情进入高峰期。北京确诊病例和疑似病例人数成倍增长,但公开信息不足,易引起公众恐慌担忧情绪。4月20日,卫生部将5天公布疫情信息改为每日公布。国务院决定取消五一长假,避免人群大面积流动和疫情扩散。4月23日,北京市通告,对非典疫情重点区域采取隔离控制措施,同时4000多名施工人员进驻小汤山医院施工现场。4月24日,北京市宣布中小学停课,军委下达命令要求紧急组建医疗团队支援小汤山医院。5月1日,小汤山医院正式投入使用,开始收纳患者,后共收纳患者680名。5月15日,小汤山医院首批治愈的7名患者出院,同时北京的新增确诊病例和疑似病例也显著下降。随着隔离措施的持续实施以及夏季高温到来,SARS疫情基本得到控制,北京于6月从疫区名单中排除。

在SARS疫情中,前期信息公开透明度不高,公众对疫情缺乏基本防护知识和了解,容易发生不重视防护、抢购物资、出现恐慌情绪等。中期迅速建立定点医院,建立严格隔离措施对疫情控制起到关键作用。此外,因SARS疫情的患者人数相对少且集中,呼吸机、防护服等医疗物资供应相对充足,调配迅速及时,有助于医疗工作的开展。当大规模疫情爆发时,保证医疗物资供应的及时、有序和充足至关重要。

4

2009年H1N1流感

2009年爆发的H1N1流感应该是除了2003年的SARS之外,对当前新型冠状病毒疫情最具参考性的突发疫情。两者的一个共同特征是都被世卫组织(WHO)列为“国际公共卫生紧急事件(PHIEC)”,H1N1流感则更是2005年《国际卫生条例》实施以来的第1起“国际公共卫生紧急事件”。

从疫情的传播和影响来看,2009年的H1N1流感都要强于当前的新型冠状病毒,其持续时间长达16个月、波及214个国家、在全球造成了约163万人的感染和28万人的死亡,死亡率高达17.4%。那么,这样一个重大持久的突发疫情又是如何消退的呢?

图表10列示了在疫情新增死亡人数的变化过程中所出现的一些标志性事件。对此,我们可以将此次疫情的应对划分为响应、监测、攻克三个阶段。需要说明的是,这里之所以用每日的新增死亡病例,是因为H1N1流感在全球的大规模蔓延,使得世卫组织在疫情达到高峰后已难以准确监测确诊病例。

在疫情的响应阶段

H1N1流感病毒于2009年4月15日首次在加利福尼亚的一名10岁患者体内发现,此前人与人之间传播的猪流感病毒很少被记录,并且不知道会导致广泛的人际间传播。

然而,4月23日,得克萨斯州提交的样本揭示了另外2例2009 H1N1型人类感染病例,从而将对于H1N1流感病毒的调查转变为美国多州暴发和应对。

4月25日,世卫组织总干事宣布2009年H1N1流感为国际关注的突发公共卫生事件,并随后在4月27日、29日连续提高其警戒级别,直至6月11日提高至最高级别。

而美国政府则于4月26日将H1N1流感认定为全国范围内的公共卫生突发事件,美国政府开始执行其大流行应对计划,如疾病预防控制中心(CDC)释放库存用品用于预防和治疗流感、有关学校关闭和实施社区级社会疏远等措施。

在疫情的监测阶段

这一阶段主要是通过增强对H1N1流感暴发的监测,努力帮助实验室更快地从患者样本中鉴定2009 H1N1病毒,并开发出一种保护人们免受H1N1病毒感染安全有效的疫苗。

随着疫情爆发的规模正在不断扩大,5月18日,美国已经有40个州通过了自己的H1N1测试,其中8个州有多个实验室可以进行自己的测试。

而为了准备H1N1流感疫苗,从6月上旬开始,CDC每周进行一次电话会议,向州和地方规划人员提供疫苗相关的最新信息。7月22日,美国国立卫生研究院(NIH)宣布开始进行一系列临床试验,以在健康人群中测试两种制造商生产的2009年H1N1流感疫苗。

8月中旬,CDC在美国十个地区召集了三场公众参与会议,目的是征求公民对疫苗接种计划的意见,收集到的信息有助于告知H1N1疫苗在生产后如何分配。到8月底,CDC已开发出预防H1N1病毒的原型疫苗虽尚未获得许可但已经在大量生产中,可用疫苗供应将按州总人口比例分配给各州,并根据各州下达的命令运送到公共和私人提供者的疫苗接种地点。

在疫情的攻克阶段

9月15日,美国食品药品监督管理局(FDA)宣布批准了四种2009H1N1流感疫苗,美国国立卫生研究院(NIH)则在9月21日宣布针对儿童的H1N1流感疫苗是安全的。

9月30日,各州得以首次订购H1N1疫苗,首剂于2009年10月5日被接种。而随着疫苗供应的增加,11月下旬至12月初,大多数州已开始放宽对H1N1疫苗的使用限制,而12月17日公布的实验结果表明接种疫苗的成年人的免疫反应非常好。到12月22日当周,已向零售药店开放了H1N1疫苗的分发,以便有希望接种疫苗的人都可以使用。

进入2010年,美国总统宣布1月10日至16日为“全国流感疫苗接种周”,2月18日,世界卫生组织(WHO)也开始向北半球推荐H1N1流感疫苗。而后随着疫苗的广泛普及,流感病毒传播的活跃程度显著下降,直至2010年8月10日世卫组织宣布H1N1流感疫情已经基本结束。

由上述分析可以看出,2009年H1N1流感疫情的消退,主要得益于疫苗的研发和使用。事实上,由于在疫情出现的之初美国政府仅针对部分学校采取了停课措施,而并未采取诸如限制边境出入等高强度防疫措施[5],因此在疫情大爆发后,只能在持续监测流感爆发的进展的同时等待疫苗的推出。

当然,从疫苗的研发,推出到接种来看,美国政府及其医疗合作机构确实进行了一系列卓有成效的工作。图表11表明,从疫苗最初的研发到推出仅用了4个月的时间,而疫苗从批准使用到大批量供应也仅用了1个月。

从整个过程来看,以下两点是尤为值得借鉴的:

一是疫苗早期的研发以儿童优先。这是因为CDC在疫情爆发初期发现年龄较大的儿童和年轻人确诊病例居多(图表12),并且儿童没有针对H1N1流感病毒的交叉反应抗体,易于开展疫苗的临床实验。而在9月21日成功开发出针对儿童的H1N1流感疫苗便立即投入使用,尽管疫苗在成年人中进行的试验结果直到12月才公布,这也就使得疫情在10-11月达到高峰后得到显著缓解。

二是对疫苗的资金投入和宣传普及。CDC先是从2009年6月开始每周进行一次电话会议,向州和地方规划人员提供疫苗相关的最新信息;联邦政府则是在7月9日宣布提供3.5亿美元的补充资金用于疫苗的研发。而随着疫苗的投产,美国总统率先在名为“我们可以抗击流感”的全国性公共服务公告活动接种H1N1流感疫苗,而后又宣布了“全国流感疫苗接种周”。这一系列活动提升了疫苗在应对疫情上的有效性,也在一定程度上弥补了此前在政府应对疫情爆发上的不足。

5

MERS疫情

中东呼吸综合征(MERS)也是一种由一种新型冠状病毒(中东呼吸综合征冠状病毒,简称MERS-CoV)引起的病毒性呼吸道疾病,于2012年在沙特阿拉伯首次发现。然而,与当前新型冠状病毒(COVID-19)不同的是,MERS病毒不太容易在人与人之间传播,除非有密切接触,例如在为病人提供无保护的护理时发生。

自2012年在沙特首次出现以来,MERS病毒的传播一共波及27个国家,但局部的疫情仅仅在沙特、阿联酋、韩国这三个国家出现过。其中以2015年韩国疫情的爆发最受全球关注(图表13)。

从韩国的MERS疫情来看,于2015年5月20日从沙特归来的韩国第一例中东呼吸综合征患者被确诊感染MERS病毒以来,病毒迅速扩散,造成186人感染,38人死亡,致死率达20.4%,16752人被隔离,至2015年7月28日宣布疫情结束,韩国政府应对这场疫情的时间用了两个多月(70天)。

由于MERS病毒的传播性较弱,在此前的流行基本以零星式散发为主,仅在中东各地的一些医院和骆驼(MERS病毒的来源)饲养场集中爆发。因此,病毒在韩国的蔓延凸显了韩国疫情应对上的不力,这也为当前新型冠状病毒疫情的应对提供了反面案例。

具体而言,在韩国第一例MERS病毒感染者确诊后,尽管家人的感染证实了人传人,但韩国政府并没有对感染者采取针对性的隔离措施,并且在疫情爆发的初期,政府仅仅是告诫国民避免与骆驼亲密接触,但韩国这个没什么骆驼的国家,这种宣传无关痛痒,而戴口罩、培养良好卫生习惯等关键信息却未能精准传达,从而错过了疫情防控的最有利时机。

在疫情爆发后,韩国迟迟没有公布患者所经由医院和医疗机构的名单,而韩国以私立医院为主的医疗体系在逐利性下对患者的有限隔离,也加剧了疫情向全国的扩散[6]。因此,直至6月中旬韩国所采取的严格的隔离措施到位后,疫情才逐步得到缓解(图表14)。

正因为有了2015年的教训,2018年9月8日当韩国时隔3年再次出现一例MERS病毒感染者时,韩国反应迅速,第二天内阁总理就立即召开紧急会议,各部门先发制人式控制病毒扩散,一个月内就结束疫情,没有新增病例。

结语

通过上述全球百年来这五次重大疫情的回顾,虽然其爆发的原因、持续期、影响程度上各存差异,但在疫情的消退方面,仍存在一些值得总结的经验:

一是在疫情爆发初期,对病例迅速果断的严格隔离和对民众广泛及时的告诫,无疑是扼止疫情最有效的手段。即便在病原体未得到识别的情况下,严格的隔离手段也有助于控制疫情传播,降低病死率。

二是在疫情爆发中期,保证医疗物资的及时调配和充足供应对开展医疗诊治工作起到重要作用。在疫情严重情况下,物资不够充裕时,可借鉴美国疾控中心对疫苗分配采取的五级分配方案思路,按照优先级先后顺序有序分配物资。

三是疫情爆发后,严格的隔离手段和疫苗的研发应当是并行不悖的,尤其是对于特定易感染人群的疫苗的先行先试。而政府在疫苗供应的优化分配、对民众普及疫苗接种上亦责无旁贷。即便在疫情接近尾声时,也应鼓励市民继续接种疫苗,警惕疫情反复。

四是突发疫情通常存在多个流行波,并非一次性爆发,且不排除病毒发生变化的可能。因此,等待病毒因气候等外部因素减弱是不科学的。除非疫情的蔓延已无法追踪确诊人数(2009年H1N1流感),否则对确诊病例的隔离始终具有必要性。同时,即便第一波疫情得到有效控制,仍需要保持实时的监测和信息的及时传递(WHO至今仍对MERS病毒的传染保持监测),警惕由于放松防控而导致疫情的反复。


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