[科普中国]-上世纪发现的脑炎病毒，这个夏天感染了数百位美国民众

近日，一种病毒在美洲大陆上悄然流行。

在美国科罗拉多州， 8月有媒体首先报道了4例 西尼罗河病毒（West Nile Virus）感染病例 ，而后，病毒持续传播。截止2021年10月5日的数据，美国感染人数已上升至725例，分布在38个州，其中35例死亡。

（已有七百余例西尼罗河病毒感染病例 | cdc.gov）

据美国疾病预防控制中心统计， 以往每年的感染病例都有数百例，2018年的感染人数达到1685例之多， 在病毒感染高发的夏末，防疫形势越加严峻。

这一名为“西尼罗河病毒”的神秘病原，来自于遥远的尼罗河吗？而它，是怎么在美国传播开的呢？大部分人对这种病毒知之甚少，而这一病毒被人们发现的历史，还要追溯到近一个世纪之前。

（防控形势严峻 | Unsplash, Fran Jacquier）

骤然出现，又消失多年

1937年，一位乌干达的女性因不明原因的发热前来医院就诊。排除了所有可能原因后，科学家从她的血液样本中，第一次分离出了这种神秘的病毒。 这一病毒发现于西尼罗河流域的乌干达 ，于是科学家们决定，将这种病毒命名为西尼罗河病毒。

因为没有足够的病例，人们还没有分析出这种病毒传播的途径， 在之后的几十年间，这种病毒就仿佛人间蒸发了一样，消失在人们的视野中。 期间它虽然在以色列等国家有小范围流行，但是直到1999年，它才被人们重视起来。

（西尼罗河病毒的显微照片 | Wikimedia Commons, Puthuveetilnp / CC0 1.0（https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/））

那年夏天，美国纽约有两例不同寻常的脑膜炎（Encephalitis）病人，引起了黛博拉·阿尼斯医生（Dr. Deborah Asnis）的注意。

经过初步化验，导致这一脑膜炎的病原体，并不是以往常见的病毒或者细菌。 直到给病人做脑脊髓液抗体检测时，人们才揭开病毒的真面目。

当地用了在美国有过传播病例的另一种脑炎病毒的检测试剂盒，进行了一轮检测。由于反应结果提示，新病毒与曾经的脑炎病毒很相近，是同属病毒，在乌干达有过传播记录——传染病学家这才意识到， 这是 西尼罗河病毒在美国首次引起的感染病例。

（初步化验，解不开谜 | Pixabay, Ahmad Ardity）

通过联系纽约皇后区的几家医院，阿尼斯医生又发现了六位症状相似的病人。 疫情来势汹汹，有几位病人很快就发展到了需要靠呼吸机来维持呼吸的阶段 ，当地的公共卫生部门很快便开始着手调查这背后的病毒传播链。

初步流行病学调查发现，这八位病人的居住地很接近。但是，医学专家们通过随访他们的家人发现，这几位病人除了晚上都打理过花园之外，在饮食、生活上并没有共同点，没有食用相同的食物，当地的饮用水也没有问题。病人们并不认识对方，彼此也没见过面。

（曾经的英国霍乱即经过水源传播 | Pixabay, Rudy and Peter Skitterians）

就在这时， 调查人员在这几位病人的家中后院都发现了库蚊（ Culex sp.）的蛹 ，人们开始怀疑，西尼罗河病毒是不是通过蚊虫叮咬进行传播的。

无独有偶，在当年早些时候，纽约还发现了大量因脑膜炎死亡的鸟类。与人类相似，鸟类也是许多病原体的宿主，鸟类的大量死亡可能与人类疾病相关联。

（它们也存在传播病毒的可能 | Pixabay, Engin Akyurt）

经过化验，调查人员排除了之前常见的、会引起鸟类死亡的原因。通过分析患病死亡的鸟类组织样本与病人体液， 科学家们确定了是由同一种病原体——西尼罗河病毒，引起了这场疫病。

很快，科学家们也从库蚊体内成功分离得到了这种病毒，证明库蚊确实参与了西尼罗河病毒的传播。

（蚊子可能传播西尼罗河病毒，还有疟疾、登革热、基孔肯雅热等 |

Wikimedia Commons, NIAID / CC BY 2.0（https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/））

为何这种病毒在夏日高发

西尼罗河病毒和最近肆虐全球的新冠病毒一样，是一种单链RNA病毒。 当感染了西尼罗河病毒以后，大多数人不会出现症状，只有大约20%的人会出现类似于感冒的症状，例如肌肉酸痛、发烧、头疼和呕吐等等。

对于极少一部分病人，西尼罗河病毒会入侵他们的中枢神经系统，造成脑膜炎 ，出现精神状态恶化、嗜睡、头疼、高烧、定向障碍、昏迷、抽搐、肌肉无力和麻木等更严重的症状。老年人和免疫力低下的人群，更容易发展为脑炎。 重症患者们即便治愈出院，也往往伴随着比较严重的后遗症。

（重症患者人数虽然不多，但往往病情严重 | Unsplash, Mufid Majnun）

研究发现，西尼罗河病毒的宿主有库蚊、鸟类 和部分哺乳动物（ 比如人、马 ） 。 当蚊子叮咬了被感染的鸟类，病毒就会随着血液进入蚊子体内，此时 携带病毒的蚊子再去叮咬人类，就可能将病毒传播给人类 ，而研究表明，人和人之间则无法通过蚊子叮咬进行病毒传播。至此，西尼罗河病毒的传播途径已清晰可见。

西尼罗河病毒需要以蚊子作为媒介传播，而夏季是蚊子繁殖和活跃的季节，因此也不难理解，由西尼罗河病毒引起的发热以及脑膜炎 常常发生在夏季。

除了由蚊子叮咬造成的病毒感染之外，还有 少数被感染者是因为 使用含有病毒的血液制品 ，或是移植了西尼罗河病毒被感染者的器官而被传染。

（西尼罗河病毒的传播路径 | cdc.gov）

西尼罗河病毒因其首次发现的地理位置而得名， 经过了几十年，辗转传播到美国 ，然而它具体的传播路径如何，时至今日，仍然没有定论。

有的学者认为是货轮和飞机偶然带来了携带病毒的库蚊，有的学者则认为是迁徙的候鸟从欧洲带来了病毒，还有的学者认为，本不能在人与人之间直接传播的病毒恰巧感染了一位免疫功能严重缺陷的病人，导致了病毒的肆虐。

对抗这一病毒的手段

自1995年以来， 西尼罗河病毒引起的疫情发生得越来越频繁，并且 发展为重症的病例越来越多 ；疫情发生的地区也多分布于鸟类迁徙的路线附近，可见鸟类与人类社会中病毒的流行性关联越来越强。最初，西尼罗河病毒的流行范围主要是非洲、中东、西亚、欧洲部分地区和澳大利亚，而今已蔓延至北美，南至委内瑞拉。

遗憾的是，现在并没有针对西尼罗河病毒感染的特效药， 常见的治疗方法以支持性治疗为主 ，比如静脉输液和呼吸支持等等。 在过去二十年间，制药公司先后尝试多种减活疫苗和灭活疫苗，但是 截至目前，尚无疫苗通过二期临床实验。

（疫苗研发，是一场长跑 | Pixabay, Master Tux）

大部分进入了临床试验阶段的疫苗，尽管没有引起严重的副作用，但大多因为在诱导抗体产生方面表现不佳，或是资金短缺，未能进入临床实验或是停留在一期临床实验阶段。

为了预防西尼罗河病毒感染，目前我们只能从切断传染途径的角度进行考虑 ，比如使用驱蚊剂或杀虫剂，在户外活动时穿着合适的服装以防止蚊子叮咬等等。而针对由输血和器官移植导致的西尼罗河病毒传播，则需要通过核酸检测技术对血液样品进行筛查，避免引起感染。

检测病毒的方式？和新冠类似

没有疫苗预防、也没有特效药治疗，因此病毒检测显得格外重要。 抗体检测、核酸检测是两种常用的西尼罗河病毒检测方法。 当西尼罗河病毒进入人体后，免疫系统就会产生针对它的特异性抗体，感染者的血液中既能检测抗体，也能检测到相应的病毒核酸。

（对血液制品的筛查检测很重要 | Unsplash, NCI）

对于大多数国家来说，抗体检测、核酸检测都是常规的检验操作，不过为了节约检测成本，科学家们推出了“混检”模式，这与当前新冠病毒的核酸检测模式类似。

“单检”与“混检”有何区别呢？单检（Individual-donation Testing）每次只检测一份样品，得到的结果更准确，但是逐一检测的成本更高，花费的时间也多。

混检（Mini-pool Nucleic Acid Test）则是将多份样品先混合，再检测，如果得到阳性结果，再逐一排除 ；如果得到了阴性结果，说明所有样品都为阴性，并无感染。因为感染西尼罗河病毒的人仅占少数，多份样品同时检测，可以有效降低成本，适用于快速进行大量样品的筛查。

在贫困落后地区 ，当地可能没有足够的资金进行大规模的核酸检测，这时， 降低成本的检测模式显出了其重要性 ，可以明显减少群体检测所需开销。这足以提供很大便利，让当地的筛查工作更快更迅速地推广起来，让当地的病毒传播形势得到有效控制。

（混检极大提高了检测效率 | Unsplash, Mufid Majnun）

虽然距离西尼罗河病毒的发现与命名，已经过去了将近一个世纪，但对于这种病毒，我们还有很多谜题未得到解答。正如病毒从西尼罗河流域传播至美洲大陆，任何一种传染病，都不仅仅与发源地有关。 全球联合起来，才能共同对抗这些潜在病原体的威胁。

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参考文献

[1] Four cases of the West Nile virus reported in Colorado. Retrieve from: https://www.dailycamera.com/2021/08/14/human-west-nile-virus-cases-colorado/

[2] West Nile Virus Disease Cases by State 2021. Retrieve from: https://www.cdc.gov/westnile/statsmaps/preliminarymapsdata2021/disease-cases-state-2021.html

[3] Smithburn, K. C., et al. "A neurotropic virus isolated from the blood of a native of Uganda1." The American journal of tropical medicine and hygiene 1.4 (1940): 471-492.

[4] Nash, Denis, et al. "The outbreak of West Nile virus infection in the New York City area in 1999." New England Journal of Medicine 344.24 (2001): 1807-1814.

[5] Nasci, Roger S., et al. "West Nile virus isolates from mosquitoes in New York and New Jersey, 1999." Emerging infectious diseases 7.4 (2001): 626.

[6] Ronca, Shannon E., Jeanne C. Ruff, and Kristy O. Murray. "A 20-year historical review of West Nile virus since its initial emergence in North America: Has West Nile virus become a neglected tropical disease?" PLoS Neglected Tropical Diseases 15.5 (2021): e0009190.

[7] Suthar, Mehul S., Michael S. Diamond, and Michael Gale Jr. "West Nile virus infection and immunity." Nature Reviews Microbiology 11.2 (2013): 115-128.

[8] Murray, Kristy O., et al. "Clinical investigation of hospitalized human cases of West Nile virus infection in Houston, Texas, 2002–2004." Vector-Borne and Zoonotic Diseases 8.2 (2008): 167-174.

[9] https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/west-nile-virus

[10] Hayes, Edward B.; Komar, Nicholas; Nasci, Roger S.; Montgomery, Susan P.; O'Leary, Daniel R.; Campbell, Grant L. (August 2005). "Epidemiology and Transmission Dynamics of West Nile Virus Disease". Emerging Infectious Diseases. 11 (8): 1167–1173.

[11] Hayes, Edward B., et al. "Virology, pathology, and clinical manifestations of West Nile virus disease." Emerging infectious diseases 11.8 (2005): 1174.

[12] Murray, K. O., C. Walker, and E. Gould. "The virology, epidemiology, and clinical impact of West Nile virus: a decade of advancements in research since its introduction into the Western Hemisphere." Epidemiology & Infection 139.6 (2011): 807-817.

[13] https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/west-nile-virusjsijs

[14] https://www.karger.com/Article/Fulltext/496749