浙江大学校报电子版 - 第659期(2018年1月12日) - 第01版:第01版      语音播报
 

中国新发传染病防治从跟随到领跑世界

——记国家科学技术进步奖特等奖项目“以防控人感染H7N9禽流感为代表的新发传染病防治体系重大创新和技术突破”






  本报记者 柯溢能
这是一个没有硝烟的战场,浙江大学医学院附属第一医院李兰娟院士带领团队再一次投入战斗。他们要做的,是控制疫情大流行,把患者从死亡线上拉回来。
  2013年春,长三角地区突发不明原因呼吸道传染病,来势凶猛,病死率高,一度造成社会恐慌。
  5天内,项目组团队迅速发现并确认了此次突发疫情病原是一种全新的H7N9禽流感病毒,第一时间向全世界公布了该病毒全基因组序列。
  病原发现后2天内,成功研发人感染H7N9禽流感病毒快速检测试剂。
  一个月内揭示活禽市场是人感染H7N9禽流感病毒的源头……这一年,恰是2003年SARS过去的第十个年头。
  在SARS惨痛教训后,我国加大了对传染病防控体系的建设,将重大传染病防治专项作为“十一五”以来的16个重大专项之一,并列入《国家中长期科学和技术发展纲要》,浙江大学汇集力量建设传染病诊治国家重点实验室。
  2018年春天来临之际,由浙江大学传染病诊治国家重点实验室、感染性疾病诊治协同创新中心主任李兰娟院士领衔,联合中国疾病预防控制中心、汕头大学、香港大学、复旦大学等11家单位组成的团队,共同完成的“以防控人感染H7N9禽流感为代表的新发传染病防治体系重大创新和技术突破”项目获得2017年度国家科学技术进步奖特等奖。
  这是该奖项设立以来,我国医药卫生行业和高等教育领域“零的突破”,也是首次花落浙江。
明确病因,不重蹈十年前SARS的“覆辙”
2013年春,长三角地区发现呼吸道危重病人,病死率高,病因不清。
  该传染病的病原是什么、传染源是什么、通过什么途径传播、如何开展救治?
  疫情刚出现,李兰娟团队就第一时间凝练出关键科学问题,明确攻克方向。李兰娟知道,十年前SARS疫情爆发因为迟迟不能明确病原和传染源,导致中国在防控SARS疫情上处于被动状态。这一次突发疫情,仅用了五天时间,就确定这一新的传染病病原体为新型H7N9禽流感病毒。《自然》杂志发表社论:中国具有同美国一样的发现确认新发传染病的能力。
  2003年SARS后,覆盖全国31个省市自治区的全球最大的新发突发传染病监测网络已经逐步建立,对随时可能出现的新发病原体进行实时监控,实现了在72小时内可以完成对300种病原的检测。在新型人感染H7N9禽流感爆发的第一时间,李兰娟院士团队立即组建了一支30多人的采样小组前往疫情相关各地采样寻找传染源。
  项目组成员沿着候鸟迁徙的路线,深入各种人迹罕至的栖居地,当他们穿进一片白鹭林时,候鸟受惊飞起下起了“粪雨”,但他们却如获至宝,掉下来的都是可供继续研究的样本,这些鸟粪中可能正含有他们所要找的病毒。
  项目组还对病人进行流行病学调查,刚开始戴着口罩穿着白大褂去养殖场采样,常常吃闭门羹,被人视为“不速之客”。“我们只好脱掉白大褂和手套,和普通顾客一样去菜市场买家禽,然后采集粪便取样。”团队成员吴南屏回忆说。
  项目组通过深度测序和高通量数据分析技术为核心的新发突发传染病病原早期快速识别技术体系,很快明确了H7N9禽流感病毒是经过了两步重配,H7来自长三角家鸭、N9来自韩国的野鸟,同时还证明了鸭是中间宿主,鸡是主要的传染源。
  关闭活禽市场!这是李兰娟团队防止疫情向全国蔓延的关键一招。
  这一改变长三角地区对食用活禽饮食习惯的做法,刚开始受到了一些阻力。李兰娟院士以科学数据说服大家,从患者分离的病毒和从鸡粪分离的病毒基因序列同源性高达99.4%,从而在短时间内明确传染源、传播途径和易感人群,李兰娟团队的研究成果为阻断疫情大流行发挥了重要作用。
  由于关闭活禽市场,一时间老百姓对“吃鸡”有了很大的恐惧感。2013年4月中旬,李兰娟在北京回杭州的航班上,发现空乘人员在分发餐食时,其他肉类的餐食都分完了,唯独鸡肉餐食的剩下很多,空乘人员“吐槽”是出于对人感染H7N9禽流感疫情恐慌的原因,大家都不敢吃了。
  李兰娟默默记在了心里,回来在接受媒体采访时,她公开告知高温煮熟的家禽可以食用,而且还拍下一段吃鸡腿的画面。现在看来是一个再平常不过的动作,但在当时表现在公众面前,需要的是胆量和勇气,而支撑她的就是自己的科学论证。
“在流行病学、血清学和分子病毒学方面均证实了活禽市场是H7N9病毒源头,这是我国从分子水平首次获得了H7N9病毒从禽向人传播的科学依据。”李兰娟说,后来的大数据分析模型研究证实关闭活禽市场使我国降低了至少97%人感染H7N9禽流感的风险,防止疫情向全国快速蔓延。
“逼上梁山”,使出杀手锏“李氏人工肝”
看到不同省市报告的人感染H7N9禽流感疫情,患者发病进展迅速,没几天就出现呼吸衰竭。李兰娟在心里不断琢磨:这么严重的症状,为什么任何药物施加都起不到什么效果,会不会是大量细胞因子风暴导致?
  细胞因子风暴,顾名思义是为了抵抗病毒细胞的侵蚀,人体免疫细胞产生大量的炎症细胞因子,因为过度的自我保护,产生了大量的细胞因子对人体组织器官造成了严重损伤。
  为了弄清其发病机制,研究团队开展了四十多个炎症细胞因子跟踪分析,实验证明,导致患者肺部形成“白肺”状态,充满大量肺水的直接原因就是“细胞因子风暴”。“我们的研究还发现,人感染H7N9禽流感患者的‘细胞因子风暴’多出现在发病一周。”李兰娟院士说。
  手握一系列的科学数据,李兰娟心里已经有谱了,这或许与她1986年就开始研究的人工肝支持系统清除肝衰竭患者体内过多炎症因子的机制有关,可以用以李兰娟命名的“李氏人工肝支持系统”参与救治具有“细胞因子风暴”的人感染H7N9禽流感患者。
  研究团队还发现,“细胞因子风暴”是导致人感染H7N9禽流感病毒重症和死亡的重要免疫机制,并首次揭示了H7N9禽流感病毒在人肺组织中的高复制力导致了肺功能受损病理机制。
  2013年4月13日,一名在外院救治、感染H7N9禽流感的危重病人出现血压下降,病情危急,很多专家会诊后,都觉得挽救不过来了。李兰娟在了解患者病情时得知患者是一位年仅37岁的青壮年男性。
  李兰娟陷入了沉思。回想起40年前,她刚刚参加工作不久,看到第一位年轻病患,因肝衰竭死亡,当时的自己却无能为力。“他们年纪轻轻都是一个家庭的支柱,一定要挽救他们!”经过了30多年的努力,她创建了治疗肝衰竭独特有效的李氏人工肝系统,能清除肝衰竭患者炎症因子,已经挽救了大量的病人,而人感染H7N9重症患者存在细胞因子风暴,说不定正好可以用李氏人工肝来试试。
  想到此,李兰娟知道自己找到了救治人感染H7N9禽流感重症患者的“利器”,立马决定将这位病人转院至浙江大学医学院附属第一医院救治。“让专家们在转院路上维持患者的生命体征,同时我带着20多名医护人员在浙江大学医学院附属第一医院9号楼负压病房等待。”
尽管当时病情十分危急,能否抢救过来,大家疑虑重重,但李兰娟院士内心还是有一定的信心,大家准备了人工肝设备、ECMO、呼吸机等投入到了抢救这位37岁病人的工作中。这是解决肝衰竭炎症因子的李氏人工肝,首次使用到人感染H7N9禽流感中,要解决的就是“细胞因子风暴”问题。
  这名37岁的患者,经过李氏人工肝治疗两小时后,血压开始平稳,李氏人工肝等一套救治方案起到立竿见影的效果。最后经过五天五夜不间断的抢救,把病人奇迹般地从死亡线上拉了回来。在治疗过程中,李兰娟团队不断总结,形成了系统的“四抗二平衡”救治策略,即抗病毒、抗休克、抗低氧血症和多脏器功能衰竭、抗继发感染,维持水电解质平衡和微生态平衡。其中,“李氏人工肝”为代表的独特有效的救治技术,解决的就是“细胞因子风暴”及其导致的低氧血症和休克、维持水电解质平衡。
“四抗二平衡”中第二个平衡就是微生态平衡。“我们从1994年就开始对人体微生态的平衡开展研究,到目前已经有20多年了,取得了一些成果。”李兰娟介绍说,肠道中有很多细菌,重达1公斤多,“肠道细菌有时候可以看成一个器官,在治疗的过程中,各种原因会导致微生态失衡它们就会易位,进而继发感染,临床中很多病人不是死于原发病,而是继发感染。”
“养兵千日用兵千日”,锻炼一支队伍
浙江大学医学院附属第一医院9号楼,是2007年李兰娟亲自设计的一幢传染病救治楼,五楼是负压病房。
  用李兰娟的话说,当时9号楼就是一个白色的战场,医务人员防护服、仪器设备都是那种纯粹的白,“我们的医疗团队非常敬业,没有一个畏缩不前的。他们就是一不怕苦,二不怕感染。”时任浙江大学医学院附属第一医院院长的郑树森院士统筹指挥,近40位医生、160位护士加入到这场“战斗”。“这是一支大部队在协同作战。”李兰娟说。
  疫情来临不是一哄而上,也不是一哄而散,而是井井有条,李兰娟躬身实践,锻炼了一支能打胜仗的队伍。
  团队成员梁伟峰是第一批进入人感染H7N9禽流感病房的医生,2013年4月1日,浙江省发现第一例感染者,梁伟峰就主动冲在救治第一线,而之后的整整100天,他都没有离开过病房。
  李兰娟也一直坚守在9号楼里,大楼里整整一面墙上是他们为每一位病人制作的病历信息表,每天研判病人情况。每天凌晨两点、三点、四点,她还会接到电话请求研判治疗方案。
  没有人知道,李兰娟是如何在夜晚“偷时间”后继续保持如此高强度的工作。
  2013年4月8日,国家卫生与计划生育委员会派李兰娟团队前往江苏镇江会诊一名感染H7N9禽流感病毒的孕妇,而此时,一场研判疫情的协同创新高峰论坛正在杭州召开。当天17点,李兰娟和团队成员赶往镇江,晚上21点多到达当地医院开展会诊并介绍“四抗二平衡”治疗技术。第二天凌晨两点,李兰娟院士团队返回,回到杭州已是凌晨五点多,而早上八点李兰娟院士准时主持感染性疾病诊治协同创新中心PI大会,主要讨论如何快速应对人感染H7N9禽流感病毒疫情。
“李老师就是这样的‘拼命三娘’,与会人员丝毫看不出她舟车劳顿,只休息了两小时”,团队成员姚航平说,“在李老师眼中,病人的生命永远是第一位。”
  团队成员梁伟峰也回忆说,当时李兰娟院士统揽全局,每天早上进行多学科疑难病会诊,有时候医生太忙,就在中午吃盒饭时,集中讨论救治方案。“筷子和笔变换着来,匆忙吃点饭,就马上拿起笔记下来。”
临床离不开科研,创新离不开协同
李兰娟院士团队取得新发传染病防治体系重大创新和技术突破,一大特点就是临床与科研的紧密结合。
  1973年,李兰娟被分配到浙江大学医学院附属第一医院感染科工作,每天接触大量肝功能衰竭的病人,但是没有有效办法救治,“怎样解决这些问题?”李兰娟很早就种下了临床与科研结合的种子。1986年,她申请到了第一项青年科研基金,从此开启了她对科研孜孜不倦的追求。
  在位于浙江大学医学院附属第一医院里,还建设有一个国内第一批国家认证的三级生物安全实验室(简称“P3实验室”)。这个负压实验室最大负压值达-65帕,相当于青藏高原海拔4000米的大气压强。李兰娟说,科研人员每次在这里研究,都有种被掐着脖子一样的感觉,“进一趟P3实验室,就像去了一趟拉萨,这样的气压不是每个人都能接受。”
  就是在这样苛刻的条件下,分离病毒就在这里完成,我国首个人感染H7N9病毒疫苗种子株成功研制。
  这个打破我国流感疫苗株必须依靠国际上提供的历史的成果,是浙江大学与香港大学协同攻关的结果。在2013年底的第二波人感染H7N9禽流感疫情期间,李兰娟派遣人员去往香港大学新发传染病国家重点实验室,总结并进一步深入研究该病病理学、病毒学方面的特征。协同攻关充分发挥了协作单位各自的优势,起到了1+1>2的化学效应。
  项目组创建的四大体系两大平台,还对控制中东呼吸道综合征、寨卡等传染病的输入发挥了显著成效。而在非洲,埃博拉疫情甚至造成了一些国家的瘫痪。中国将这套防控体系带到了非洲,并在援助非洲抗击埃博拉等重大新发传染病疫情防控中取得卓越成效,显示了中国力量。塞拉利昂总统还就中国援助非洲抗击埃博拉专程来到中国,致以感谢。
  中国科学家在新发传染病防控史上第一次利用自主创建的“中国模式”技术体系,成功防控了在我国本土发生的重大新发传染病疫情,世界卫生组织在其《人感染H7N9禽流感防控联合考察报告》中评述:“中国对人感染H7N9禽流感疫情的风险评估和循证应对可作为今后类似事件应急响应的典范。”世界卫生组织评价该项目研究成果堪称“国际传染病防控典范”。
  当问及此次获奖的感受时,李兰娟说,这次到北京受奖领到的是沉甸甸的责任和使命,“获得特等奖,是对新发传染病防治中取得系统创新突破的国家队伍、国家平台、国家力量的肯定,展示了当前建设健康中国的决心与信心。”
“严谨求实、开拓创新、勇攀高峰、造福人民。”这是李兰娟院士团队一贯的优良作风,每个走进实验室会议室的人,都能看到这句话,而所有与李兰娟团队有过交集的人也都会发现,这句话已经写到了他们的心中。

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