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美国军队驻地间第4型腺病毒相关性急性呼吸性疾病的流行性传播

K. Mills McNeill,* F. Ridgely Benton,+ Susan C. Monteith,+ Margaret A. Tuchscherer,+ and Joel C. Gaydos #  
*Catawba Health District, South Carolina Department of Health and Environmental Control, Lancaster, South Carolina, USA; + Dwight David Eisenhower Army Medical Center, Fort Gordon, Georgia, USA;  #U.S. Department of Defense Global Emerging Infections Surveillance and Response System, Silver Spring, Maryland, USA

Chinese Translations - 中文译本 > Volume 6 - 第6卷

Article in English

1997年南卡罗来纳州的杰克森堡发生了第4型腺病毒相关性急性呼吸性疾病(ARD)的大爆发。一项以实验室为基础的ARD监测计划在佐治亚州的哥登堡展开,在那里有很多来自杰克森堡的士兵 参加高级个人训练。因ARD而住院的147名新兵中50%被分离出了第4型腺病毒。大多数(88%)始发 病例发生在来自杰克森堡的新兵中。

19975月至12月,美国军方最大的基础训练中心—南卡罗来纳州的杰克森堡发生了第4型腺病毒相关性急性呼吸性疾病(ARD)的大爆发。1997年后半年,所有军队训练中心的基础受训者中都有因ARD而住院的。而发病率最高的为杰克森堡和密苏里州的Leonard Wood(每周受训者人数的1%以上)

士兵们在完成为期8周的基础训练后,通常进入军事专长训练的第二阶段高级个人训练,由不同的美军兵站接收。佐治亚州的哥登堡直接接收来自杰克森堡(相距约150Km)和其他基础训练中心的士兵。19978月至12月,在哥登堡参加高级训练的平均人数是3600人;80%来自杰克森堡,约10%来自Leonard Wood堡,10%来自其他训练中心。在杰克森堡的基础训练毕业后,大多数士兵直接进行高级训练。考虑到腺病毒相关性ARD可能传播到哥登堡的高级训练者中,因此199741日在此地开始了一项深入的,以实验室为基础的ARD监测计划。

研究

参加高级训练的男女士兵住在哥登堡的军营中,接受军队医院的医疗护理。士兵白天到门诊就诊,晚上和周末则到急诊科就诊。当地医疗政策要求有ARD症状(一项或多项急性呼吸性感染的体征或症状,口测体温≥38.06℃)的高级训练士兵入院治疗。进入哥登堡医院治疗的高级训练士兵中约80%符合病例条件,他们被选入参加了这项监测计划。

每个受训者参加基础训练的地点、到哥登堡报到的时间以及症状开始的时间都用问卷来记录。取每个受训者的咽拭子,直接放于病毒转移培养基,并立即送往位于哥登堡Dwight David Eisenhower军队医疗中心的实验室。对受试者实施的所有程序均符合该医疗中心制度评审委员会制定的道德标准。

病毒的分离和鉴定在Dwight David Eisenhower军队医疗中心的病毒分离实验室进行。腺病毒由人肺癌(A-549)细胞中分离得到。用Reed-Muench法将病毒与特异型抗血清(疾病控制与预防中心,亚特兰大,GA)中和以计算半数致死剂量,从而决定其基因型。同时用标准病毒分离鉴定方法检测培养液中的流感病毒AB;副流感病毒1,2,3;单纯疱疹病毒及肠道病毒。除人肺癌细胞系外,灵长类恒河猴肾细胞系和人包皮细胞系也被用来筛检病毒因子。取大多数研究参与者的咽拭子,用标准方法来分离A族化脓性链球菌。

腺病毒ARD的潜伏期通常不超过10天。发生ARD症状前在哥登堡停留不超过10天的患者被认为是在其他地方感染的(始发病例)。发生症状前在哥登堡停留超过10天的患者被认为是在哥登堡获得腺病毒感染的(继发病例)

1997417日至514日进行了一项调查以确定腺病毒是否在未表现出典型ARD症状的受训者中传播。从到诊所治疗小病,包括不发热的上呼吸道感染的哥登堡高级训练士兵中随机抽取180名,取他们的喉拭子进行病毒分离。

第一次分离到的第4型腺病毒是从1997819日收集到的一份标本中得到的,来自一个符合ARD病例定义的高级训练士兵。没有ARD的高级训练士兵,其标本中都没有腺病毒。199781日至1231日,调查了符合ARD病例定义的来自2个基础训练地点的147名高级训练士兵;73(49.7%)患者在第4型腺病毒测试中为阳性。每个人都是在腺病毒疫苗注射结束后开始基础训练的。73名患者中,7(9.6%)是在Leonard Wood堡完成的基础训练;6(8.2%)在俄克拉荷马州的Sill堡受训;3名(4.1%)在肯塔基州的Knox堡受训;57名(78.1%)在杰克森堡受训。57名在杰克森堡受训的第4型腺病毒相关阳性的士兵中,47名(82.5%)是男性,10名(17.5%)是女性,平均年龄19岁(范围从17岁至33岁)。这一性别分布近似地反映出了哥登堡总的高级训练人群的性别分布(约80%为男性,20%为女性)。

在杰克森堡参加基础训练士兵的119个病例中,57名(47.9%)为第4型腺病毒阳性;其中22名(38.6%)为始发病例,余下35名(61.4%)是由于哥登堡当地传播而感染的(图1)。从第4型腺病毒阴性的62人中分离得到33例其他可导致ARD的因子。这使得90%名(75.6%)士兵有可确认的ARD病因。有27例的病因为病毒。包括8例单纯疱疹病毒;8例第21型腺病毒;4例第3型副流感病毒;5例第2型腺病毒;1B例流感病毒和1例第2型与第3型腺病毒混合感染。其他6名受训者为A族化脓链球菌阳性。两名分别混合感染A族化脓链球菌和第2型腺病毒、A族化脓链球菌和第4型腺病毒的受训者也得到了确认。

第一个于1997819日被分离出第4型腺病毒的病人于1997720日来自杰克森堡。73例第4型腺病毒相关性ARD25例(34.2%)被认为是始发的;48例(65.8%)认为是继发的(图1)。始发病例中,22例(88.0%)是来自杰克森堡的受训者;其余3例来自另外三个基础训练地,他们于815日或以后到达哥登堡。12例来自杰克森堡的始发者于到达哥登堡前一天(日-1)至到达后4天(日+4)内开始出现症状。最早确定的始发病例是829日到达哥登堡的受训者。一例是到达当天出现症状的,第2例是到达后3天。

爆发持续到19971212日,当时确认的最后一例分离出第4型腺病毒的感染是一名未在杰克森堡受训的高级训练士兵继发获得的。

结论

4月至5月在180名非ARD患者的培养物中没有分离到第4型腺病毒,表明即使病毒传播都在哥登堡,那么也不是在这段时间内广泛传播的。因为杰克森堡ARD爆发使医疗中心病毒实验室的工作量增加,所以我们没有再对非ARD患者的样品进行培养。直到819日,才从哥登堡的ARD患者中分离到第4型腺病毒。患者在发病前58天,哥登堡即报告其有阳性指标,这比第4型腺病毒一般的潜伏期要长得多。我们将此病例归为继发病例,尽管他有可能是在杰克森堡即已受到感染,而在哥登堡排出第四型腺病毒,并直到8月份才出现临床症状。除了以症状和间歇性排出病毒超过100天为特征的持续感染外,病毒监测计划也将轻或无症状以及短期排出病毒的情况视为感染。我们不能确定是哪一个受训者从哪个基础训练中心将第4型腺病毒传到了哥登堡。

我们的资料与6月至8月第四型腺病毒被传播到哥登堡后接下来的病毒传播是一致的,可能是由一名杰克森堡的受训者传入的。杰克森堡和哥登堡两地爆发ARD的时间关系和实验室证实的第4型腺病毒感染存在于从杰克森堡到哥登堡的士兵中,都支持第4型腺病毒可能是从杰克森堡传到哥登堡的假设。杰克森堡和其他地方的第4型腺病毒免疫注射于199741日停止,杰克森堡基础受训者第4型腺病毒ARD的爆发于5月开始。基础训练持续8周,因此第一批未免疫的士兵在6月初到达哥登堡。第4型腺病毒的分离物中有病毒株的变异。疾病爆发时军队实验室没有进行分子鉴定,而且比较来自基础训练中心和哥登堡的分离物的分子鉴定和其他检测的费用超出了研究预算。

哥登堡高级训练人群中第4型腺病毒的爆发与杰克森堡受训者中更大规模的爆发有所不同。在杰克森堡,直到1997年底,第4型腺病毒感染占ARD入院者的90%以上。在哥登堡,分离出的第4型腺病毒要少得多:哥登堡因ARD入院的士兵只有不到50%被分离出了腺病毒。其余50%当中,被确认的潜在呼吸性病原体感染占了53.2%。这次研究中没有采用实验室检测来鉴定肺炎支原体和肺炎衣原体是否是ARD的病因。

哥登堡的ARD发病率比杰克森堡低得多(图2)。杰克森堡爆发达高峰时,每月每1000个士兵中有26.45个病例。哥登堡高级训练士兵的最高发病率为每月每1000士兵中7.5个病例。有各种因素限制了哥登堡爆发的规模,包括基础训练时暴露于爆发而自然获得的免疫力,高级训练时居住密度较小(士兵在高级训练时住两人间,而基础训练时住军营),此外哥登堡的高技术训练计划中身体负荷较少。

哥登堡高级训练士兵中的ARD爆发支持这样的假设,那就是第4型腺病毒从一个训练基地传播到另一个训练基地是可能发生的。这次爆发还表明第4型腺病毒相关性ARD发生于高级训练士兵中,导致了入院。因为还没有新的腺病毒疫苗的生产商,所以美国军方要到2004年或以后才可能有第4型或第7型腺病毒疫苗。必须对基础和高级训练中心进行监测,特别要注意研究腺病毒的传播。了解与病毒传播相关的变量可导致有效的非疫苗干预。

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