大家知道，最近美国东北部出现的几例人感染东部马脑炎（EEE）病例引起了媒体的广泛关注，尤其是国内的许多媒体争相报道，有些标题简直惊暴了眼球！什么傍晚到凌晨“实施宵禁”之类的，似乎美帝这些地区面临灭顶之灾了。事实上只不过是这些地区的公卫部门为了在蚊子活跃的时间段降低大众的感染风险，采取的一些建议和关闭室外公共活动场所的预防措施罢了，和限制自由活动的宵禁毫无关系。其实EEE病例一直不多见，美国自2002年起实施强制报告EEE制度以来，人临床EEE的年发病率约为每百万0.03例。全美大多数年份报告的临床病例为5-10例左右。这一数字只在1959年有32例，2019年有38例[1]。只不过这个病毒感染如果神经症状出现以后，其死亡率和致残率比较高，因此后果相对严重。从另一角度看，这么少的几例病例都能监测确诊，说明了这个公共卫生系统运行的有效性，这才是值得学习和报道的地方。
与EEEV（1933年分离到病毒）同在二十世纪30年代分离到的还有西部马脑脊髓炎病毒（Western equine encephalomyelitis virus, WEEV，简称为西部马脑炎病毒，1930年分离到）和委内瑞拉马脑脊髓炎病毒 （Venezuelan equine encephalomyelitis virus，VEEV，简称为委内瑞拉马脑炎病毒，1938年分离到）。这两种病毒的命名与EEEV相似，均是因为分别在美国西部的加利福尼亚州（圣华金河谷，San Joaquin Valley)和南美的委内瑞拉-哥伦比亚暴发马脑炎时分离到而得名。其传播载体均以蚊子为主。其实WEE和VEE在流行地区的人病例数比EEE多。如WEE在1955年至1984年间，美国每年平均发生34例确诊病例（范围0至172例）。历史上有更大规模的疫情报告，包括1941年在美国和加拿大WEE导致了3000多人病例的疫情；过去一个世纪中导致了数十万马属动物死亡。现在还不清楚的原因，WEE在北美似乎在最近几十年变得明显不那么常见。1999年后美国再无确诊病例报告。但2023年年低到今年4月份在南美地区又有了一次大规模暴发，在阿根廷和乌拉圭导致了217例病例，12人死亡，有兴趣的可以参阅文献[2，3]。本文要给大家分享的是WEEV发现过程中，科学家们为了得到分离病毒需要的新鲜样品，有点不惜冒着生命危险，一晚上不睡觉施计谋巧取马头的戏剧性故事。相信您看完这个故事会更佩服这些先驱们的敬业精神。素材摘自美国国家科学院1980年出版的由AlBert D. Sabin写的Karl Friedrich Meyer的传记回忆录[4]。故事主人公就是西部马脑炎病毒WEEV的发现者，Dr. Karl Friedrich Meyer和他的同事们。Dr. Karl Friedrich Meyer曾是加州大学旧金山分校（UCSF）的教授。他在细菌学、病毒学和病理学方面的卓越工作使他成为这些领域的领军人物。他当时还担任加州大学旧金山分校(UCSF)乔治·威廉姆斯·胡珀医学研究基金会的主任(Director of the George Williams Hooper Foundation)。在这一职位上，他领导了重要的研究项目，并指导了许多其他研究人员对传染病的研究。![]()
Dr. Karl Friedrich Meyer的肖像，自文献[4]
Dr. K.F Meyer对西部马脑炎的研究是一项真正的开创性工作，不仅因为他分离出了一种全新的病毒，还因为他所使用的方法很快导致了好几种类似病毒的发现，这些病毒被证明是世界不同地区某些类型人类脑炎的病因，并且它们是通过蚊子从无症状感染的宿主传播的复杂生态循环的一部分。Dr. K.F Meyer回忆起他参与的工作时说：“1930年7月，有报道称圣华金河谷（San Joaquin Valley，下图中绿色部位）有大量马匹因肉毒中毒而死亡。当提到肉毒中毒时，我必须去调查，但我有理论上的保留意见，因为在那个季节不太可能发生肉毒中毒，饲料中不会有足够的水分让肉毒杆菌生长并产生毒素。”![]()
图自https://databasin.org/maps
Dr. K.F Meyer派遣的Dr. J. C. Geiger前往疾病发生的牧场，报告说马匹部分瘫痪，当它们还能走动时，它们会绕圈行走。Geiger带回的两只马头被高度污染，只能进行显微镜检查，检查结果使Dr. K.F Meyer确信它们死于脑炎而不是肉毒毒素中毒。Dr. K.F Meyer随后前往现场，采用细致的无菌方法对死亡马匹进行了尸检，并将脑悬液接种在马和兔子体内，但没有发生什么反应。Dr. K.F Meyer后来回忆道：“到那时，已经是10月底，病例越来越少，我担心这种疾病会在没有弄清原因的情况下消失……我没能从脑中分离出这种[假设的病毒]，这可能是因为我只用了死马的脑……（动物死后，体内的病毒也会不久失活）我说，我们必须找到一匹刚出现症状（早期）的马。”“我们找到了一匹这样的马”但农场主人打电话给Dr. K.F Meyer说，‘我不会卖这匹马，如果你敢动我这匹马，我就用枪打你（shoot you）。’…… “但我还是去了，口袋里装了一张20美元的钞票。那时正值经济大萧条，我确信他们会乐意以20美元卖掉这匹马。有人警告我不要与农场主交谈，我说：‘我不跟他说话，我要跟他妻子谈。’ 我对他妻子说，‘你看，这匹马反正就要死了，当它死后你什么也得不到，只能送到尸体处理厂换几美元。可另一方面，你可以为了解这种疾病以及它的预防做出贡献。’ 她说，‘可是，我丈夫对此非常生气。’ 我说，‘是的，我完全理解，但你看，假如你能信任我，我给你20美元，明天早上你会发现马还在后院，只是没有了头”。她问：‘你打算怎么做这件事？’我说：’‘你看，晚上九点钟天黑后，我会在那些灌木丛后面……在那儿我能看到你家的窗户。当你丈夫熟睡时，你把窗帘拉起来。’…… 我带了一支装有士的宁（Strychnine，又称番木鳖碱，马钱子碱，是一种有毒物质）的注射器，一把锋利的刀子。我坐在那儿抽烟，大约九点二十分窗帘拉起来了。不到两分钟我就翻过了篱笆，再过两分钟，士的宁就注射到了马的皮下，两三分钟后，马倒下了，再五分钟后，马头被割下来了。”“那是个挺重的马头，我把它扔过了篱笆，用麻袋裹住，然后我们不能再快地消失到了Merced镇另一侧最偏远的角落。在那儿Haring [C. M. Haring，时任加州大学伯克利分校农业学院兽医科学部主任]找到了一个废弃的鸡舍。在那里借着手电筒的帮助，我仔细剖出了马脑并把它包裹好，以免被污染。这一切都完成了，大约到了午夜我们准备回家。我们开车回来，我告诉你，我当然，异常兴奋……”“我们大约在早上六点回到了实验室。我立刻忙碌起来，制备了脑组织的悬液。我大约在9:30到达伯克利，并在十点之前进行了两次接种。我将悬液直接注射到一匹马的眼睛里，另一部分悬液则注入了马的脑部……剩下的脑组织由Howitt小姐（Beatrice Howitt）处理，她和我一起工作，非常非常优秀。我们一致同意，不仅仅使用兔子，还要用老鼠、豚鼠，甚至猴子，并将材料直接注入大脑。这让我们得到了病毒。”Dr. K.F Meyer就是这样一位‘微生物猎人’！，Meyer, Haring, and Howitt在1931年8月28日的《科学》杂志上报告了这种疾病的描述以及这种病毒的分离和鉴定（当然未提及上述戏剧性情节）[5]。使用类似的程序和方法，Ralph Muckenfuss 等人在1933年通过猴子分离出了圣路易斯脑炎病毒（St. Louis encephalitis virus），Leslie Webster and G. L. Fite通过老鼠也分离出了这种病毒，随后，人类日本乙型脑炎病毒也用类似方法分别于1934年通过猴子和1935年通过老鼠分离出来。与此同时，Dr. K.F Meyer在1930年研究加利福尼亚州发生的马脑炎的流行病学时，他还注意到从农村地区入院到Kern County医院的‘小儿麻痹症’病例也在同时增加，并注意到这些病例临床上表现出脑炎的症状，而不是小儿麻痹症。随后几年的研究证明了西部马脑炎病毒会引发人类的脑炎。当Dr. K.F Meyer在1930年绘制马脑炎病例分布图时，他‘开始注意到一个奇怪的现象，大多数病例都发生在灌溉地区。一旦进入丘陵地带，就没有了病例’，这使他怀疑是蚊子传播所致（灌溉在这些地区为蚊子滋生创造了湿润条件）。当1933年圣路易斯爆发人类脑炎疫情时，Dr. K.F Meyer前往那里研究病例的分布情况，也发现所有病例都生活在郊区外围地区，而那里‘蚊子非常猖獗’。在对这种病毒进行了一些其它的研究后，Dr. K.F Meyer又深入参与了对鹦鹉热和鼠疫的广泛研究，并将研究西方马脑炎和圣路易斯脑炎病毒复杂生态周期及蚊子传播证据的任务交给了他带到胡珀基金会实验室的威廉·麦克唐纳·哈蒙博士(Dr. William McD. Hammon)和昆虫学家威廉·C·里夫斯博士(Dr. William C. Reeves)。Dr. K.F Meyer后来对他们两位的工作发表了这样的评论：“这两位（他们后来都先后成为加利福尼亚大学伯克利分校公共卫生学院的院长）完成了一个完整的研究故事，显示出感染无疑最初是由一种蚊子，即库蚊（Culex tarsalis）在早春时节可能从迁徙的鸟类中获得的。这种库蚊更喜欢吸鸟类的血，并且通过吸食鸡血将病毒带到人类居住区……接着，他们精确地展示了，在鸡体内，这种病毒可以在四到五天内以足够的浓度在血液中循环，从而使蚊子有机会在吸血时被感染；因此，在夏季期间，感染蚊子的数量逐渐增加，当数量足够多时（而鸟相对不足），这些蚊子会吸人和马等其它动物的血，病毒自然就会传播给人类和马匹。因此，这个循环是一个鸟类-蚊子的循环，这个循环可能自古以来就在这个州（加利福尼亚州）存在着，但直到人类开始灌溉并创造了适合于大规模蚊子繁殖的植被和湿度条件时，这一循环才显现出来。不幸的是，人类和他们的马匹对这种病毒都易感。鸟类种群虽然易感，但它们从不发病，它们的感染是无症状的。”我们在本号有关《说说节肢动物传播的疾病（二）》和《是东部马脑炎病毒》的文章中说过，与Dr. K.F Meye在上文中提到的WEE的自然感染循环类似，大多数虫媒病原在自然界中存在着以某种动物为扩增/储存宿主、以某类媒介（绝大多数是节肢动物）作为传播载体，在自然宿主动物和传播载体间维持着这种地方性（动物）传播循环（enzootic cycle）。而这些作为扩增/储存宿主的动物已经与病原相互进化、适应了很多年，通常并不发病，所以大多数不为人知。当这些作为传播媒介的虫媒偶尔叮咬扩增/储存宿主以外的其它动物和人时，由于人和其他动物的免疫系统并未接触过这类病原，所以通常会导致一部分人和动物发病，这时候人们才知道这种病原的存在。EEE，WEE和VEE感染人都属于这种情况。这种情况下，人和这些动物就成为这些病原的偶然宿主（accidental host or incidental host)。![]()
图自https://equigerminal.shop/如果人类和一些动物这种偶然宿主被感染后血液中的病原浓度（滴度）不够高，当被虫媒吸血时就不能通过血液再使这些虫媒感染，人和这些动物因此成为这些病原传播的终端宿主（dead-end host），这种病原传播在此终止。本文提到的EEE和WEE，以及蜱传播的Powassan 病毒和莱姆病等，人被吸血的蚊、蜱感染后，人血液中的病原浓度都不够高，即使其它蚊、蜱等再咬已经感染的人，也不能将病原传播给它们，所以被感染的人都是这类病原的终端宿主（dead-end host）。然而，对于登革热病毒这类病原来说就不一样了，虽然自然界中最初登革热病毒是在非人灵长类动物-蚊子-非人灵长类动物之间传播、维持着这种地方性（动物）感染循环（enzootic cycle），但当携带登革热病毒的蚊子偶尔吸人血感染人以后，被感染的人血液中的登革热病毒浓度一段时间内很高，其它蚊子这时再吸感染者的血液时就被感染，这样登革热病毒就不再需要自然界中原来存在的非人灵长类动物宿主，其在人-蚊子-人之间就能维持这种新的感染循环, 成为人类的虫媒传染病传播循环（ vector-borne transmission cycle），这也是登革热感染病例这么多的一个原因。如果一个非登革热流行地区有传播登革热的蚊子存在（主要是埃及伊蚊（Aedes aegypti）和白纹伊蚊（Aedes albopictus）），那么该地区如果有一例外部输入的登革热病毒感染者（例如该地区的人到登革热流行地区旅游时被感染后返回原地，或者有登革热流行地区的人被感染后到非登革热流行地区旅行），就有可能引入登革热病毒并在该地区建立新的流行。由于包括登革热病毒在内的许多病毒，一大部分人被感染以后并无症状，但有病毒血症，所以，美国这边CDC发布的相关旅行指南时经常会提到，如果到有些虫媒疾病流行区旅行返程之后，不管你有无症状，在一段时间内都要自我做好防范防止被蚊子咬就是这个原因。这一点是值得学习的，特别是现在国门开放，进出境的人员大增，引入新病原的风险也在增加，有关公共卫生的防范措施也要相应地跟上形势。参考文献
1. Eastern, Western and Venezuelan Equine Encephalomyelitis ,last updated February of 2024
https://www.cfsph.iastate.edu/
2．Campos A, Franco A, Godinho FM, et al. Molecular Epidemiology of Western Equine Encephalitis Virus, South America, 2023–2024. Emerg Infect Dis. 2024;30(9):1834-1840.
3. Epidemiological update Western Equine Encephalitis in the Region of the Americas, Pan American Health Organization, 2024.
4.Karl Friedrich Meyer 1884-1974，A Biographical Memoir by Albert D Sabin, National Academy of Sciences, Washington DC. 1980.
5. Meyer KF, Haring CM, Howitt B. 1931. The etiology of epizootic encephalomyelitis of horses in the San Joaquin Valley, 1930. Science 74:227–228.
