张网，更快捕获传染病元凶

□本报记者 郑灵巧□ 
 
　　控制疫病暴发就像战斗，时间往往决定成败。而一直以来，常常在传染病暴发之后，实验室才开始调查、分离和甄别病原，给出疫情诊断意见。为此，中国CDC（疾病预防控制中心）传染病预防控制所正在努力编织一张网，让实验室网络超前监测，敏锐发觉散在传染病例的内在关联，结合流行病学调查，及时捕捉隐性疫情而迅速施控。这张网名叫PulseNet China（中国病原细菌实验室监测网络）。

　　网络监测使疫情控制提速

　　PulseNet是一个基于对病原菌分子进行分型和比对的实验室监测网络。它利用标准化的病原菌分子分型技术，通过分布各地的网络实验室的实际检测、报告和信息比对，识别传染病散发病例间的关联，进而开启病例流行病学调查，搜索危险因素，追溯暴发来源和传播。支撑该监测网络的核心技术是脉冲电场凝胶电泳（PFGE）技术。

　　在日前召开的中国CDC传染病预防控制所的工作会议上，该所所长徐建国告诉记者，PFGE即细菌亲子鉴定技术。细菌的染色体很大，使用限制性内切酶消化后，可产生许多分子量不同的DNA片段。这些片段的数目和大小相对稳定，不会在短时间内改变。通过电泳方法，可把这些DNA片段分开。由于它们分子量大小不同，电泳后在凝胶上的位置就不同，通过染色，用颜色显示出来，形成图谱。凭借这些图谱，可以区分同一起传染病暴发中哪一个病例另有传染源，也可以发现相距遥远、似乎无关的散发病例为同一病原菌所引发。PulseNet的精髓就是把形成图谱的高精技术变成“傻瓜”技术，标准化后推广到所有参与实验室，并通过互联网技术支持，实现全国乃至全世界的实验室实时信息传递与比对。

　　徐建国介绍，1998年5月，最早的PulseNet在美国建立。在PulseNet建立之前，美国应对大范围内呈散发状态分布的传染病暴发成效甚微。例如，1993年，美国某连锁快餐店汉堡包导致大肠杆菌O157食物中毒事件，发病者超过700人，4名儿童死亡。追踪病原菌与确定原因食品工作用了39天，错过了采取措施的最佳时机。

　　PulseNet网络建立后，美国应对此类疫情变得得心应手。比如，美国威斯康星州最近发现了一起志贺氏菌疫情暴发，3名病人分别在3家餐馆就餐后发病。3家餐馆间没有联系，但3位患者致病菌图谱相同。收到事发地实验室这一电子邮件后，网络总部立即向美国境内的20多家网络实验室转发信息。次日，洛杉矶实验室回信，报告当地也发现了餐馆就餐病例，且致病菌DNA与威斯康星州发现的致病菌DNA完全相同。美国疾病预防控制中心迅速将情况通报给境内外所有网络实验室。很快，加拿大7个州的实验室报告了同样病例的DNA图谱。其后，快速铺开的流行病学调查发现，病人就餐餐馆均从远在墨西哥的一家农场购进了一种芹菜，芹菜的叶子被志贺氏菌污染。追踪调查中，从农场清洗芹菜的水里发现了元凶。于是，一起跨州、跨国疫情被及时控制了。

　　细菌“亲子鉴定”巧建功

　　2001年，亚太区PulseNet成立。中国CDC传染病预防控制所是发起单位之一。从此，标准化的PFGE技术在我国迅速推广。

　　2004年，北京出现由非产毒霍乱弧菌引起的腹泻病例。扩大搜索后，发现了更多相同病例。病例分布在几个城区的写字楼。流行病学调查发现，病人均吃过同一送餐公司配送的午餐。从该送餐公司食物操作间的采样分离到了非产毒霍乱弧菌。但该菌平时存在于自然环境和海产品中，不能判断就是这些菌株“肇事”。病菌样本送入中国CDC传染病预防控制所后，实验室人员启用PFGE技术比对病人菌株和操作间分离菌株、比对同年份环境监测分离菌株及其他月份散发病例分离菌株。结果显示，前者DNA图谱完全相同，后者明显不同。铁的证据表明，散发于不同城区的腹泻病例属同一菌株引发，送餐公司所送被污染午餐是祸根。

　　一起有争执的“疫情案”，则靠PFGE技术改判。辽宁某学校发生一起霍乱疫情，发病者均是在校就餐学生。流行病学调查发现，20多个患者都在校园就餐之后发病。实验室病原检测不仅从学校食堂饭菜中查到了霍乱弧菌，而且从2名学生和1名厨师粪便标本中也分离出了霍乱弧菌。由此，厨师受到罚款和辞退处理。厨师不服，坚称自己不是传染源，并四处投诉。最终，中国CDC传染病预防控制所通过PFGE分析得出结论——2名学生的菌株与该厨师菌株完全不同，前者为产毒株，后者为非产毒株，并且二者的DNA图谱也不相符。厨师由此“洗冤”。

　　2005年夏，四川突发人感染猪链球菌疫情。患者发病急、病情进展快，出现中毒性休克，死亡人数多。中国CDC传染病预防控制所与四川省CDC紧密携手，短短几日即从病人和病猪标本中分离到高致病性猪链球菌，完成了病原毒力基因测序。用PFGE技术分析发现，该疫情中所有分离菌株与几年前江苏一起疫情中发生的致病菌DNA图谱相同，均为一种强毒力的新菌型，于是将其命名为序列7型猪链球菌，并在全球率先建立起猪链球菌PFGE数据库，为未来国内外疫情科学防控奠定了基础。

　　实时预警将成为现实

　　截至目前，PFGE技术已经由中国CDC传染病预防控制所推广至全国30余个省级和市级CDC，超过60名实验室专业人员接受了培训。据悉，建立标准方法，在全国疾控系统推广，将是PulseNet China建设的起始点。

　　中国CDC传染病预防控制所副所长阚飙介绍，2010年，PulseNet China建设将迈出大步伐。今年，不仅要建起包括部分省市CDC实验室的试运行网络，而且要建起信息网络平台，并完成测试、完善和运转。2011年，建起PulseNet China质量管理体系，并进入实际应用。在国家科技重大专项支持下，目前，该所已与中科软科技股份有限公司签约合作，开启PulseNet China数据分析与发布的网络信息平台建设。

　　阚飙说，PulseNet China是一个由中国CDC中心实验室协调管理、基于各地CDC专业实验室对分离病原菌DNA进行“指纹特征”检测分析、数据交流而建立的实验室监测网络。其近期建设目标是针对我国重要细菌性传染病及新发传染病，建立适于省级CDC系统监测网络实验室使用的标准化病原细菌分子分型技术，建立基于传染病实验室检测数据传输和分析的网络化技术，实现网络中不同实验室数据的数字化存储、管理、及时分析和交流共享。

　　据悉，中国PulseNet和美国PulseNet有一个显著的差异。美国PulseNet只监测通过食物传播的病原菌，中国PulseNet监测则面向所有引起传染病疫情的病原菌。目前，中国PulseNet已初步建立起PFGE 技术的病原体有17种，包括大肠埃希菌O157:H7、霍乱弧菌、伤寒和副伤寒沙门菌、脑膜炎奈瑟菌、鼠疫杆菌、钩端螺旋体、猪链球菌等。

　　徐建国告诉记者，PulseNet China代表了我国细菌性传染病预防控制技术支撑体系的未来。其建设远景规划是构建中国细菌性传染病疫情调查分析体系，融汇临床、流行病学、地理、生态、气象、基因组、耐药性等众多领域的海量信息，实现对传染病实时预警预测，精确制定防控措施。