天花

定义

天花是由天花病毒（variola virus）感染人所致的一种急性传染病，属于烈性传染病范畴，传染性强、病情重、病死率高^[1]。其典型表现是先出现严重的病毒血症，随后皮肤成批出现斑疹、丘疹、疱疹、脓疱，最后结痂、脱痂并遗留瘢痕^[1]。

天花病毒在分类上属于痘病毒科（Poxviridae）正痘病毒属（Orthopoxvirus），该属还包括痘苗病毒、猴痘病毒和牛痘病毒等^[4]。痘病毒是病毒中体型较大的一类，具封套，外形呈砖形或卵圆形，外层为管状结构的脂蛋白膜，内部含哑铃状的双股 DNA 核酸和 2 个侧体^[4]。

按所致病情轻重，天花病毒分为毒力较强的重型天花病毒（variola major）和毒力较弱的轻型天花病毒（variola minor）两类，前者引起典型天花，后者引起症状较轻的类天花^[4][1]。重型天花又可细分为典型天花、缓和型天花、扁平型天花和出血性天花 4 型，其中扁平型与出血性少见但病死率可达 90% 以上^[4]。

原理

天花病人是唯一的传染源^[1]。从出疹到结痂，各期皮疹的渗出物与痂皮中都含有病毒；出疹期患者口腔和上呼吸道黏膜形成许多黏膜疹和浅溃疡，含大量病毒，可随飞沫排出^[1]。病毒主要经飞沫直接传播，接触被疱疹、痂皮、飞沫污染的衣物、玩具和尘埃等也可造成间接传播^[1]。

病毒经呼吸道黏膜侵入人体后，先在肺、气管、支气管附近的淋巴结内初步繁殖，再经血流进入肝、脾、骨髓等单核吞噬细胞系统大量增殖，形成第一次病毒血症^[1]。潜伏期末，病毒自单核吞噬细胞系统再次释放入血，形成第二次病毒血症，播散至全身，引起发热等全身症状以及皮肤、黏膜和内脏损害^[1]。

在皮肤病变处，真皮毛细血管扩张、内皮细胞肿胀，表皮生发层细胞变性坏死，液体渗出于细胞间形成疱疹；随后中性粒细胞与单核细胞渗入疱疹即成脓疱，恢复期抗体产生后脓疱干涸结痂^[1]。若病变累及真皮组织，脱痂后会形成瘢痕，即俗称的麻点^[1]。天花潜伏期为 7～17 天，常见 12～14 天，起病急骤，有寒战、高热、乏力、头痛及四肢腰背酸痛等表现^[1]。

牛痘疫苗能预防天花，原因在于牛痘病毒与天花病毒同属正痘病毒属、抗原性相近，接种后产生的免疫应答可以识别天花病毒^[4][5]。初次感染后，免疫系统需要一段时间识别病原体并调动免疫机制；痊愈或接种后，系统记住了病毒表面的抗原特征，再次遇到同一病毒时可迅速应答^[5]。

发展历程

天花是古老的传染病之一。现有材料记载中，天花较早出现于中国和印度，也有研究把人类最早感染天花的证据追溯到 3000～4000 年前古埃及的木乃伊^[4][5]。16 世纪天花曾肆虐全球，造成 350 多万人死亡；1970 年以前，全球每年感染人数超过 1500 万，其中至少 200 万人死亡^[4]。

在疫苗出现之前，中国已有人痘接种的做法。清代医学家朱纯嘏在《痘疹定论》中记录了约 1022 年前后宋代四川峨眉山一位女道士的方法：将天花患者皮疹结的痂碾成粉末吹入健康人鼻孔，受种者不易被传染^[6]。到 17 世纪，做法演变为在健康人胳膊上划痕并涂抹天花病人脓液，即人痘接种法；1721 年英国驻土耳其大使的夫人蒙塔古为子女接种人痘，此后该方法在英国逐渐推广^[6]。人痘接种本身仍有风险，约 3% 的受种者因此死亡^[6]。

1796 年 5 月，英国医生爱德华·詹纳从感染牛痘的挤奶女工皮肤脓液中取材，接种给一名 8 岁男孩，男孩出现轻微症状后康复，随后再接种天花病人脓液也未发病^[6]。这一尝试被视为人类第一支疫苗的起点，疫苗的英文 vaccine 即源自拉丁语中表示奶牛的词^[6]。1840 年，人痘接种在英国被禁止^[6]。

1958 年，世界卫生组织决定把全球消灭天花列入议事日程；1967 年全球开始最后一次大规模消灭天花行动^[5][6]。1977 年，索马里的一名患者成为最后一个已知的自然病例^[6]。1980 年，世界卫生组织正式宣布天花病毒已从地球上根除、不会再自然发生，并建议各国停止牛痘疫苗接种^[2]。根除计划依靠疾病监测调查系统的建立、对可能个案的严格隔离以及对接触者的环形疫苗接种 3 项策略^[2]。

应用

在公共卫生领域，天花的防控经验成为传染病根除工作的样本。其根除依靠监测、隔离和接触者接种的组合，天花病毒也因此成为第一个被人类从自然界根除的病毒^[2]。台湾自 1955 年起未再出现天花病例，1979 年停止牛痘接种^[7]。

在疫苗学上，天花疫苗是人类最早使用的疫苗，其研制路径为后续疫苗研究提供了先例^[5]。由于牛痘病毒与猴痘病毒同属正痘病毒属，天花疫苗对猴痘也具有一定保护作用^[8]。现代天花疫苗包括使用与天花类似但危害较小的活病毒的 ACAM2000，以及使用减毒株、安全性更高的 Jynneos^[9]。

在实验室研究层面，天花病毒样本仍被保留用于疫苗、药物和诊断试剂的研发^[9]。目前全球仅美国和俄罗斯的 2 处世界卫生组织合作实验室保存有该病毒，操作前须经世界卫生组织核准^[7]。

局限

天花已被根除，但相关风险并未完全消失。病毒样本仍保存在实验室中，也有通过合成手段制造病毒的可能，这使得天花重新出现的可能性不能被排除^[3]。疫苗的保护作用随时间衰减，接种过疫苗的人免疫力可维持约 10 年，加强接种可延长至约 20 年，因此现今多数人对天花已不再具有充分保护^[9]。

天花缺乏针对病原的特效治疗，临床以补液、缓解症状、维持血压和辅助呼吸等支持治疗为主^[10]。诊断需要依靠聚合酶链反应、电子显微镜或病毒培养等实验室手段，在非流行时期容易被延误^[3]。

现有疫苗也并非没有代价。ACAM2000 使用活病毒，可能引起心脏或脑部感染等严重副作用，并不适用于所有人；除非发生疫情暴发，对多数人而言接种的风险大于收益^[9]。此外，天花病毒在环境中存活时间有限，在空气中 24 小时内即失去活性，这一特性是自然传播能够被阻断的条件之一，但也意味着防范重点在于人际接触而非环境残留^[7]。