近日來，腸病毒（Enterovirus）在臺灣感染創(chuàng)新高，造成了不少學(xué)生發(fā)病。腸病毒包括脊髓灰質(zhì)炎病毒和柯薩奇病毒等，通常在夏季傳播，這表明腸病毒傳播可能與氣候有關(guān)。一直以來，了解氣候變化對傳染病的影響對公共衛(wèi)生健康具有重要作用。Rachel E. Baker等人利用美國脊髓灰質(zhì)炎疫苗接種前的數(shù)據(jù)，以及中國和日本導(dǎo)致手足口病的兩種腸道病毒（腸道病毒 71 型（EVA71）和柯薩奇病毒 16 型（CVA16）數(shù)據(jù)，使用機制建模和統(tǒng)計方法評估腸病毒傳播的環(huán)境和人口驅(qū)動因素以及氣候變化對未來腸病毒傳播的影響。
1. 氣候與腸道病毒暴發(fā)的空間相關(guān)性。
圖 1 中國、日本和美國 EVA71、CVA16 和脊髓灰質(zhì)炎爆發(fā)的時間和強度的空間模式
圖1A繪制了這些疾病的平均病例時間。對于所有三種病原體，都觀察到緯度梯度，其中早期爆發(fā)發(fā)生在更南部的地方，而后來的爆發(fā)發(fā)生在更北部的地方。圖1B繪制了不同地點的平均溫度和平均病例時間之間的關(guān)系。我們發(fā)現(xiàn)平均溫度對爆發(fā)時間有顯著的負面影響其中對于所有三種血清型，較早的爆發(fā)與較高的平均溫度相關(guān)。圖1C中觀察到的第二個峰值導(dǎo)致圖1B中EVA71看起來似乎非線性的。緯度影響著第二個峰值大小，第二個峰值的大小隨著緯度的降低而增加，并在量級上變得與熱帶海南省的一個峰值相似。圖1D通過計算流行強度來描述病例的年度分布，更嚴重的爆發(fā)發(fā)生在季節(jié)性溫度值范圍較大的地區(qū)，并且這種模式在所有三種血清型中都很重要。
2.氣候和人口驅(qū)動對病毒傳播的影響
圖 2
對溫度、比濕度、相對濕度和降水的經(jīng)驗傳播率進行單獨的回歸（圖2左）。發(fā)現(xiàn)溫度對傳播有顯著的積極影響，比濕度、相對濕度和降水的影響不顯著。為了消除可能的空間和時間偏差，溫度的正系數(shù)仍然很重要（圖3A）。對于 EVA71 和 CVA16，我們在包括溫度和學(xué)校教育的回歸模型中發(fā)現(xiàn)學(xué)校教育對傳播有顯著影響（圖2右）。結(jié)果表明，溫度和學(xué)校教育都會影響腸道病毒的傳播。
圖 3
圖3B顯示了建模爆發(fā)的周期性，而時間序列圖（左側(cè)）顯示了在中國不同省份觀察到的 EVA71 的季節(jié)性。隨著溫度的季節(jié)性范圍增加，模擬的爆發(fā)從半年一次，第一個峰值是由季節(jié)性溫度峰值驅(qū)動的（與春季學(xué)期重疊），第二個峰值是由秋季學(xué)期的單獨學(xué)校教育驅(qū)動的。隨著溫度范圍的增加，與季節(jié)性溫度強迫相比，上學(xué)的相對影響變得更小，最終導(dǎo)致一年一次的爆發(fā)。溫度和學(xué)校的綜合效應(yīng)可以解釋在熱帶地區(qū)（例如海南）觀察到的次級年度腸道病毒高峰。在較溫和的地區(qū)，溫度的強烈季節(jié)性效應(yīng)占主導(dǎo)地位，學(xué)校效應(yīng)減弱（圖3E）。
3. 氣候變化對中國各省腸道病毒暴發(fā)的影響模擬
使用氣候驅(qū)動的 CVA16 和 EVA71 腸道病毒模型來探索氣候變化對這兩種疾病在中國爆發(fā)的影響。根據(jù)各個 CMIP6 氣候模型的溫度預(yù)測，在中國對 EVA71 和 CVA16 進行了模擬。
圖 4氣候變化對中國各省流行病峰值規(guī)模的影響
大多數(shù)氣候模型表明，中國大多數(shù)省份的疫情規(guī)模都會增加。在最壞的情況下，我們發(fā)現(xiàn)由于氣候變化，流行病的峰值規(guī)?？赡軙黾痈哌_ 40%，具體取決于位置和氣候模型。
峰值規(guī)模模擬中不確定性影響因素：年溫度變化>溫度系數(shù)>氣候模型。
參考文獻：Baker, R.E., Yang, W., Vecchi, G.A. et al. Increasing intensity of enterovirus outbreaks projected with climate change. Nat Commun 15, 6466 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50936-3
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~徐穎歡
