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国家重点实验室生态医学研究组报道气象因素对我国恙虫病发病风险的影响

恙虫病是由恙虫病东方体(Orientia tsutsugamushiOt)所引起的一种急性自然疫源性疾病,以鼠类为主要贮存宿主、恙螨幼虫为传播媒介,临床上以恙螨叮咬部位出现特异性焦痂、淋巴结肿大、高热、头痛、皮疹等为主要特征,常并发肺炎、脑膜炎或弥散性血管内凝血,严重者可导致多脏器衰竭而死亡。我国是恙虫病的重点疫区。2006年,中国CDC将恙虫病纳入“疾病信息报告管理系统”以来,我国大陆恙虫病的发病率快速升高,2006年至2020年共报告恙虫病发病人数19 6917例(不包括疑似病例)。气象因素可以通过多种途径影响传染病的发生、流行与分布,尤以媒介生物传染病对气象因素的变化最为敏感。因此,研究气象因素对恙虫病的影响认识恙虫病发生机理,并建立预警系统的关键内容。

中国疾病预防控制中心传染病预防控制国家重点实验室生态医学研究组基于2006-2020年我国11个省份59个地级行政区(图1A)恙虫病周病例数据及同期气象数据,采用分布滞后非线性模型和meta分析,建立了多种气象因素(平均气温、相对湿度、累积降水、累积日照时间、平均风速)对不同地理区域(华东、西南和华南)恙虫病发病影响的暴露响应关系,并识别了引起恙虫病流行的气象风险窗口。

2006-2020年,59个地级行政区共报告恙虫病发病人数17 0582例,占全国总发病人数的87%。恙虫病病例在全年均可发生,但主要分布在夏秋季节,秋冬季节病例数较少,不同区域恙虫病流行的季节特征有所差异。华东地区恙虫病流行持续时间较短,有明显的季节聚集性,季节高峰在秋季;西南地区恙虫病的季节高峰在夏季;与华东和西南地区相比,华南地区恙虫病流行持续时间长,在夏季和秋季的分布较为均匀(图1B)。


图1 (A)本研究纳入的我国59个地级行政区的地理位置以及2006-2020年恙虫病发病人数;(B)不同区域恙虫病病例的季节分布特征


分布滞后非线性模型和meta分析结果表明,平均气温和相对湿度对恙虫病发病具有重要影响,其影响可分为3个阶段:当平均气温和相对湿度较低时,无明显影响;随着平均气温和相对湿度的升高,恙虫病发病风险逐渐升高;当平均气温和相对湿度超过一定阈值,恙虫病发病风险逐渐降低,该阈值在不同地区有所差异。其中,平均气温对恙虫病发病影响的阈值在不同区域分别为22.5 °C(华东)、25.9 °C(西南)、26.9 °C(华南),相对湿度对恙虫病影响的阈值在不同区域分别为80%(华东)、75%(西南)、77%(华南)(图2)。此外,强降水也会造成恙虫病发病风险的快速升高。累积日照时间和日照时间对恙虫病发病风险的影响不显著。

图2 (A)平均气温和(B)相对湿度对不同区域恙虫病发病风险的影响

(黑色、蓝色、红色实现分别表示无明显影响期、风险上升期、风险下降期;灰色虚线对应的值表示阈值)


由上可知,平均气温、相对湿度和累积降水对恙虫病的发病具有重要影响,而相对湿度与累积降水具有较高相关性,因此,进一步以平均气温和相对湿度对恙虫病发病的共同影响为依据,识别了有利于各个地区恙虫病流行的气象风险窗口。结果表明,周平均气温25~33℃与周相对湿度60~95%是造成不同区域恙虫病流行的共同气象风险窗口(图3A)。该气象风险窗口的地理分布差异驱动了不同区域恙虫病流行的季节性和持续时间的差异,如图3B所示,气象风险窗口在华东和西南地区的持续时间较短,而在华南地区的持续时间较长。



图3 (A)59个地级行政区恙虫病流行的气象风险窗口(红色框选为共同气象风险窗口);(B)不同地区恙虫病气象风险窗口的持续时间



本研究结果为依据气象条件监测和预警恙虫病的发生和流行提供了确切指标,同时,研究结果启示,在制定恙虫病监测预警体系时,要考虑到气象因素对恙虫病发病影响的区域异质性。文章以“Impacts of meteorological factors on the risk of scrub typhus in China, from 2006 to 2020: a multicenter retrospective study”为题在2023年2月发表于Frontiers in Microbiology杂志。中国疾病预防控制中心传染病预防控制所韩玲助理研究员为文章第一作者,秦天研究员和北京城市气象研究院孙兆彬副研究员为共同责任作者。