布鲁菌病的生物安全及防控

胡高维，陈明亮，蔡霞，瞿涤

1. 复旦大学三级生物安全防护实验室，复旦大学基础医学院病原生物学系，教育部/卫健委/中国医科院医学分子病毒学重点实验室，上海市重大传染病和生物安全研究院，上海200032； 2. 上海市疾病预防控制中心病原生物检定所，上海 200336

布鲁菌病(brucellosis)是布鲁氏菌(Brucella)引起的传染-变态反应性人兽共患传染病，也称为“波浪热”“地中海热”或“马耳他热”，是一种易被忽视的传染病。自1887年英国军医David Bruce从死于“马耳他热”的士兵脾中首次分离并确认布鲁氏菌以来，布鲁菌病一直严重威胁人类健康，影响畜牧业、旅游业的发展，阻碍正常国际贸易，还会造成食品安全隐患。

布鲁氏菌可感染人类以及猪、牛、羊、狗、鹿、骆驼等动物。在《中华人民共和国传染病防治法》中，人布鲁菌病被定为乙类传染病。20世纪80年代末的报道显示，有160多个国家和地区存在人兽布鲁菌病，分布于世界各大洲[1]。布鲁氏菌主要通过直接或间接接触感染的动物或动物制品而传播至人，如接触染疫动物(羊、牛或猪等家畜)或食用未经消毒的乳制品(奶或奶酪等)，一般不会发生人传人。布鲁菌病常见于长期接触染疫动物的人群。许多国家和地区对控制该病做出了不懈努力，但在家畜中仍持续存在。尽管少数国家做到了消除布鲁菌病，但疫区归来人员感染布鲁氏菌的病例仍时有发生。因此，布鲁菌病对人类和动物的健康造成了巨大威胁。

1 布鲁菌病的病原体及其致病力

1.1 病原体

布鲁氏菌是布鲁菌病的病原体，为革兰阴性兼性胞内菌。1985年，世界卫生组织(World Health Organization，WHO)布鲁菌病专家委员会将布鲁菌属分为6个种19个生物型。随着研究的深入，目前公认将其种属扩展到12个[2]。与人布鲁菌病有关的菌种包括：羊布鲁菌(Brucellamelitensis，B.melitensis)、牛布鲁菌(B.abortus)、猪布鲁菌(B.suis)和犬布鲁菌(B.canis)，在我国流行的主要是羊布鲁菌，其毒力和侵袭力最强，其次为牛布鲁菌[3]。布鲁氏菌对热及常用消毒剂、紫外线等常规消毒方式很敏感，对低温和干燥条件的抵抗力较强，在土壤等自然环境、动物毛皮、病畜脏器或分泌物、肉和乳制品中，可生存数周至数月。

1.2 致病力

布鲁氏菌感染家畜及野生动物后, 主要存在于动物腺体组织和生殖器官中。感染后常导致母畜流产、早产、弱胎或死胎、子宫炎和乳腺炎，而公畜表现为睾丸炎、附睾炎等炎症和运动障碍[4]。感染动物可经乳汁、粪、尿等排菌，尤其须注意的是，慢性感染动物长期带菌排菌。对人类危害最大的是染疫的羊和牛，据统计，羊所致的人布鲁菌病占80%～90%，牛所致的占10%左右[5]。

人类可通过接触病畜的分泌物或排泄物，以及污染的水、土壤或空气等感染布鲁氏菌。潜伏期一般为l～3周，平均2周，部分病例潜伏期较长[6]。人感染布鲁氏菌后，急性期以发热症状为主，伴有乏力、多汗、肌肉和关节疼痛，以及肝、脾、淋巴结肿大，亚急性期、慢性期表现为关节损伤，以腰痛症状为主。患者常出现锥体炎、关节炎、脑膜炎等并发症，亚急性期和慢性期的并发症发生率高于急性期[7]。

2 布鲁菌病的流行状况

我国于1905年发现布鲁菌病的存在，新中国成立以后逐步加强了对该病疫情的防控，建立了监测平台。20世纪50～60年代，该病在人、兽中流行较为严重，70年代疫情逐年缓解，至90年代初人间发病率仅为0.02/10万。然而，自1994年开始，由于各种原因布鲁菌病疫情出现反弹，1996年尤为严重。1991年，我国布鲁菌病暴发点为0个，1996年上升至76个[1]，世界部分地区的布鲁菌病疫情也与我国疫情状态遥相呼应，引起了世界各国有关部门的关注。有研究报道，2005—2010年我国人布鲁菌病发病率不断上升，流行区域也有不断扩展的趋势[8]。Jiang等[9]统计了我国1950—2019年布鲁菌病的发病人数及发病率，发现进入21世纪后发病人数及发病率呈现快速增长的趋势，2014年呈现最高值。流行区域从北部牧场省份扩大到邻近草原和农业区，进一步扩展到南部沿海和西南部地区[10]。中华人民共和国国家卫生健康委员会(以下简称卫健委)发布的法定传染病疫情数据显示，2009—2020年全国布鲁菌病发病人数每年均在3万以上，在法定发布的26种乙类传染病中其发病人数及发病率一直居高不下。2020年全国发病人数高达 47 245 例，发病率达 3.365 4/10万。目前，全国各地均发现布鲁菌病不同程度的流行。结合《兽医公报》发布的数据，2010年至今，每年报告的人间布鲁菌病发病省份均在30个左右，畜间布鲁菌病发病省份均在20个左右。全国各区域，包括华北、东北、西北地区乃至大部分南方地区，均可能成为畜间布鲁菌病的疫情严重区域。但总体来讲，新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、陕西省和新疆生产建设兵团是历年疫情的高风险区域。

3 布鲁氏菌的获得性感染案例及生物安全要求

3.1 布鲁氏菌的获得性感染案例

由于布鲁氏菌可经多途径感染，特别是可经呼吸道、皮肤或黏膜等感染，所以布鲁氏菌研究或检测实验室中易发生实验室获得性感染(laboratory-acquired infection，LAI)。实验室获得性感染率取决于人员接触剂量、健康状态和暴露途径等[11-13]。尽管已采取相应的生物安全防护措施和暴露后的处理方案，布鲁氏菌实验室暴露和获得性感染仍时有发生。Traxler等[14]对1982—2007年报道的28起布鲁氏菌实验室获得性感染事件进行了分析，其中暴露167人，获得性感染71人，80%的暴露(135/167)是因接触了羊布鲁氏菌，其中88%为暴露于常规实验工作中产生的气溶胶，11%为意外事故，1%暴露原因不明，且高暴露风险者的实验室获得性感染概率是低暴露风险者的9.3倍。巴西报道了一起由生物安全柜故障导致的布鲁氏菌实验室获得性感染事件，有11人暴露，其中3人出现不适并陆续出现血清阳转[15]。Siengsanan-Lamont和Blacksell[16]总结了1982—2016年27起实验室获得性感染案例，其中3例为布鲁氏菌实验室获得性感染。2010年，由于在解剖实验中使用了未经检疫的感染布鲁氏菌的山羊，东北农业大学27名学生和1名老师感染了布鲁氏菌，陆续被确诊为布鲁菌病[17]。2019年，甘肃省卫生健康委员会、甘肃省农业农村厅、兰州市人民政府联合通报了一起中牧实业股份有限公司兰州生物药厂由于在兽用布鲁氏菌疫苗生产过程中使用过期消毒剂，致使生产发酵罐废气排放灭菌不彻底，携带含菌发酵液的废气形成含菌气溶胶，扩散后被人体吸入或黏膜接触而导致附近居民发生布鲁氏菌抗体阳性的事件。兰州市卫生健康委员会官网发布通报称，截至2020年9月14日，甘肃省疾病预防控制中心复核确认布鲁氏菌抗体阳性的有3 245人[18]。截至2020年11月5日，阳性人数已增至 6 620 人，在此过程中，部分血清阳性居民表现出明显的临床症状。这也再次警示，兽用疫苗株可对人体致病，在其生产过程中须做好充分的安全防护。正是由于兽用疫苗对人体有致病性，基层兽医防疫人员因疫苗接种发生暴露感染的事件时有发生。2017年3月—6月，甘肃省武威市天祝县报告59例人布鲁菌病，其中51例为防疫员在接种疫苗的过程中防护措施不到位导致的兽用疫苗感染[19]。值得关注的是，在布鲁氏菌暴露后及时采取相应的处置措施，定期进行血清学检测，暴露后预防性用药可有效防止布鲁氏菌的获得性感染。

3.2 布鲁菌病防控的生物安全要求

布鲁氏菌相对容易扩增培养，感染后可造成失能，美国疾病预防控制中心认为其可作为生物武器，将其定义为“B类生物恐怖战剂”，国际上也将其定义为主要的“农业生物恐怖战剂”[20-21]。实验室检测及分离培养布鲁氏菌时要特别注意实验室生物安全。中华人民共和国卫生部(现卫健委)2006年发布的《人间传染的病原微生物名录》中，布鲁氏菌的生物危害程度被分为第二类。如须开展布鲁氏菌的大量活菌操作或动物感染实验等，应在生物安全三级实验室(biosafety level 3 laboratory，BSL-3)中进行，但弱毒株或疫苗株可在BSL-2中操作；样本检测应在BSL-2中开展；非感染性材料的实验可在BSL-1中进行[22]。如须进行菌毒种运输，应采用A类包装，UN编号为UN2814。中华人民共和国农业部发布的《动物病原微生物分类名录》(2005)中，布鲁氏菌为二类动物病原微生物。因此，在《生物安全法》发布和实施的背景下，从事高致病性病原的转运、操作和研究，必须严格按照国家及地方相关法律法规要求进行。

4 布鲁菌病的防控原则

布鲁菌病是人兽共患病，我国在其防控方面采取“因地制宜、分区防控、人畜同步、区域联防、统筹推进”的策略。对于畜间布鲁菌病，自2016年起我国在流行程度较重的一类地区采取免疫接种为主的防控策略，在流行程度较轻的二类地区采取监测净化为主的防控策略，在三类地区(海南省)采取风险防范为主的防控策略[23]。目前，兽用布鲁菌病疫苗主要为弱毒疫苗，DNA疫苗、重组亚单位疫苗等新型疫苗仍处于研发阶段。鉴于兽用弱毒疫苗对人体的感染力，弱毒疫苗的生产及使用必须做好安全性评价，生产过程中必须做好安全规范及监管，使用人员也必须做好培训，规范个人防护，严格生物安全要求，严格各个环节的消毒流程。目前，世界范围内尚无商品化的人用布鲁氏菌疫苗[24]，我国虽曾引进104M疫苗株作为人用，但因安全性和有效性等原因限制了其使用。因此，布鲁菌病的防控须从动物及人群入手，遵循如下防控原则。

4.1 人群培训与科普

应对高危人群(如养殖人员、屠宰人员、肉奶制品加工人员)进行科普宣传，使其充分明白布鲁菌病的危害及防控原则。对相关工作人员进行培训，强调规范各项操作的必要性，且需定期体检，一旦发现相应症状应及时就医。对普通人群同样要加强宣传，让其了解消化道、呼吸道、皮肤或黏膜是人类感染布鲁氏菌的主要途径，因为只有知道布鲁菌病的危害，才能引起广泛重视，从而阻断生活中潜在的人群传播。

4.2 动物布鲁菌病的防控

对规模化养殖要强化监测，一旦发现疫情要监督其及时淘汰病畜，并充分消杀灭菌，建立净化的畜群及安全的环境。同时要加强饲养管理，定期免疫，培育健康幼畜。对个体散户养殖要加强监管，加大防控宣传力度，增强其防控意识，帮助其监测畜群的健康状况。总体上要优化养殖模式，进行科学饲养管理，健全饲养、免疫、消毒工作体系。对于动物的跨区流动及引进，要建立完善的生物安全评估体系，严格检疫及审批制度，切断任何可能的疫情传入或扩散。此外，还要完善野生动物的疫情监测。野生动物种类繁多，数量巨大，流动性强，增加了防疫的复杂性，因此要逐步完善野生动物布鲁氏菌感染监测网络，阻断其引起的家畜疫情。

4.3 肉类和奶制品加工的监管

生肉和生奶容易成为布鲁菌病疫情的源头，因此在对染疫动物加强控制的基础上，相关产品的检疫监测也是必不可少的一环。在生肉和生奶生产加工过程中，工作人员可因接触染疫动物或制品而患病，而染疫产品一旦流入市场，可能导致疫情进一步扩散。为了从生产源头消除疫情隐患，一方面要对相关企业加强宣传和监管，另一方面要建立完善的生肉生奶溯源制度，一旦检疫到染疫产品，能及时从源头消除隐患。

4.4 家庭预防布鲁菌病的原则

消化道、呼吸道、皮肤、黏膜均是布鲁氏菌的主要感染途径。家畜患布鲁菌病后其肉、奶中均含有布鲁氏菌，接触或食用未经充分加热的肉、奶及制品、暴露于布鲁氏菌污染的环境，都有可能直接或间接感染布鲁氏菌。对此，要选择卫生良好的场所购买检疫合格的肉、奶制品，食用肉、奶等产品要充分加热，不可食用生肉、生奶等，接触生肉、生奶的刀和案板及器具应充分消毒。外出旅行与野生动物密切接触要谨慎，途径疫区也要针对布鲁氏菌的感染途径做好充分个人防护。

4.5 高危人群的防护

我国布鲁菌病病例中男性多于女性，以20～65岁的青壮年为主。人群对布鲁氏菌的易感性无年龄和性别差异，染疫人群涉及所有职业[25]。接触染疫动物或其奶、肉制品的人员，生活在疫区与染疫动物污染环境有接触的人，基层兽医，防疫人员，以及布鲁氏菌实验室操作人员均属于高危人群。

高危人群应做好个人防护，戴乳胶手套、帽子、口罩，穿工作服、橡皮围裙和胶鞋，工作场地应及时消毒和清洁。尤其是皮肤损伤时须及时消毒和包扎。工作完毕要注意清洁消毒及手卫生。从事布鲁氏菌相关研究的实验室进行病原操作具有较高的风险，为避免实验室获得性感染的发生，在保证生物安全设备和仪器正常运行的情况下，必须加强实验室生物安全管理及操作人员的个人防护，特别是呼吸道的防护(如N95口罩和正压呼吸道防护装置的正确使用)。此外，在从事动物实验或应用相关动物进行教学研究的过程中，一定要做好动物的检疫，避免使用染疫动物，实验过程中也必须遵循上述防护原则做好个人防护。一旦发生暴露，须及时进行预防性用药。新进实验室的工作人员应留本底血清，以了解其过往感染史，这样有利于在发生实验室获得性感染后进行分析和处置。

4.6 及时诊断和治疗

布鲁菌病的诊断应结合流行病学史、临床表现和实验室检查进行。详细的诊断标准可参考《布鲁氏菌病诊断标准》(WS 269-2007)。实验室检验方面，除《布鲁氏菌病诊断标准》中的经典方法，免疫层析、荧光偏振等新方法也有助于方便、灵敏、快速的检测[26-27]。

布鲁菌病的治疗原则为早期、联合、足量、足疗程用药，必要时延长疗程，以防止复发及慢性化。常用药物为四环素类、利福霉素、喹诺酮类、磺胺类、氨基糖苷类及第三代头孢类等，联合用药较单一用药效果显著；也可结合中医治疗(属于中医湿热痹症)。《布鲁氏菌病诊疗指南(试行)》[28]将布鲁菌病分为急性期和慢性期，急性期用抗生素治疗有效，经规范治疗多可治愈，如不及时治疗或治疗不规范可转为慢性。一旦病程进入慢性期，就要面临病情顽固复杂、并发症多、药物治疗效果不明显等问题。需要指出的是，布鲁菌病治疗过程中血清学检测结果不能作为疗效判定标准[28]。

5 总结

布鲁菌病是一种可防可控的疾病，虽然目前尚无有效的人用疫苗，但通过给动物接种布鲁氏菌疫苗将会有效控制动物布鲁菌病，从而降低人布鲁菌病的发病率。加强布鲁菌病的科学研究有助于人们更深入了解其流行及致病情况，也有利于制定更加合理的防控措施。实验室中从事病原相关操作时尤其要注意遵守相关法律法规和生物安全要求，防止获得性感染的发生。世界上已有根除布鲁菌病的国家，相信通过各级政府及人民的努力，在相关研究及科学防控的支持下，我国也能够高效控制布鲁菌病疫情，并最终达到根除的目的。