2021年度美军军事医学及药材装备研究进展（二）

四、沃尔特里德陆军研究所

（Walter Reed Army Institute of Research）

五、陆军传染病医学研究所

U.S.Army Medical Research Institute of Infectious Disease

1. 评估经杀虫剂处理后的制服的驱虫效果。节肢动物传播的病毒类感染性疾病，如蚊子传播的登革热，对部署到恶劣环境中的美军持续构成重大健康威胁。在美国国防部正在进行的一项军队驱虫系统研究中，USAMRIID的科学家开展了第一项独立研究，评价反复洗涤过的经杀虫剂浸泡的阻燃性陆军战斗制服驱避节肢动物的有效性。研究发现，制服洗涤10次和25次后，衣物上留存的杀虫剂的含量显著减少，可能会降低制服保护人员免受病媒的效果。利用扫描电子显微镜，发现反复洗涤后的均匀布料受损。制服的织物结构完整性遭到破坏后，可能会增加部署部队中节肢动物传播疾病的风险，布料受损使病媒更易咬穿织物。这些发现和其他正在进行的研究为持续改进军队驱虫系统和减轻节肢动物传播疾病威胁提供了关键数据支撑。

2. 应用合成生物学技术研究变异病原体基因序列。合成生物学为研究新发生物威胁提供了强大的工具。由于后勤、安全及政治方面的原因，在疫情爆发初期很难得到病原体的序列并进行快速研究。USAMRIID的基因组科学中心(Center for Genome Sciences，CGS )运行并维护着一整套合成生物学工具，开发了在无法获得临床样本时开展病毒序列测序的方法。这项技术使科学家能够确定病毒传播与发病机制，以及人体感染及患病的主要决定因素，评估医学对策产品对不断变异的病原体的有效性。CGS针对多种病原体威胁及救治开展培训、基础研究、医学对策产品的高级开发等，包括自然发生的、人工修改以及武器化的病原体。USAMRIID是美国国防部唯一的生物安全4级(BSL-4)研究和临床实验室，且拥有众多BSL-2和BSL-3设备、设施。十多年来，CGS使用最先进的全基因组测序专业知识支持埃博拉病毒、安第斯病毒、寨卡病毒及许多其他病毒的研究。2021年，USAMRIID为美国国防部卫生局全球新发感染监测网络提供了技术支持，对新冠病毒的变异表征进行研究，辅助美军开展新冠疫情处置。

3. 与阿斯利康联合开发新冠病毒治疗抗体。阿斯利康制药公司与USAMRIID，对公司现有的一组SARS-CoV-2单克隆抗体(mab)进行评估，目标是开发针对SARSCoV-2病毒刺突蛋白的单克隆抗体。USAMRIID的科学家在一个月内通过高通量中和试验对阿斯利康单克隆抗体的中和活性进行评估。此外，USAMRIID通过在非人类灵长类动物模型及人体临床试验进一步评价单抗的有效性。美国食品和药物管理局于2021年12月批准了EvusHold™的紧急使用授权，这是两种长效单抗的组合，产品获批距离项目启动不到两年。这种药物目前可用于治疗预防接种疫苗后未产生抗体的新冠病毒感染人员。

4. 为军队提供新冠病毒感染血清检测服务。在新冠大流行期间，USAMRIID开展了快速可靠的血清抗体检测，帮助国防部了解部队中的新冠病毒暴露情况及疫苗接种水平，并协助制定相关部队保护措施。USAMRIID与武装部队健康监测机构（ Armed Forces Health Surveillance Branch，AFHSB ）、全球新发感染监测计划（ Global Emerging Infections Surveillance ，GEIS）和国防卫生局(DHA)合作，使用国防部血清库中的样本对军队人员进行了新冠病毒血清监测。USAMRIID的科学家使用高通量分析来评估常规收集并存储的血清中新冠抗体水平。随后对所有阳性样本进行病毒中和测试，确认结果。在收到一批4,000个样本后的7天内，USAMRIID向GEIS报告了结果。截至2021年底，USAMRIID总共分析了28,000多个样本。血清监测是评估过去感染或接种疫苗而产生的人群免疫力的黄金标准。该血清学检测方法，还运用于部署在美国大陆之外的其他部队，筛查并监测节肢动物传播的病毒性疾病和病毒性出血热的情况。

5. 开发传染病大规模监测与检测系统。开展大规模的检测可以有效追踪军队人员呼吸道病原体感染情况。USAMRIID开发了生物防御大规模测序与检测（Biodefense Mass Sequencing and Surveillance，BMASS ）方法，可以在24小时内在一个试管中同时检测40,000多个唾液样本。每个样本都附加了一个独特的遗传条形码，使任何阳性结果都可以直接追踪到其单独的样本。BMASS可以提升新冠疫情的监测效率，可以检测可能对作战人员产生的系列生物病原体。BMASS结合了大规模样本池、聚合酶链式反应测试和下一代测序技术。该方法耗材易得，并可以在国防部许多研究和公共卫生实验室中已经配备的仪器上运行。使用USAMRIID创建的软件，在一台标准配置的笔记本电脑上执行数据分析只需不到30分钟。BMASS的占地面积足够小，可以为作战单元和易受威胁的战略部队提供一种获得大规模检测及监测方法。BMASS为指挥官提供了一种具有成本效益的方法，可以快速筛选军人群体的潜在疾病，确保部队保持良好的战备状态。

6. 为波兰特种部队开展医疗救治培训。应美国国防威胁降低局的要求，USAMRIID的培训和教育处于2021年10月为波兰特种作战部队的特定群体举办了定制的生物威胁战剂短期培训。USAMRIID与其他国防部机构合作，针对生物战剂威胁组织了相关课程，包括战剂识别、伤员治疗和新兴的医疗对策产品。20名波兰特种作战人员参加了该课程，课程从英语翻译成波兰语。该课程非常受欢迎，并计划增设其他课程模块。每年USAMRIID都与陆军防化医学研究所的化学战伤救治研究部进行合作，举办化学和生物武器伤亡医疗救治培训。每年有数百名来自美国军队各部门、其他联邦机构和联盟国家的人员到美国当地参加培训课程。组织军内及联盟军队开展CBRNE训练，可以稳固联盟并建设更有准备的联合作战部队。

7. 开展埃博拉病毒感染相关研究。通过在人体和实验性感染灵长类动物模型研究，已经开发并评估了针对急性埃博拉病毒感染的治疗方法。然而，尚未明确在接受这些治疗(包括单克隆抗体)的幸存者中，病毒持续存在和相关疾病复发的风险。在一项开创性的研究中，研究人员发现，尽管通过治疗可以将埃博拉病毒从其他器官中清除，但在接受单克隆抗体治疗并从感染中恢复的恒河猴的脑室中仍然能否发现埃博拉病毒。最初通过治疗康复的两只恒河猴在复发了埃博拉病毒感染相关症状后死亡。最近在非洲爆发的几次埃博拉疫情都与在以前的疫情中幸存下来的患者的持续感染复发有关。2021年几内亚爆发的埃博拉疫情是由2013-2016年西非埃博拉疫情的一名持续感染的幸存者引发的，西非埃博拉疫情是人类历史上规模最大的一次埃博拉疫情。美军部署的非洲地区很可能发生埃博拉病毒的自然爆发。了解持续感染的风险对于指导受感染作战人员的治疗恢复后监测和治疗管理是非常必要的。

六、陆军航空医学研究实验室

U.S. Army Aeromedical Research Laboratory

1. 推动医疗相关负载稳定系统（ Load Stability System）进入测试阶段。实验室科研人员与第82空降师空中突击队合作，推动由Vita Inclinata T echnologies公司研发的负载稳定系统及其附件进行了飞行测试（包括稳定的起重机、吊索及吊篮，用于伤病员的运输），评估该系统在严峻环境条件下通过直升机进行伤病员快速医疗后送的可行性，同时评估该系统配备后，直升机的适航性。通过测试确保飞机、医疗系统、机组人员和伤病员之间的安全交互。本次测试的直升机为黑鹰HH-60M和UH-60L，见下图。

2. 研发针对女性直升机空勤人员的伤害评估参考值。伤害评估参考值提供了个人在飞机事故中遭受特定伤害(如颈部、头部、胸部、脊柱或骨盆受伤)的概率值。之前直升机和安全设备都是根据特定体型的空勤人员(通常是男性乘员)的安全要求进行设定的。在过去的一年里，USAARL使用了小于平均体型的女性体型参数来开发伤害评估参考值，这些参考值与发生事故或事故时脊柱区域受伤的概率密切相关。相关研究为未来垂直升降机的安全性和设备开发的变化提供支撑，为未来的越来越多的女性机组人员提供一个更安全的操作环境。

3. 为当地学生提供STEM（ Science Technology Engineering and Mathematics，STEM）培训。2021年，USAARL总共为382名学生（从学龄前到博士后，覆盖多个年龄层次，不同年龄阶段有不同的培训项目与目标）提供了STEM教育，由于疫情的影响，通过远程虚拟的方式进行教学，培训模块包括简单机械、法医学和机器人等。

4. 证实经颅直流电刺激可以提高机组人员的作业能力。经颅直流电刺激及其在提高和维持飞行员作业能力方面的潜在应用的相关研究项目取得了重大研究进展，发现经刺激后，飞行员执行任务时间显著延长，并在能力方面有所提升，特别是在模拟飞行任务中飞行员保持注意力方面，效果非常好。此外，研究发现产生的副作用很小，甚至没有副作用，研究数据结果将进一步支持将该技术纳入航空飞行人员能力提升方法的可能性。

5. 在飞行状态监测方面取得进展。完成了一个三阶段项目，评估遴选飞行人员在飞行中可以监测的候选生理参数，其目的是通过生理参数的监测对飞行员的作业状态进行综合评估。研究候选的监测技术包括脑电图、心电图、眼球跟踪和瞳孔测量技术。目的是预测整个飞行过程中人体可能出现的能力与决策缺陷，以便向飞机中的自主系统提供信号。明确监测参数后，开发相关算法，并在模拟飞行中进行了验证，以提高参数读取与综合评估的科学性。