WEEKLY EPIDEMIOLOGICAL RECORD, No. 49, 5 DECEMBER 1997 • RELEVÉ ÉPIDÉMIOLOGIQUE HEBDOMADAIRE, N o 49, 5 DÉCEMBRE 1997
Human monkeypox in Kasai Oriental, Democratic Republic of the Congo (former Zaire) Preliminary report of October 1997 investigation Background Human monkeypox is a severe systemic exanthem clinically similar to smallpox. It is a rare sporadic zoonosis caused by monkeypox virus (MPV), an orthopoxvirus enzootic among mammals including monkeys and squirrels in the rainforest of western and central Africa. Between February and August 1996, 71 cases of human monkeypox were reported from 13 villages in the Katako-Kombe health zones, Sankuru District, Kasai Oriental Province, Democratic Republic of the Congo.1 A preliminary investigation in 1996 found 42 clinically defined cases had occurred in the village of Akungula where squirrels and other animals are often hunted. In a second investigation organized by WHO, 92 suspect cases resident in the Katako-Kombe health zones were identified with disease onset from February 1996 to February 1997.2 MPV was subsequently isolated in culture from scabs or vesicular fluid from most of the active cases at the Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, Georgia, United States of America. This was the largest recorded outbreak of monkeypox with less severe clinical disease than previously observed. Distinguishing the role of primary and secondary transmission mechanisms in this ongoing outbreak is critical to the development of more effective intervention strategies, determining if the disease can sustain itself without repeated introduction from reservoir animals, and consideration of reintroduction of vaccinia vaccination, which is highly effective against monkeypox. Because of continuing reports of active cases following large internal population movements through a large area of Kasai Oriental Province during March and April 1997, a third investigation was organized by WHO. The mission objectives were to assess the magnitude of the outbreak, collect specimens, determine risk factors for disease transmission and recommend appropriate control measures. This report summarizes the preliminary results of this third investigation.
Des cas humains d’orthopoxvirose simienne au Kasaï oriental, République démocratique du Congo (ex-Zaïre) Rapport préliminaire de l’investigation d’octobre 1997 Contexte Les cas humains d’orthopoxvirose simienne se présentent comme un exanthème généralisé grave, dont le tableau clinique est comparable à celui de la variole. C’est une zoonose sporadique rare due à l’orthopoxvirus simien (OVS), un orthopoxvirus enzootique chez les mammifères, notamment les singes et les écureuils de la forêt ombrophile d’Afrique occidentale et centrale. De février à août 1996, 71 cas humains d’orthopoxvirose simienne ont été signalés dans 13 villages des zones sanitaires de Katako-Kombe, district de Sankuru, province du Kasaï oriental, en République démocratique du Congo.1 Une investigation préliminaire en 1996 a dénombré 42 cas cliniquement définis survenus dans le village d’Akungula, où l’on chasse souvent l’écureuil et d’autres animaux. Une deuxième investigation organisée par l’OMS a permis d’identifier 92 cas présumés chez des habitants des zones sanitaires de Katako-Kombe, le début de la maladie se situant entre février 1996 et février 1997.2 L’OVS a par la suite été isolé en culture au Centers for Disease Control and Prevention (CDC) d’Atlanta, Géorgie, Etats-Unis d’Amérique, à partir de croûtes cicatricielles et de liquide vésiculaire chez la plupart des cas évolutifs. Cette flambée d’orthopoxvirose simienne est la plus importante qui ait été observée, avec des manifestations cliniques moins graves que lors des précédentes flambées. Il est capital de distinguer le rôle des mécanismes de la transmission primaire et de la transmission secondaire dans la présente flambée, si l’on veut pouvoir mettre au point des stratégies d’intervention plus efficaces, déterminer si la maladie peut se maintenir quand elle n’est pas introduite régulièrement à partir du réservoir animal, et étudier la réintroduction de la vaccination par le virus de la vaccine, très efficace contre l’OVS. Les rapports sur les cas évolutifs n’ayant pas cessé après les importants mouvements internes de population qui ont affecté une grande partie de la province du Kasaï oriental en mars et avril 1997, une troisième investigation a été organisée par l’OMS. Les objectifs de la mission étaient d’évaluer l’ampleur de la flambée, de recueillir des échantillons, de déterminer les facteurs de risque de transmission de la maladie et de recommander des mesures de lutte appropriées. Ce rapport est le résumé des résultats préliminaires de cette troisième investigation.
Methods Active case-searching was conducted in the KatakoKombe and Lodja health care zones of Kasai Oriental Province using similar possible and probable case definitions as the second mission.2 A probable monkeypox case was defined as the occurrence since February 1996 in a resident of the Kasai Oriental Province of fever, and a vesicular-pustular rash similar to a WHO reference photograph. A possible case was the occurrence since February 1996 of fever and vesicular or crusty rash in a resident of Kasai Oriental. A primary case was defined as a case with no reported contact episode with another case and a secondary case as an individual with a contact episode in the 7 to 21 days prior to disease onset. To assess risk factors for infection, a case-control and a retrospective cohort study were conducted. The secondary attack rate (AR) in the compound was estimated by dividing the number of firstgeneration secondary cases by the total number of susceptible household contacts within the cohort. Serum was 1 2
Méthodes Une recherche active des cas a été menée dans les zones sanitaires de Katako-Kombe et Lodja dans la province du Kasaï oriental, en utilisant des définitions du cas possible et du cas probable comparables à celles de la deuxième mission.2 Un cas probable d’orthopoxvirose simienne était défini par la survenue depuis février 1996, chez un habitant de la province du Kasaï oriental, d’une fièvre et d’une éruption pustulo-vésiculeuse semblable à celle de la photographie OMS de référence. Un cas possible a été défini par la survenue depuis février 1996, chez un habitant du Kasaï oriental, d’une fièvre et d’une éruption vésiculeuse ou croûteuse. La définition du cas primaire était un cas sans notion de contact avec un autre cas; la définition du cas secondaire était un cas chez un individu ayant eu un contact dans les 7 à 21 jours précédant le début de la maladie. Une étude cas-témoins et une étude de cohorte rétrospective ont été réalisées pour évaluer les facteurs de risque d’infection. Le taux d’attaque secondaire dans le quartier a été estimé en divisant le nombre de cas secondaires de première génération par le nombre total de contacts sensibles dans les 1 2
See No. 43, 1996, p. 326. See No. 15, 1997, pp. 101-104 and No. 34, 1997, p. 258.
Voir No 43, 1996, p. 326. Voir No 15, 1997, pp. 101-104 et No 34, 1997, p. 258.
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collected from over 300 of the cases and crusted scabs and vesicular fluid from 19 cases with active disease. These data and specimens are currently being analysed.
ménages au sein de la cohorte. Des prélèvements de sérum ont été effectués chez plus de 300 cas, et les croûtes cicatricielles et le liquide vésiculaire recueillis chez 19 cas atteints de maladie évolutive. Les données et les échantillons sont en cours d’analyse.
Results Four hundred and nineteen cases were identified, of which 344 were from the Katako-Kombe health zones (AR 1.1 per 1 000 population) and 75 cases in the Lodja health zones (AR 0.3 per 1 000) with onset of disease between February 1996 and October 1997. Three hundred and four cases met the probable case definition and 115 the possible case definition. Nineteen cases had active disease. Preliminary testing of lesional material identified MPV in 9 cases and varicella zoster virus (VSV) in 4. Of the 344 cases resident in the Katako-Kombe health zones, 55% were male (AR for males 1.3 per 1 000, AR for females 0.9 per 1 000). Individuals less than 16 years of age represented 85% of the cases. Twenty of the 344 cases (6%) had scar evidence of vaccinia vaccination and 19 reported a past history of chickenpox. The rash was moderate (100-250 skin lesions) or severe (more than 250 skin lesions) in 31% of cases and 41% stated that the eruption had lasted longer than 1 week. Ninety-eight per cent of these cases reported fever, 11% diarrhoea, 41% cough, 69% cervical lymphadenopathy, 63% sore throat and 50% mouth ulcers. Fiftyfour per cent of the cases were incapacitated for more than 3 days. Five cases died (case-fatality rate 1.5%) within 3 weeks of rash onset and they ranged in age from 4 to 8 years. Two cases were found with corneal opacities and 6 with alopecia. Fig. 1 Probable and possible cases of monkeypox, by date of onset of rash, Kasai Oriental Province. Democratic Republic of the Congo, February 1996-October (first half of the month) 1997 (511 cases)
Résultats Quatre cent dix-neuf cas ont été identifiés, dont 344 dans les zones sanitaires de Katako-Kombe (taux d’attaque: 1,1 pour 1 000 habitants) et 75 cas dans les zones sanitaires de Lodja (taux d’attaque: 0,3 pour 1 000), le début de la maladie se situant entre février 1996 et octobre 1997. On a dénombré 304 cas répondant à la définition du cas probable, et 115 cas à la définition du cas possible. Une maladie évolutive s’observait chez 19 cas. Des épreuves préliminaires à partir d’échantillons provenant des lésions ont permis d’identifier l’OVS chez 9 cas et le virus de la varicelle et du zona chez 4 cas. Sur les 344 cas habitant les zones sanitaires de KatakoKombe, 55% étaient des hommes (taux d’attaque chez les hommes: 1,3 pour 1 000; taux d’attaque chez les femmes: 0,9 pour 1 000). Les moins de 16 ans représentaient 85% des cas. Sur les 344 cas, 20 (soit 6%) avaient des cicatrices de vaccination par le virus de la vaccine, et 19 ont rapporté avoir fait une varicelle. L’éruption était modérée (100-250 lésions cutanées) ou sévère (plus de 250 lésions cutanées) chez 31% des cas, et 41% ont déclaré que l’éruption avait duré plus d’une semaine. Parmi ces cas, 98% ont signalé de la fièvre, 11% de la diarrhée, 41% de la toux, 69% des adénopathies cervicales, 63% une angine et 50% des ulcérations buccales. Une incapacité d’une durée supérieure à 3 jours a affecté 54% des cas. Cinq cas sont décédés (taux de létalité: 1,5%) dans les 3 semaines qui ont suivi le début de l’éruption; la fourchette d’âge était de 4 à 8 ans. Des opacités cornéennes ont été observées chez 2 cas et une alopécie chez 6 cas. Fig. 1 Nombre de cas probables ou possibles d’orthopoxvirose simienne en fonction de la date d’apparition d’une éruption, province du Kasaï oriental, République démocratique du Congo, février 1996-octobre (première moitié du mois) 1997 (511 cas)
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In the Katako-Kombe and Lodja health zones, 511 cases (including the 92 cases identified during the second mission) were identified with onset of disease between February 1996 and October 1997 (Fig. 1). Two peaks of cases were observed respectively in August 1996 and August 1997. Cases were resident in 54 villages in the KatakoKombe health zones and 24 in the Lodja health zones. The highest AR was observed in Akungula (AR 113 per 1 000; population 399), the epicentre of the outbreak, in August 1996. The highest numbers of cases were subsequently reported from Ekanga, an adjacent village (54 cases clustered in 13 compounds; AR 43 per 1 000). The peak of the outbreak in Ekanga and the 2 nearby villages of Ombeka (21 cases; AR 22 per 1 000) and Dimanga (7 cases; AR 20 per 1 000) occurred in March 1997. The further peak of August 1997 represents cases resident in other villages. Twenty-two per cent of the 419 cases identified during the third mission were primary, and the remainder were defined as secondary. The age and sex distributions of primary and secondary cases were not significantly different. Of these secondary cases, 48% reported contact with another case in the compound, 42% in the household and 53% in the neighbourhood (some had more than 1 contact). Primary cases with no apparent connection to the Akungula/Ekanga cluster were reported from 49 of the total 78 villages where cases were found. Thirty-five per cent of the 419 cases reported being outside their home village in the 3 weeks before disease onset. Within a cohort of 320 contacts of index cases in the compound, a range of 30 to 39 first-generation secondary cases occurred (some secondary cases could be classified as co-primary or tertiary due to missing values), with a secondary household AR of 9% to 12%.
Dans les zones sanitaires de Katako-Kombe et de Lodja, 511 cas (y compris les 92 cas identifiés lors de la deuxième investigation) pour lesquels le début de la maladie a eu lieu entre février 1996 et octobre 1997 ont été identifiés (Fig. 1). La courbe du nombre de cas présente 2 pics, en août 1996 et août 1997 respectivement. Les cas sont survenus chez des habitants de 54 villages des zones sanitaires de Katako-Kombe et 24 villages des zones sanitaires de Lodja. Le taux d’attaque le plus élevé a été observé à Akungula (113 pour 1 000; 399 habitants), épicentre de la flambée, en août 1996. Le nombre le plus élevé de cas a été signalé par la suite à Ekanga, un village adjacent (54 cas groupés dans 13 quartiers; taux d’attaque: 43 pour 1 000). Le pic de la flambée à Ekanga et dans les 2 villages voisins de Ombeka (21 cas; taux d’attaque: 22 pour 1 000) et Dimanga (7 cas; taux d’attaque: 20 pour 1 000) se situe en mars 1997. Le deuxième pic, celui d’août 1997, correspond aux cas habitant dans d’autres villages. Sur les 419 cas identifiés au cours de la troisième mission, 22% étaient des cas primaires, et les autres ont été définis comme cas secondaires. La répartition par âge et par sexe des cas primaires et secondaires ne diffère pas de manière significative. Parmi les cas secondaires, 48% ont signalé un contact avec un autre cas du quartier, 42% dans le ménage et 53% dans le voisinage (certains ont eu plus d’un contact). Les cas primaires, sans liaison apparente avec l’agrégat de Akungula/Ekanga, ont été rapportés dans 49 des 78 villages au total dans lesquels ont été observés des cas. Sur les 419 cas, 35% ont déclaré avoir séjourné hors de leur village dans les 3 semaines qui ont précédé le début de la maladie. Dans une cohorte de 320 contacts de cas indicateurs présents dans le quartier, une fourchette de 30 à 39 cas secondaires de première génération sont survenus (étant donné le manque de certaines données, des cas secondaires pourront être classés comme co-primaires ou tertiaires), avec un taux d’attaque secondaire dans les ménages de 9% à 12%.
Discussion This third investigation was undertaken to answer questions arising from the earlier missions and to investigate the reports of continuing disease transmission. This is the largest reported outbreak of suspected monkeypox, with cases found over a large area of the Katako-Kombe and Lodja health zones. Transmission seems to have now ceased at the epicentre of the outbreak and the immediate surrounding villages. The more recently detected human cases are occurring in more geographically distant clusters, the majority with no apparent link to the original outbreak. These cases of sporadic transmission may be due to independent introductions of the virus into the human population, perhaps through increased animal contact. Clinical disease was milder than reported in the 1980s at which time case fatality approached 10% compared with 1.5% currently. The preliminarily calculated secondary AR was similar to that observed among unvaccinated contacts in the 1980s (9% to 12%). The apparent alteration in transmission dynamics may be due to an increase in the number of susceptible individuals as a consequence of the cessation of the smallpox vaccination programme, or a change in other factors related to transmissibility. The highly sensitive case definition recruited cases with other causes for a vesicular rash illness such as varicellazoster. A more specific case definition based on the results of analysis of biological specimens and clinical data will decrease this false positivity misclassification. In addition, analysis of the case-control and cohort studies will elucidate risk factors for person-to-person and animal-tohuman transmission. 371
Discussion Cette troisième investigation a été entreprise pour répondre aux questions soulevées par les missions précédentes et pour examiner les observations faisant état d’une transmission ininterrompue de la maladie. Cette flambée d’orthopoxvirose simienne présumée est la plus importante qui ait été notifiée, les cas étant observés dans un secteur étendu des zones de Katako-Kombe et Lodja. La transmission semble maintenant avoir cessé à l’épicentre de la flambée et dans les villages immédiatement proches. Les cas humains décelés plus récemment surviennent sous forme d’agrégats géographiquement plus distants, dont la majorité n’a pas de lien apparent avec la flambée initiale. Ces cas de transmission sporadique pourraient avoir pour origine l’introduction indépendante et répétée du virus dans la population humaine, due peut-être à une augmentation du contact avec les animaux. Les manifestations cliniques sont plus légères que celles qui ont été rapportées dans les années 80, le taux de létalité ayant alors atteint près de 10% contre 1,5% actuellement. Le taux d’attaque secondaire calculé de manière préliminaire était semblable à celui qui a été observé parmi les contacts non vaccinés dans les années 80 (9% à 12%). La modification apparente de la dynamique de la transmission pourrait être due à une augmentation du nombre de sujets sensibles résultant de l’arrêt du programme de vaccination antivariolique ou à une modification d’autres facteurs liés à la transmissibilité. La grande sensibilité de la définition du cas est à l’origine du recrutement de cas porteurs d’érythèmes vésiculeux ayant d’autres étiologies telles que la varicelle-zona. Une définition du cas plus spécifique, basée sur le résultat des analyses des prélèvements biologiques et des données cliniques, permettra de diminuer le taux de faux positifs. En outre, l’analyse des études cas-témoins et de cohorte permettra de connaître les facteurs de risque de la transmission interhumaine et de la transmission animal-homme.
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In view of the apparent cessation of new cases at the epicentre and with laboratory results pending, the findings at present do not warrant the reintroduction of vaccinia vaccine. This could potentially provide protection for the populations at highest risk of infection, but must be considered carefully because of the risk of severe vaccinerelated adverse events particularly in those infected with human immunodeficiency virus. To monitor and limit the risk of primary and secondary spread of infection, continuing surveillance and local disease control measures have been recommended. These include limiting care of active cases to a person who has received smallpox vaccine or previously had monkeypox, restricting cases from playing, eating or sleeping with others during active disease and avoiding handling dead or diseased wild animals. The need for other risk reduction measures will depend on the results of this continuing surveillance.
Compte tenu de l’absence apparente de nouveaux cas à l’épicentre, et dans l’attente des résultats de laboratoire, les observations ne justifient pas à l’heure actuelle la réintroduction du vaccin par le virus de la vaccine. Une telle solution pourrait conférer une protection aux populations exposées au risque maximal d’infection, mais doit être soigneusement pensée en raison du risque de réaction postvaccinale indésirable grave, notamment chez les personnes contaminées par le virus de l’immunodéficience humaine. Afin de surveiller et de limiter le risque de propagation primaire et secondaire de l’infection, il est recommandé de poursuivre la surveillance sans interruption et de prendre localement des mesures de lutte contre la maladie. Parmi ces dernières, on peut citer que les soins ne soient donnés aux cas évolutifs que par une personne qui a été vaccinée contre la variole ou qui a déjà fait une orthopoxvirose simienne, que les contacts soient limités entre les cas et les autres personnes – jeux, repas, sommeil – au cours de la phase active de la maladie, que l’on évite de manipuler les animaux sauvages morts ou malades. La nécessité de prendre d’autres mesures de réduction des risques dépendra des résultats de cette surveillance ininterrompue. (D’après: Un rapport de l’équipe d’investigation Ministère de la Santé/OMS, en collaboration avec les CDC; l’Ecole de Santé publique, Kinshasa; Epicentre, Paris, France; le European Programme for Intervention Epidemiology Training (EPIET), Bruxelles, Belgique; l’Institut national de Recherche biomédicale, Kinshasa; et le Public Health Laboratory Service, Angleterre et Pays de Galles.) La version anglaise de cet article paraît également dans Eurosurveillance Weekly 041297 (http://www.eurosurv.org) (Commission européenne) et Morbidity and Mortality Weekly Report, Vol. 46, No 49 du 12 décembre 1997 (US Centers for Disease Control and Prevention).
(Based on: A report from the Ministry of Health /WHO investigation team, in collaboration with CDC; Ecole de Santé publique, Kinshasa; Epicentre, Paris, France; European Programme for Intervention Epidemiology Training [EPIET], Brussels, Belgium; Institut national de Recherche biomédicale, Kinshasa; and Public Health Laboratory Service, England and Wales.) This article is also being published in Eurosurveillance Weekly 041297 (http://www.eurosurv.org) (European Commission) and Morbidity and Mortality Weekly Report, Vol. 46, No. 49 of 12 December 1997 (US Centers for Disease Control and Prevention).