前不久,一则“美国一男孩感染‘食脑虫’不治身亡”的新闻,在短时间内迅速登上了各大网站的热点话题榜。新闻中所提及的“食脑虫”——福氏耐格里阿米巴(Naegleria fowleri)尽管在日常生活中非常罕见,但它极高(常>95%)的病死率还是给不少读者留下了深刻的印象。
除了它之外,拥有可怕致病潜力的病原体也同样不在少数。如何应对这些病原体给人类健康带来的威胁,依然是公共卫生部门的一大难题。
高致病性禽流感
作为每年都要有小范围流行的季节性疾病,我们对流感实在是太过熟悉,以至于不少人都低估了它的破坏能力。
然而根据世界卫生组织(WHO)的数据,流感每年的季节性流行就造成了300-500万例严重并发症,其中25-50万人死于流感,其威力可见一斑。
更令人头疼的是,流感病毒由于自身组成的关系,导致其可以产生各种各样的变异,而变异不仅仅可以帮助新的流感病毒获得耐药性,有时甚至可以改变病毒的致病能力、威胁性等指标,使预防工作更为复杂。
就在最近几年,人类应对流感病毒的“战线”又迎来了全新的挑战:禽流感病毒。
以往学界认为,绝大多数禽流感病毒可以引起禽类动物的流行性感冒,并且具有一定的传播能力,但跨物种(即从禽类传播到其他物种,例如人)传播能力往往有限。
然而,1997年中国香港出现的人类感染H5N1禽流感病毒病例,却令这一说法受到了动摇。这也是禽流感病毒首次感染人类。
此后的2003年到2004年期间(也就是SARS冠状病毒流行的时间段),H5N1禽流感病毒再次大规模流行,并借此传播到了欧洲和非洲。
有趣的是,“外来的和尚会念经”,H5N1禽流感病毒传播到海外之后在某些地区倒是扎稳了根基,时不时还会在禽类中间引发流行。
不过,令公共卫生学者担心的可不止于此。H5N1禽流感病毒不仅仅具有跨物种传播能力,它还是一种高致病性禽流感病毒。
根据WHO的定义,禽流感病毒的“高致病性”,即指该病毒在部分禽类中可导致短时间内的高死亡率(最高为48小时内死亡率100%)。
而在后来的人感染H5N1禽流感病毒病例之中,“高致病性”带来的恐怖后果被再次证实:中国从2003年到2012年9月20日共确诊43例H5N1禽流感感染者,其中28例死亡,死亡率高达65%以上。
高致病性禽流感之所以能够引起如此可怕的死亡率,主要是因为它侵入人体后具有独特的生物行为。
例如H5N1禽流感病毒在感染患者后,会经历2-8天(最长可达17天)的潜伏期,随后便是严重的下呼吸道症状(呼吸窘迫、咳痰、缺氧)以及各种并发症。
更为可怕的是,H5N1禽流感病毒往往能在患者体内诱发严重的免疫反应和免疫系统紊乱,从而产生足以致命的全身性炎症反应——“细胞因子风暴”(免疫细胞由于功能紊乱而大量无序释放可以刺激机体、产生炎症反应的物质,引起全身性的剧烈炎症和器官衰竭)。
产毒素大肠埃希菌
作为医学和生物学领域最为著名的“龙套哥”,即使是不少普通人也都对大肠杆菌(大肠埃希菌(Escherichia coli)的俗称)这个名字耳熟能详。
大肠埃希菌既可以作为肠道菌群的一部分,也在不少自然环境中生存,还是一些药物生产中必不可少的“帮手”。
不过在某些时候,它的一些种类也可以引起人类疾病,例如著名的“旅行者腹泻”(旅行途中由于食物卫生等原因引起的上吐下泻)大多便是由致病大肠埃希菌引起的,当然,这也是一种只需口服抗生素即可治愈的无关痛痒的疾病。
但在2011年,从德国蔓延到欧洲的一次肠道传染病流行,却彻底颠覆了大肠埃希菌在公众心中这一“老实巴交”的形象。
这次肠出血性大肠埃希菌(EHEC)流行导致数十人死亡,欧洲范围内则有上千人感染,全球各大媒体(包括CCTV)都对这一事件进行了连续的跟踪报道。
作为多种大肠埃希菌菌株的统称,EHEC一般指具有合成和分泌志贺毒素能力,能够引起出血性结肠炎和溶血性尿毒综合征(HUS)等严重后果的大肠埃希菌。
志贺毒素是一种对肠道有很强毒性的毒素,通常由志贺菌属细菌(细菌性痢疾病原体)分泌,并且在细菌性痢疾的发病过程中起到了重要作用,而在EHEC引发的肠炎中,EHEC菌株获得了分泌志贺毒素的能力,使原本致病力有限的大肠埃希菌如同“鸟枪换炮”一般,致病力大大增强,从而产生严重并发症。
至于EHEC为什么能获得分泌志贺毒素的能力,目前针对部分(如欧洲2011年疫情中的O104:H4菌株)菌株的研究显示,很可能是它们的“死对头”噬菌体在利用大肠埃希菌复制时,产生的“技术性故障”。
根据目前的资料,EHEC感染的后果可谓相当严重:10%的感染者会发展为最严重的并发症——HUS,该并发症由免疫系统功能紊乱引起,症状包括急性肾衰竭、溶血和血小板减少,而该并发症的总体病死率高达3%-5%,5%-7%的HUS患者遗留不可逆的慢性肾衰竭,25%的患者出现神经系统并发症(癫痫、卒中或昏迷),即使得以从HUS中幸存,也有半数患者肾功能受到不同程度损害,尤其是幼儿或年龄>65岁的老人。
目前为止,针对EHEC还没有有效的治疗方法。尽管对普通的大肠埃希菌感染可以使用抗生素,但抗生素对EHEC感染患者是极其危险的(可以促进志贺毒素的释放),而针对HUS有效的药物依库珠单抗(eculizumab,也被称为是“世界上最昂贵的药物之一”)也未被证实对EHEC引起的HUS有效。