我是科学家

本以为献血是献爱心,不料却差点害死了人

我是科学家

1988年4月,美国女孩小A跟着父母走进了纽约的一家医院。来看病的理由或许在现代医学角度看来不必过于紧张——发烧到38.3°C,可是由于小A这一年的健康状况,父母对她的任何不适都异常重视。

年仅11岁的小A已经和霍奇金淋巴瘤抗争了一年有余。在这一年间,她几乎不间断地进行放疗、化疗、输血治疗,1987年5月,她接受了脾切除术。尽管身体在逐渐好转,可这些治疗手段也几乎摧毁了她的免疫系统,正常像发烧这样的炎症反应对她而言,也有可能是个越不过去的坎。

这次情况也确实不甚乐观。她住院后就出现了高热、痉挛、全身性水肿和呼吸困难等症状,随即被诊断为急性心肌炎。在排除了各类猜想之后,医生采集了她的骨髓液,并从中发现了一种20 μm左右长度的寄生虫。

随后,她被诊断为克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)感染。

在小A骨髓液中发现的克氏锥虫 | 1989《内科学年鉴》

虽然结果已经很明显了,可医生们都觉得匪夷所思:一直待在美国本土的小A,到底怎么感染上这种只在南美洲流行的寄生虫了呢?

从南美洲发家的克氏锥虫

当时人们已经了解到,这种病是克氏锥虫引起的。克氏锥虫主要由一类叫锥蝽的昆虫(猎蝽科锥蝽亚科)为媒介进行传播,这些昆虫一般生活在动物巢穴或人类居室附近,白天藏匿而晚上活跃。锥蝽通过叮咬,可以将感染者血液中的锥虫送入新宿主体内,感染者之间直接的血液传递也同样可以起到致病效果。

锥蝽 | www.fda.gov

克氏锥虫引起的疾病于1909年被巴西医生卡洛斯·恰加斯发现并命名,因此也被称为恰加斯病(Chagas Disease)或美洲锥虫病 (American trypanosomiasis)。人和动物都是这种锥虫的潜在宿主,人被感染后会进入为期两个月的急性炎症期,大多数人症状并不明显,但也有病例出现红斑或硬结。少数急性症状则包括发热、肌肉疼痛、淋巴结肿大、昏迷等。据统计,有10%的病例在急性期因心肌炎或脑膜炎,最终死亡。

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恰加斯发现的第一例恰加斯病患者,Berenice | Archives of the Instituto Oswaldo Cruz.(https://internal-journal.frontiersin.org/articles/10.3389/fpubh.2019.00166/full)

在第一个患者Berenice在巴西被发现后,医生们又陆陆续续在南美洲多个国家找到了恰加斯病的患者。然而,或许是因为锥蝽在卫生条件较差的地方更易繁殖的缘故,人们最早发现恰加斯病高发的地区多半都是贫穷落后的乡村或是社会经济状况混乱的地区。正因如此,这种疾病在人们的第一印象里总是与贫穷和混乱挂钩,人们也天然觉得,只要不身处在那样的环境,疾病就不会找上门来。

从未去过南美洲、也同样从未接触过携带克氏锥虫锥蝽的小A却感染上了恰加斯病,医生们的追溯病原的思路兜兜转转,最后终于转移到了输血感染这一路径上。

果然,经过层层溯源,医生们发现这些克氏锥虫来源于1988年2月小A受到的最后一次血小板输血——当时为她提供了救命血液的献血者,是一位15年前就从南美洲的玻利维亚来到美国的恰加斯病患者。

这一结果也让当时美国的医生们惊出了一身冷汗。小A的案例当年被发表在《内科学年鉴》上,紧跟其后的就是专门研究恰加斯病的美国医生路易斯·基尔霍夫的一篇文章,《克氏锥虫会是对我们血液供应的一大威胁吗?》,呼吁整个医学界关注检测血源的安全性。

基尔霍夫1989年在《内科学年鉴》上发表的文章,呼吁整个医学界关注检测血源的安全性

但其实这位来自玻利维亚的献血者也很无辜。来到美国的15年间来她可能从不知道,自己一直携带着这种对他人来说致命的寄生虫。

事实上70%感染克氏锥虫的人可能一生都不会知道自己是这种疾病的携带者。这就不得不提到克氏锥虫的感染机制:在大量繁殖、导致宿主出现严重炎症反应的急性期后,大部分克氏锥虫就会藏匿进细胞中,低调地苟活;小部分残留在血液之中,也并不会引起免疫系统的追捕——这就是与寄生虫“共存”的无症状期。它们或许会在宿主出现免疫缺陷时卷土重来,可对于大部分幸运的人而言,克氏锥虫的存在感低到可以与宿主做一辈子的共生体。

幸运也是不幸,他们虽然自己无恙,却可能在毫无所知的时候感染其他人,就比如本文中的小A。还比如,她的案例引起美国医学界重视之后,他们在1998年终于研究出了针对克氏锥虫的一种灵敏快速的血检法。而当这一血检法应用于库存的血样后,竟测出其中有1300份都来自恰加斯病的感染者们。

这十余年间,又有多少人因为这些“有毒”的血样受到感染了呢?

对于这种会潜伏的传染病,发现问题的时候往往都已经为时已晚,而现在的美国,据估计已经有了约30万名恰加斯病患者。

我们做了什么?

小A还是幸运的。通过加量注射可以治疗寄生虫感染的特效药硝呋莫司以及增强免疫反应的γ-干扰素,她有惊无险地度过了急性期。好在针对恰加斯病的治疗上,我们很早就已经有了如苄硝唑、硝呋莫司这样的药物。一旦感染,只要尽快用药治疗,就可以将后期症状加重的可能性和对身体的损害降到最低。

然而他们的效果实际上并不如我们期待的那么理想。这两种药都有较重的副作用,而且它们也只能用于急性期炎症的缓解,很难根除克氏锥虫。雪上加霜的是,人们在近些年发现,克氏锥虫的某些突变种已经可以对苄硝唑和硝呋莫司产生交叉耐药性了。这种耐药突变一旦占据优势,我们将对小A这样的情况束手无策。欧洲、加拿大、近到日本都逐渐开始发现恰加斯病的病例,因此,全球性的重视和合作刻不容缓。

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克氏锥虫的某些突变种已经可以对特效药苄硝唑和硝呋莫司产生交叉耐药性了,所以人们必须尽快拿出新的对策 | Pixabay

人们也确实在行动。

有了小A等众多因为输血而感染的“前车之鉴”,世界卫生组织在《2021-2030年的热带病防治十年目标》中提到了要充分阻断克氏锥虫在器官移植、输血时的传播以及母婴之间的传播。

国际非盈利性组织DNDi(被忽视疾病药物计划)在年底即将报告他们针对恰加斯病一直在研发的一种新药物的进展。这种已经被批准的非洲锥虫病药物叫非昔硝唑,在小鼠模型中已经证明可以杀灭对苄硝唑产生耐药性的克氏锥虫毒株,也因此,人们对它今年在西班牙结束的二期临床试验抱有很乐观的期待。

就在11月4日,全球健康创新技术基金(GHIT)也宣布,将向DNDi 投资总计7.5亿日元,而被投资的6个项目中有3个都是关于克氏锥虫的基因测序和新药物筛查(另外3个分别是对疟疾药物、疫苗的研发和对结核病的诊断),可见目前恰加斯病受到重视的程度。

同样令人欣喜的是,美国国立卫生研究院也在今年9月确认了拨款300,000 美元来支持开发一项新的美洲锥虫病检测技术,专门用以攻克它潜伏期难防控的问题。这项技术预计能通过血液样本检测出极少量的克氏锥虫的生物信息,从而判断患者是否被完全治愈了——更高的检测敏感度不止可以帮助我们做到更严格的流行病筛查,更能给药物研发提供准确的反馈。

而在当下,最有效的预防措施则是防控各种病原传播媒介,并呼吁大众引起广泛重视。如果对于已经藏匿在感染者身体之中的寄生虫我们暂时还无能为力,至少可以通过加强筛查、阻断传播,去防止它们感染更多人。

在南美圭亚那,张贴在墙上的恰加斯病宣传海报丨Wikimedia Commons, Alex Kwok / CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

在携带锥虫的锥蝽流行的地区,还是以改善居住条件和房屋结构为主,比如在墙面上涂敷石灰、修复屋顶或裂缝以防止锥蝽在室内滋生等。使用蚊帐和喷洒杀虫剂可以预防媒介肆虐,也避免食物及水源受到锥蝽排泄物的感染。我国尚没有美洲锥虫病的感染病例,因此来自锥蝽的威胁并不算大。不过对于流动人口和牲畜等,我们也应该充分做好检疫,防止人传人和动物传人的情况发生。

随着全球化和人口流动的加剧,世界上已经不存在真正的“角落”了。所有的地方性流行病都很难称得上真正的“地方性”,每一种流行病如果不多加重视和防治,都有可能在最终影响每一个人。上面提到的这些项目,很多虽然都还在进行中、甚至看起来“八字还没一撇”,可如果对这种疾病的重视和切实努力已经成为了某种全球性的共识,我们也就能看到人类未来将其根除的些许曙光了。

九千年后

实际上最初来到人类血液中的那批克氏锥虫,远比人们想象的要早。

20世纪初,科学家们在南美洲的阿塔卡玛沙漠里发现了南美的原住民新克罗人(Chinchorros)的木乃伊,这些木乃伊最早可以追溯到九千年前,比古埃及的木乃伊还要早两千年。随着分子生物技术的发展,人们也在这些木乃伊中发现了残留的古DNA——除了人类的DNA序列之外,还有克氏锥虫的基因片段。

这意味着,九千年前克氏锥虫就已经感染了这批南美的原住民。他们很可能刚刚来到南美定居,介入了当地的生态系统,克氏锥虫就通过原先当地野生动物间的传播链(Sylvatic Cycle)来到了人类之中,最终确立了这条九千年之久的人传人的居家传播链(Domestic Cycle)。

人们花了将近九千年去发现这种寄生虫的真身,随后不到一百年,就研发出了让患者不至于死亡的药物,今后又要多久可以将它彻底根除呢?

至少希望在下一个九千年后,人们如果又在今天的我们留下的遗存中发现克氏锥虫,能坦然一笑,把它彻底当做远古的手下败将吧。

参考文献

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[5]GHIT Fund. (2021, Nov 4). GHIT Fund Announces New Investments: A Total of 750 Million Yen in Drugs for Malaria and Chagas Disease, Vaccine for Malaria, and Diagnostics for Tuberculosis. https://www.prnewswire.com/news-releases/ghit-fund-announces-new-investments-a-total-of-750-million-yen-in-drugs-for-malaria-and-chagas-disease-vaccine-for-malaria-and-diagnostics-for-tuberculosis-301416071.html

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[14]World Health Organization. (2021, April 1). Chagas disease (also known as American trypanosomiasis). https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/chagas-disease-(american-trypanosomiasis)

[15]World Health Organization. (2021, April 13). 70% of people with Chagas don't know they're infected. https://www.paho.org/en/news/13-4-2021-70-people-chagas-dont-know-theyre-infected

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[17]360Dx. (2021, Sep 23). Kephera Diagnostics Wins $300K NIH Grant for Chagas Disease Test. https://www.360dx.com/point-care-testing/kephera-diagnostics-wins-300k-nih-grant-chagas-disease-test#.YbckEr1_p4m

作者:yab

编辑:咻咻 靳小明

排版:洗碗

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评论
传承解惑
少傅级
更高的检测敏感度不止可以帮助我们做到更严格的流行病筛查,更能给药物研发提供准确的反馈。
2021.12.21
无限探索者
少傅级
每一种流行病如果不多加重视和防治,都有可能在最终影响每一个人。
2021.12.21
最基层的科普信息员
太师级
防控各种病原传播媒介才是最有效的预防措施。
2021.12.21