一个大龄啃老男青年引发的微生物「灾难」

2017-02-10 18:57 来源:丁香园 作者:郭景玉
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小裴(Patient 1),四十八岁的大龄男青年,平常除了抽烟没有什么不良嗜好。失业在家的他最近时来运转,10 月 6 号(2014 年)在自由镇(Vila Franca de Xira)的一家工业冷却水塔公司找到了一份修理工的工作,负责冷却水塔的保养维护。

小裴虽然已经 48 岁了,但还和母亲住在一起,是个「啃老」一族,周末休息的时候他就会回到 300km 外的母亲家和裴妈(Patient 2)一起生活。裴妈虽然已经 74 岁高龄了,但身体倍儿棒,吃嘛嘛香,腰不酸,腿不疼,一口气上五楼都不费劲,不仅不需要别人照顾,还时常为自己的儿子操心,照顾他的起居。小裴和裴妈的家是一个独栋建筑,由几个小房间组成,通风不好,也没有装空调和加湿器。

10 月 11 号是个周六,小裴回到家里和母亲共度了一个周末,回到单位后 10 月 14 号开始出现呼吸道感染症状,10 月 19 号是个周日,虽然小裴的呼吸道感染症状进一步加重,剧烈咳嗽,但他还是坚持回到了家里,回到家后就病倒了。裴妈一夜没睡,贴身照顾了儿子 8 个小时,第二天早上将小裴送进了医院。10 月 22 号小裴病情进一步恶化,转院至另一家医院进行体外膜肺氧合是治疗(extracorporeal membrane oxygenation)。

小裴住院期间,进行了嗜肺军团菌血清 1 型尿抗原检测,检测结果为阳性,而且从呼吸道分泌物中培养出了血清 1 型嗜肺军团菌,经序列分型(sequence-based typing,一种针对嗜肺军团菌的基因分型方法)为 ST1905 型。上述检测结果证实小裴的真正病因,是由嗜肺军团菌血清 1 型菌株引起的军团菌病(Legionnaires』disease)。

在这里我们插播介绍一下什么是军团菌,军团菌的历史可以追溯到 1976 年在费城美国退伍军人大会期间暴发的一起肺炎,4400 余名参会者中有 182 人患病,其中 147 人(81%)住院治疗,造成 29(16%)人死亡,最终证实嗜肺军团菌为引起本次肺炎的病原体。目前,军团菌属有 59 个种,70 多个血清型,其中 20 多个种可以引起人类疾病。在所有的致病军团菌中,嗜肺军团菌是最主要的致病菌,90% 以上的临床病例由嗜肺军团菌引起,嗜肺军团菌共分为 15 个血清型,其中嗜肺军团菌血清 1 型是最主要的致病血清型,引起了 84% 的临床病例。

军团菌引起的疾病有两种不同的临床形式:一种称为庞蒂克热(Pontiac fever),是流感样自限性疾病,最早发生在美国密西根州庞蒂克城卫生局,卫生局大楼中 95% 的到访者及工作人员会出现一种流感样疾病,但没人会发展成肺炎且不经治疗可自愈,最终鉴定出是空调水中的军团菌感染所致;另一种称为军团菌病(Legionnaires』disease),是一种急性呼吸道感染,呈典型的肺炎病症,主要临床症状包括:乏力、头痛、肌肉疼痛、发热、干咳,后期会出现由于咳嗽和胸膜炎引起的胸痛,如果诊断治疗不及时会造成病人死亡。

水是军团菌的主要生存场所,军团菌广泛分布于世界各地的淡水环境和人工水环境中,特别是中央空调的冷却塔,是军团菌病的重要传染源。军团菌病是一种环境传染病,目前为止还未发现人与人之间传播的证据,只能从环境以气溶胶的形式传播到人类。

下面我们继续回到故事之中,小裴住院一周后的 10 月 27 号,裴妈也出现了发热、咳嗽、食欲减退等症状,由于老太太身体一直很好,所以并未在意。11 月 3 号裴妈因肺炎引起的感染性休克住进了同一家医院。医院对裴妈的检测显示,裴妈同样感染了血清 1 型的嗜肺军团菌,而且呼吸道分泌物中分离出的嗜肺军团菌同样为 ST1905 型,基因组测序也显示两者感染的嗜肺军团菌基因组序列完全一样,小裴和裴妈感染的是同一株嗜肺军团菌。

裴妈由于病情严重,于 12 月 1 号不幸去世,虽然给予了积极的治疗,小裴与病魔抗争了两个多月后,也由于病情过于严重,于 2015 年 1 月 7 号,随母亲而去。

这是一个令人悲伤的故事,不幸的是这并不是故事的全部。在小裴感染到去世这段时间内,在小裴工作的自由镇出现了大批和小裴同样症状的病人,经卫生当局调查这是由城市中的湿式冷却系统中的嗜肺军团菌引起的军团菌暴发流行。而病例最先出现的时间正好是 10 月 14 号,由于对湿式冷却系统中的冷却塔进行整修,引起冷却塔中的嗜肺军团菌形成气溶胶感染了维修工人,随后通过冷却系统,在方圆 3km 里的范围内造成了大批人群感染。截止 12 月 11 号,卫生当局共收到 417 例疑似病例报告,其中 334 例嗜肺军团菌血清 1 型尿抗原阳性,得到了确诊,最终造成了 10 人死亡。

经过流行病学调查,所有的临床病例呼吸道分泌物中分离到的菌株均在冷却系统的水样中找到了相应的菌株。包括小裴感染的 ST1905 菌株,也在其工作的冷却塔中分离到了相同菌株,且经基因组测序证实为同一菌株,至此造成小裴感染的传染源找到了。

那么裴妈是从哪里感染的嗜肺军团菌呢?为了更好地找到造成裴妈感染的传染源,我们对小裴和裴妈的感染过程做一个回顾(见图 1):

图片 1.png
图 1 小裴和裴妈的感染时间轴(选自参考文献 1)

小裴是 10 月 14 号出现临床症状,由于军团菌感染的潜伏期在一周左右,因此小裴的感染日期应该在 10 月 7 号左右(也就是小裴刚刚工作的首日或次日),而在感染后小裴分别于 10 月 11 号和 10 月 19 号回过家,与裴妈有过接触。由于小裴和裴妈感染的是同一株军团菌,我们首先怀疑是否来自同一传染源,但裴妈从来没有去过小裴工作的自由镇,小裴也未将单位的水带回家中,而且由于两地相距 300km,冷却塔中的气溶胶也不可能扩散那么远的距离感染裴妈。既然裴妈不可能和小裴从同一环境传染源感染了军团菌,那么会不会是裴妈从其他环境传染源感染了同一株军团菌呢?

虽然这种可能性不大,调查者还是对裴妈居住的环境进行了调查,由于裴妈和小裴居住的是独栋建筑,裴妈平常深居简出,且家中没有空调和加湿器,调查者分别对裴妈家的浴室、厨房和淋浴喷头进行了采样检测,未检测到军团菌,至此排除了裴妈感染来自环境中军团菌的可能性。

既然不是环境传染源,只能考虑人传人的可能性了,小裴是裴妈接触的唯一一个军团菌病患者,裴妈在 10 月 19 号晚上照顾生病的小裴,此时小裴感染症状加重并伴有剧烈咳嗽,大量军团菌会以气溶胶的形式排出体外,加上房间通风不好,裴妈长时间(大于 8 小时)呆在含有高浓度军团菌气溶胶的房间内,可能造成了军团菌从小裴到裴妈的传播。而且裴妈是 10 月 27 号出现的临床症状,此时距裴妈与小裴密切接触刚好一周左右,与军团菌感染的潜伏期相符。

回顾至此,虽然不愿意但又不得不承认,裴妈的军团菌很可能是通过人与人之间的传播感染的,这也是有史以来第一例军团菌人传人的病例。我们前面说过军团菌病只能由环境传播到人类,没有人传人的证据,在人类与军团菌的战斗中,这一点至关重要。因为军团菌不能在人与人之间传播,军团菌感染人类后,无论被感染人的结局(恢复健康或者死亡)如何,军团菌都走入了一条进化上的「死胡同」,不会对被感染人周围的人群产生进一步的威胁,这也是人类抵抗军团菌的一道重要防线。

但小裴和裴妈的病例告诉我们这道防线可能已被突破,虽然我们不清楚军团菌是在进化中获得了人与人之间传播的能力还是本来就具有这种能力而没被人类发现。由于军团菌广泛分布于水环境中,可以说有水的地方就有军团菌,一旦军团菌获得了人与人之间传播的能力,对人类来说也许将是一场「灾难」。

参考文献:

1. Probable Person-to-Person Transmission of Legionnaires' Disease.《New England Journal of Medicine》, 2016, 374(5):497-498.

2.A large community outbreak of Legionnaires』disease in Vila Franca de Xira, Portugal, October to November 2014. Euro surveillance : bulletin Européen sur les m..., 2014, 19(50).

编辑: 李晴

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