传染病防治指南(套装共5册)
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流脑:旅途中的不速之客

人群的大规模活动和传染病的传播流行有着密不可分的关系。十字军东征时,返乡的士兵把鼠疫从中东地区带回了欧洲,导致欧洲人口几乎减少了一半。而接下来我们要介绍的这个病原体,通过宗教活动迅速传遍了世界,并且造成了著名的非洲“脑膜炎地带”。

2000年4月9日,美国疾病控制和预防中心(以下简称“美国疾控中心”)突然收到一则通知:欧洲一些国家的公共卫生机构观察到大量脑膜炎病例(据报道,沙特阿拉伯有199例)。这些患者都是当年的麦加朝觐者,或者是和他们有过密切接触的人。

到2000年4月20日,纽约市卫生部门也报告了3例脑膜炎病例,他们都和朝觐者有过接触。

第一位是返回的朝觐者。他接种过脑膜炎球菌四价多糖疫苗,该疫苗通常对脑膜炎奈瑟菌的血清群A具有免疫力。

第二位是回国朝觐者的家庭成员,该患者从来没有出现过这种疾病的症状。

第三位患者既没有参加朝觐,其家庭成员和其他近亲也没有去麦加旅行过,但在疾病发作前5天,该患者可能与返回的朝觐者或其家人发生过接触。

其实,早在1987年,血清群A引起的与朝觐有关的脑膜炎球菌疾病就暴发过。此后,沙特阿拉伯要求所有朝觐者接种脑膜炎球菌疫苗免疫。

但是,疫苗的配方因国家和地区而异。美国朝觐者接种的都是覆盖血清A、C、Y、W–135的四价多糖疫苗。其中,脑膜炎球菌血清群A和C的多糖疫苗,临床效率为85%~100%,可以说保护效率很高;接种W–135多糖疫苗,也可诱导机体产生具有杀菌作用的抗体。

既然保护如此全面有力,为什么还会有人感染脑膜炎呢?

流脑的前世今生

假如要走出国门旅行,除了操心机票、旅程、名胜、打折商品店,是不是也该关注一下可能存在的疾病,提前“打好预防针”呢?

“脑膜炎地带”

1987年,成千上万人聚集在沙特阿拉伯,参加一年一度的朝觐。

这原本是个全体穆斯林普天同庆的节日,但在那一年,却变成一场健康灾难。朝觐后仅数天,超过2000个脑膜炎病例在沙特阿拉伯及世界其他国家和地区出现。

朝觐是伊斯兰教的宗教活动,是全球各地的穆斯林前往圣地——沙特阿拉伯麦加的朝圣之旅。麦加是穆斯林最神圣的城市,朝圣是穆斯林最神圣的宗教义务。只要身体许可、经济许可,所有成年穆斯林一生至少应该朝圣一次。伊斯兰教历的每年第12个月,来自世界各地数以百万计的穆斯林都会聚集在麦加,参加朝觐。

然而1987年的这次朝圣,却混入了一个不速之客——脑膜炎奈瑟菌。这种病菌随着朝圣返乡的穆斯林迅速传遍了世界,并且造成了著名的非洲“脑膜炎地带”。在非洲、亚洲部分地区,以及南美洲和苏联等地区,多次引发脑膜炎大规模流行。

非洲“脑膜炎地带”是撒哈拉以南非洲的一个地区,那里以脑膜炎发病率高著称。该地区从西到东包括冈比亚、塞内加尔、几内亚比绍、几内亚、马里、布基纳法索、加纳、尼日尔、尼日利亚、喀麦隆、乍得、中非共和国、苏丹、南苏丹、乌干达、肯尼亚、埃塞俄比亚、厄立特里亚,几乎覆盖了整个中非。

我国每年也会有大量穆斯林前往沙特阿拉伯,参加朝觐。国家会对其做出全方位的防控指导,包括要求出境前做好体检和预防接种,加强对传染病防控知识的培训;朝觐期间,加强病例监测和信息报告;回国入境时做好医学观察和随访等,以保障朝觐人员的身体健康。

发现脑膜炎病因

脑膜炎并不是一种新出现的疾病,许多古代文献都描述过脑膜炎的症状。不过有据可查的第一次病菌性脑膜炎暴发,是1805年在瑞士日内瓦。当时的欧洲,流行“瘴气理论”,认为所有的疾病都源自空气不良。在微生物学发展之前,人们完全不知道是什么造成了这些疾病,更没有意识到这些疾病还具有传染性。

第一个使用“脑膜炎”这个词的人,是约翰·阿伯克龙比(John Abercrombie)。1828年,他出版了一部神经病理学教科书,讲述了自己对脑膜炎的认识。他在书中第一次用到了“脑膜炎”这个词。此后,这个名字被大家接受,成了这类疾病通用的官方名称。

直到1882年,人们才从受感染患者的脑脊液中分离出引发这种疾病的病原体。1887年,荷兰生物学家安东·法伊克瑟尔鲍姆(Anton Vaykselbaum)首次将细菌感染视作脑膜炎的病因。1890年,人们首次发现该生物体可携带于健康个体的鼻咽中。

19世纪末,人们已经知道了几种细菌可以导致脑膜炎。但是,脑膜炎非常特殊:只有在患者死后才能被诊断识别。这不叫诊断,这叫验尸。医生能不能在患者还活着的情况下做出正确的诊断呢?

海因里希·昆克(Heinrich Quincke)想到了一个好办法:他使用空心针进行腰椎穿刺,获取脑脊液进行诊断。脑膜炎终于可以在早期被确诊了。

从血清疗法到疫苗

诊断方面虽然取得了长足进步,但治疗方面却相对滞后。

19世纪的欧洲,医生们有两大“医术”,一是催吐,二是放血。按照当时的理解,人的所有疾病,都是体液造成的,不是体液过多,就是体液被污染了,只要放血和呕吐以减少体内的液体量,就能减轻炎症的压力。所以在1805年日内瓦脑膜炎大流行的时候,医生们就是用这样的“疗法”治疗疾病的。

直到100多年后的1909年,学界鉴定了脑膜炎球菌在免疫学上不同的血清型。这为病理学家西蒙·弗莱克斯纳(Simon Flexner)于1913年建立免疫血清疗法奠定了基础。

在20世纪初广泛流行脑膜炎球菌性脑膜炎期间,许多科学家都在寻找预防脑膜炎的方法。德国的格奥尔格·约克曼(Georg Jochmann)和纽约的弗莱克斯纳都研制出了免疫血清动物反复多次对同一种抗原物质免疫后,机体血清中含有大量的特异抗体,采取血液分离的方式得到的血清,被称为免疫血清,又称高免血清或抗血清,主要用于治疗和紧急预防接种。免疫血清注入机体后可立即发挥人工被动免疫作用,但这种免疫力维持时间较短,一般为2~3周。(胡建和,杭柏林,王丽荣.动物微生物学[M].北京:中国农业科学技术出版社,2011.)。给动物注射能引发脑膜炎的细菌,可使动物获得特异性抗体。这种抗体可以预防脑膜炎,还具有治疗作用。而将马匹体内产生的抗体血清直接注射到脑膜炎患者的脑脊液中,成为当时治疗脑膜炎球菌性脑膜炎的主要方法,而且是首个有效的治疗方法。在后来的第一次世界大战中,抗体血清挽救了许多生命。

但是,免疫血清疗法仍然有不足之处。主要问题还是获取不易,成本太高,而且需要在动物体内培养并直接提取,因而无法控制毒性。

1935年,磺胺类药物取代了免疫血清,成为治疗脑膜炎球菌性脑膜炎的首选治疗方法。这种药物比抗血清更便宜,风险也更低。

到1941年,在亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)发现青霉素后,免疫血清完成了自己的历史使命,彻底退出了治疗脑膜炎药物的行列。青霉素成了第一种常用的治疗脑膜炎抗生素,这标志着抗生素时代的开始。

第二次世界大战期间,美国军队中暴发过几次脑膜炎球菌性脑膜炎。青霉素在其治疗中立下大功。军方报告过一次脑膜炎的暴发案例:在用青霉素治疗后,感染的71名士兵中只有一人死亡。

正当人们以为“神药”在手,开始轻视脑膜炎的时候,病菌的耐药问题开始日益加重。20世纪60年代,磺胺类药物开始对脑膜炎球菌性脑膜炎变得无效。现在,对于医疗保健专业的很多人而言,抗微生物药物的耐药性抗微生物药物的耐药性是指细菌在和抗菌类药物(如青霉素等)的对抗中,通过自发或者基因突变等形式,获得对抗药物的能力,使抗菌类药物活性减弱甚至失活,细菌因此成为耐药菌。已成为首要议题。治疗的有效性还能维持多久,已成为人类必须面对的问题。

那么,疫苗的情况又是怎样的呢?

1907年,有学者尝试使用脑膜炎球菌灭活全菌体疫苗和外毒素疫苗,最终因不良反应大、免疫效果差而被迫放弃。

20世纪60年代,戈奇利希(Gotschlich)等人在脑膜炎奈瑟菌的培养液中提取了大分子荚膜多糖抗原,成功研制出MPV–AC(其中MPV代表多糖疫苗,AC代表血清型)。

脑膜炎球菌可根据不同的荚膜多糖主要细分为8个血清群。这8个血清群分别是A、B、C、X、Y、Z、W–135和L。所以“MPV–AC”就是指这种疫苗对血清群A型和血清群C型脑膜炎有免疫力。随后,戈奇利希再接再厉,陆续研制出以荚膜多糖为基础的MPV–A、MPV–C和MPV–ACYW。

为了提高荚膜多糖抗原在1岁以下婴幼儿中的免疫效果,20世纪90年代,美国奇龙(Chiron)公司和惠氏(Wyeth)公司利用白喉毒素的无毒突变体(CRM197),百特国际(Baxter)以破伤风类毒素为蛋白载体,成功研制出了MPCV–AC(MPCV代表多糖结合疫苗,也就是说多糖和其他蛋白载体结合,从而增强疫苗的保护效果)。

2005年,MPCV–ACYW研制成功,这增强了脑膜炎球菌疫苗的免疫保护效果。

目前,在中国上市的脑膜炎球菌疫苗包括:MPV、MPCV和含MPCV的联合疫苗。MPV包括MPV–A、MPV–AC和MPV–ACYW;MPCV包括MPCV–AC。为减少疫苗免疫接种剂次,2014年,中国批准上市血清群AC脑膜炎球菌多糖结合b型流感嗜血杆菌联合疫苗(MPCV–AC–Hib),可以说是非常完备了。

中国不光重视疫苗研发,对于疫苗接种也非常重视,还制定了严格的接种规范。《国家免疫规划疫苗儿童免疫程序及说明(2016年版)》规定:

MPV–A接种2剂次,分别于6月龄、9月龄各接种1剂,各剂次间隔至少3个月。

MPV–AC接种2剂次,分别于3周岁、6周岁各接种1剂,各剂次间隔至少3年。

MPV–AC第1剂与MPV–A第2剂,间隔至少1年。

从疫苗到接种规程,中国虽说已经做得非常完备了,不过对于自身安全,也不能就此掉以轻心。假如要走出国门旅行,除了操心机票、旅程、名胜、打折商品,是不是也该关注一下可能存在的疾病,提前“打好预防针”呢?

回到前文提到的问题,为什么在接种了四价的多糖疫苗后还是会出现脑膜炎的传播呢?其实这是由多糖疫苗本身的局限性所决定的,多糖疫苗虽然可以使血液中产生抗体,但无法防止或消除藏在鼻腔中的细菌以及阻止由此造成的传播。因此,即使接种了多糖疫苗,还是可能会成为一名“无症状感染者”,成为传染源。

流脑知识小科普

流脑容易感染15岁以下人群,年龄越小,发病率越高。青霉素为首选药物。

脑膜炎奈瑟菌又称脑膜炎球菌,一旦感染,非常可怕。脑膜炎球菌性脑膜炎又称流行性脑脊髓膜炎,简称流脑,容易感染健康的年轻人。该病进展非常迅速,如果没有得到及时的治疗,可以在数小时内致死。在整个人群普遍易感时,可以在短时间内造成暴发,以冬、春季节常见。

图1-8 带有菌毛的成对排列的脑膜炎奈瑟菌

脑膜炎奈瑟菌是一种细菌性病原体,是革兰阴性双球菌,荚膜具有抗吞噬作用。脑膜炎球菌可根据不同的荚膜多糖细分为不同的血清群。A、B、C、X、Y、Z、W–135和L这8个血清群最常引起人类感染。脑膜炎球菌脱离人体后非常娇弱,是一种不易培养的细菌,因此也加大了诊断的难度。

在抗生素和免疫血清疗法问世前,脑膜炎球菌感染的死亡率为70%~90%。20世纪30年代中晚期出现磺胺类药物,以及随后的10年内青霉素问世后,脑膜炎球菌的预后得到了显著改善。尽管目前支持治疗支持治疗,其治疗的目的既不是消除病因,也不针对某些症状,而是为了改善病人的一般情况,如营养、精神状态等。——编者注有了很大进展,但这种疾病的死亡率,仍与20世纪60年代后期相近。根据美国疾控中心的报道,目前美国该疾病的死亡率为10%~15%。

图1-9 细菌越过血脑屏障,造成脑膜炎症和脑脊液改变

流脑知识卡片
张爸敲黑板

1.什么样的人容易感染流脑?

一句话,免疫力低下的人容易感染流脑。这里既包括大家熟知的儿童,也包括老年人、艾滋病患者。不分年龄,只看体格。尤其是在春季,经常刮风,一天之内温差大,很容易造成人体免疫力下降。一旦病毒、细菌等致病微生物入侵颅内,就会导致流脑。

所以,流脑距离你我,其实不太遥远。

2.为什么说感冒、发烧容易引起流脑?

不是感冒、发烧容易引起流脑,而是流脑的症状和感冒、发烧太相似,让你误以为自己是感冒、发烧了。

流脑常见的症状也是发热、头痛、脖子痛、全身肌肉酸痛,食欲减退,浑身乏力,看上去真的很像感冒。但是感冒导致的头痛会缓解,不会一直痛。如果你发现头痛一直不缓解而且有发热时,一定及时到感染科或者神经内科就诊,千万不要耽误。

3.接种流脑疫苗可以防止感染吗?

可以,接种流脑疫苗可以减少感染机会,或减轻流脑症状。

目前在我国有两种流脑疫苗:A群流脑疫苗和A+C群流脑疫苗。A群流脑疫苗可以预防A群流脑,A+C群流脑疫苗可以预防A、C两群流脑的发病。

我国流脑病例就是以A群为主的,其他血清群则比较少见。