新巴貝西蟲病的發(fā)現(xiàn)及其病原體鑒定

發(fā)布時間：2020-07-17 10:06

【摘要】：一.研究背景人巴貝西蟲病,由頂復(fù)門(Apicomplexa)的巴貝西蟲屬(Babesia)原蟲引起的紅細胞內(nèi)寄生性原蟲疾病,主要經(jīng)由攜帶巴貝西蟲的媒介蜱叮咬傳播。1888年,匈牙利生物學(xué)家Victor Babes在一頭發(fā)熱并伴有血尿的牛外周血中發(fā)現(xiàn)巴貝西蟲,并以他的名字命名了該病原體。自1957年克羅地亞報道第一例人感染巴貝西蟲病以來,越來越多的巴貝西蟲病例被發(fā)現(xiàn)。目前,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過100種巴貝西蟲可以感染野生動物或家畜,而其中只有近十種可以感染人類。巴貝西蟲屬于自然疫源性疾病,具有區(qū)域性流行特點。在對人致病的巴貝西蟲中,根據(jù)形態(tài)學(xué)特征結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育分析,可以概括為四類。代表種分別為:主要流行于美國絕大部分地區(qū)的微小巴貝西蟲、引起美國散在病例的鄧肯巴貝西蟲、流行于歐洲的分歧巴貝西蟲及獵戶巴貝西蟲,以及2007年韓國報道的一種大巴貝西蟲(Babesia sp.“KO1”)。我國相關(guān)研究報道了蜱及動物中發(fā)現(xiàn)多種巴貝西蟲,但絕大多數(shù)尚未發(fā)現(xiàn)對人致病的證據(jù)。國內(nèi)目前只有散在的人感染巴貝西蟲病例報道,包括浙江云南等地12例微小巴貝西蟲病例、山東2例分歧巴貝西蟲病例、新疆1例獵戶巴貝西蟲病例,以及山西、浙江及云南地區(qū)報道的14例未定種巴貝西蟲感染病例。在這些病人中,有的病例復(fù)合感染了瘧疾等其他傳染病,重癥患者也不斷發(fā)生。巴貝西蟲感染導(dǎo)致的疾病負擔與日俱增,已成為一種“新的健康威脅”,其公共衛(wèi)生重要性已越來越受到人們的關(guān)注。目前,國內(nèi)關(guān)于巴貝西蟲病人的研究均為被動的發(fā)現(xiàn)病例,巴貝西蟲病在臨床上遠遠還未被醫(yī)生所認識和關(guān)注,經(jīng)常導(dǎo)致誤診、漏診。而且,在那些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人感染病例的地區(qū),宿主和媒介中感染的優(yōu)勢種及其分布往往不太一致;尤其是在諸多媒介蜱和宿主中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)攜帶的一些巴貝西蟲種,是否可以對人致病?國內(nèi)是否存在其他對人致病巴貝西蟲?巴貝西蟲流行區(qū)的優(yōu)勢基因型及其分布情況如何?巴貝西蟲自然疫源地典型特征如何?等一系列問題尚無系統(tǒng)研究,但亟待解決。由于全國層面的人群巴貝西蟲流行病學(xué)調(diào)查短時間內(nèi)很難實現(xiàn),所以,本研究擬選擇有特征性的、蜱媒病復(fù)雜多樣的東北地區(qū)作為著眼點,針對當?shù)仳缫эL險較大、從事農(nóng)業(yè)及林區(qū)作業(yè)的人群,依托哨點醫(yī)院,開展人群巴貝西蟲監(jiān)測。對我國巴貝西蟲病認識的提高和有效防控的實施,以及保護人民群眾健康具有非常重要的意義。二、研究目的開展基于哨點醫(yī)院的人巴貝西蟲病的監(jiān)測,旨在弄清該地區(qū)人群巴貝西蟲的流行情況以及優(yōu)勢流行株,了解其病原學(xué)特征,掌握病例臨床表現(xiàn)特點。同時,掌握當?shù)孛浇轵�、宿主中巴貝西蟲的流行特征,了解疫源地特點,掌握傳播及感染風險,并以此為依據(jù),評估當?shù)匕拓愇飨x對人群的威脅。三、研究方法2011年至2015年,每年5月至7月開展基于哨點醫(yī)院(黑龍江省牡丹江林業(yè)中心醫(yī)院)的巴貝西蟲的主動監(jiān)測,納入在過去兩個月內(nèi)被蜱叮咬的病人,并通過問卷的形式來獲得病人人口學(xué)信息及流行病學(xué)信息。病人臨床信息則通過病案記錄進行登記存檔。以聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)對病人進行初篩,并結(jié)合姬姆薩染色鏡檢,及聯(lián)合重癥免疫缺陷(SCID)小鼠接種分離病原體實驗,確認巴貝西蟲感染,并且以原位熒光雜交(FISH)實驗作為輔助診斷。通過18S r RNA基因序列比對及系統(tǒng)進化分析對巴貝西蟲進行定種。對于實驗室檢測陽性者,結(jié)合臨床表現(xiàn),使用美國國家CDC制定的巴貝西蟲診斷標準,區(qū)分確診病例和疑似病例。為探明相關(guān)細胞因子同巴貝西蟲感染之間可能的關(guān)聯(lián),對病例血清細胞因子進行了檢測。同時,對牡丹江周邊林區(qū)的蜱及家畜中巴貝西蟲進行同步調(diào)查,采用18S r RNA基因比對的方法確定巴貝西蟲種。根據(jù)當?shù)厮拗鲃游�、蜱中巴貝西蟲流行情況評估巴貝西蟲對當?shù)厝巳旱耐{。四、研究結(jié)果經(jīng)過2011年至2015年五年的研究,共收集到3454份蜱咬病人外周血樣本及病歷資料。首次發(fā)現(xiàn)了東北地區(qū)存在兩種巴貝西蟲病流行,包括獵戶巴貝西蟲及一種新巴貝西蟲(“Babesia sp.MDJ”)。首先,在2011-2014年的第一研究階段,發(fā)現(xiàn)并報道了世界上最大的一簇獵戶巴貝西蟲病人,共48例。經(jīng)18S r RNA基因短片段比對發(fā)現(xiàn)48例病例基因序列完全一致,并且同歐洲報道獵戶巴貝西蟲完全一致,表現(xiàn)出在不同生態(tài)系統(tǒng)下獵戶巴貝西蟲高度的保守性。18S r RNA基因全序比對也證明了這一點。姬姆薩染色鏡檢、原位熒光雜交實驗及SCID小鼠接種分離病原體的方法進一步證實了獵戶巴貝西蟲感染。依據(jù)美國國家CDC制定的巴貝西蟲診斷標準對48例病人進行分類診斷,其中32名為確診病例,16例為疑似病例。在32例確診病例中,21例(66%)表現(xiàn)出發(fā)熱,13例(41%)伴有頭痛,12例(38%)伴有肌肉痛或者關(guān)節(jié)痛,而3例(9%)伴有寒戰(zhàn)。14例(44%)病人存在乏力,8名(25%)存在頭昏,8例(25%)存在嗜睡表現(xiàn)。6名(19%)存在蜱叮咬處紅斑,2位存在淋巴結(jié)腫大。分別有7位(22%)病人有貧血和4位(13%)血小板減少。14名確診病人中7名病例出現(xiàn)轉(zhuǎn)氨酶指標升高。相對對照組,確診病例組的TNF-α(p0.001)及VCAM-1(p0.001)濃度均顯著性升高,而PECAM-1(p0.001)、P-selectin(p0.001)及ICAM-3(p0.001)濃度均顯著性降低;疑似病例組的VCAM-1(p0.001)濃度顯著性升高,而PECAM-1(p0.001)及ICAM-3(p0.01)濃度均顯著性降低。同時對牡丹江周邊林區(qū)開展媒介蜱中巴貝西蟲流行情況調(diào)查,發(fā)現(xiàn)牡丹江周邊林區(qū)媒介蜱中存在6種巴貝西蟲。全溝硬蜱(Ixodes persulcatus)中總感染率為1.77%,并且可以攜帶5種巴貝西蟲,分別為獵戶巴貝西蟲、分歧巴貝西蟲、微小巴貝西蟲、雙芽巴貝西蟲(Babesia bigemina)及一種新巴貝西蟲,我們暫時以牡丹江市首字母命名為“Babesia sp.MDJ”。嗜群血蜱(Haemaphysalis concinna)中巴貝西蟲總體感染率為2.17%,有三種巴貝西蟲共存,除雙芽巴貝西蟲及以上所述新巴貝西蟲(“Babesia sp.MDJ”)外,還有一種未定種巴貝西蟲,其與日本在浣熊中發(fā)現(xiàn)的巴貝西蟲進化地位相近。針對上述全溝硬蜱及嗜群血蜱中發(fā)現(xiàn)的新巴貝西蟲(“Babesia sp.MDJ”),對2015年哨點醫(yī)院收集的542份蜱咬就診病人外周血樣進行篩查。共發(fā)現(xiàn)49例病例感染了“Babesia sp.MDJ”。經(jīng)18S r RNA基因序列比對及系統(tǒng)進化分析,確認該巴貝西蟲是一種新的對人致病巴貝西蟲,并通過形態(tài)學(xué)觀察確認“Babesia sp.MDJ”為一種大巴貝西蟲。根據(jù)診斷標準,49例病例中的19例為確診病例,其余30例為疑似病例。平均年齡51歲(4-72),其中37例(63%)為女性。全部患者均有蜱咬史,最常見的叮咬部位是頭皮、耳朵及脖頸,也有少數(shù)叮咬于軀干及腹部。叮咬地點最常見的是林區(qū),其次是農(nóng)田及庭院。頭暈(57.9%)、頭疼(52.6%)及惡心(52.6%)是最為常見的癥狀。另外,有7例(36.8%)病例出現(xiàn)發(fā)熱癥狀,有2例(10.5%)病例表現(xiàn)出肌痛。2例(10.5%)確診病例及4例(13.3%)疑似病例出現(xiàn)淋巴結(jié)腫大。在收集到42份血清樣本中,6例(14.3%)病例的轉(zhuǎn)氨酶升高,而其中11例(26.2%)出現(xiàn)總膽紅素水平升高。在牡丹江周邊有針對性的對家畜中“Babesia sp.MDJ”感染情況進行調(diào)查,結(jié)果顯示461只綿羊中有5只“Babesia sp.MDJ”陽性,并且基因序列比對顯示人、蜱及綿羊中發(fā)現(xiàn)的“Babesia sp.MDJ”18S r RNA基因序列一致,而山羊、牛及鹿均為陰性,提示綿羊可能為“Babesia sp.MDJ”在當?shù)氐乃拗鲃游?結(jié)合媒介蜱中巴貝西感染結(jié)果,確認了東北地區(qū)為“Babesia sp.MDJ”的自然疫源地。五、研究結(jié)論發(fā)現(xiàn)了世界上最大的一簇獵戶巴貝西蟲病例,并首次發(fā)現(xiàn)了一種新的可以對人致病的大巴貝西蟲(“Babesia sp.MDJ”),并且兩種巴貝西蟲均可以感染健康人群;確認了東北地區(qū)是以上兩種巴貝西蟲病的流行區(qū);證實了當?shù)仳缰邪拓愇飨x多樣性及復(fù)雜性;初步確定了新巴貝西蟲“Babesia sp.MDJ”在當?shù)氐囊环N宿主動物——綿羊;確認了東北地區(qū)獵戶巴貝西蟲、“Babesia sp.MDJ”自然疫源地的存在。六、意義與創(chuàng)新性在世界范圍內(nèi)報道了最大的獵戶巴貝西蟲病例群,并且首次發(fā)現(xiàn)了一種全新的可以感染人體的大巴貝西蟲(“Babesia sp.MDJ”),并首次發(fā)現(xiàn)以上兩種巴貝西蟲可以感染健康人群,為進一步研究巴貝西蟲提供了重要依據(jù)。由于巴貝西蟲病例常常表現(xiàn)出非特異性癥狀,所以在臨床診斷方面常引起誤診。另外,根據(jù)本研究以及相關(guān)文獻,可以認為,在中國巴貝西蟲病分布應(yīng)當非常廣泛,隨著巴貝西蟲檢測方法的發(fā)展及推廣,那些先前被認為對人體不致病的巴貝西蟲可能在不遠的未來被證明是可以感染人。所以本研究進一步證實了巴貝西蟲病遠比人們想象的要普遍,這將有助于提高臨床醫(yī)生及公共衛(wèi)生工作人員、蜱叮咬暴露人群對于巴貝西蟲病的重視。本研究結(jié)果還證明了:巴貝西蟲病不僅對免疫缺陷病人存在重要威脅,也同樣威脅著免疫健全者。由于一方面,巴貝西蟲亞臨床病例及輕癥病例本身可能在接受脾臟切除手術(shù)、接受免疫抑制藥物治療或罹患腫瘤等惡性疾病的情況下惡化為嚴重的甚至致命的巴貝西蟲感染;另外一方面,亞臨床病例及輕癥感染者可能無意識的通過輸血將巴貝西蟲傳染給受血者,由于需要輸血的病人往往已經(jīng)存在免疫低下或嚴重的基礎(chǔ)疾病,所以對受血者,輸血引起巴貝西蟲感染往往后果更嚴重。本研究對于疫區(qū)的輸血安全和潛在威脅也提供了科學(xué)預(yù)警�？梢哉f,本研究結(jié)果從巴貝西蟲流行地域、癥狀多樣性、流行病學(xué)特、實驗室特征、病原學(xué)等方面,加深了人們對巴貝西蟲這種紅細胞內(nèi)寄生原蟲的認識。該研究還對這種原蟲的在相應(yīng)蜱和宿主動物中流行情況進行了系統(tǒng)調(diào)查,首次確認了該病的自然疫源地。以上研究大大促進了我國蜱媒病疫區(qū),尤其是傳統(tǒng)的萊姆病、森林腦炎疫區(qū),臨床醫(yī)生對這種新發(fā)血液原蟲疾病特征的關(guān)注和了解,從而降低漏診、誤診率,早期診斷,合理用藥,也對我國巴貝西蟲疫區(qū)的輸血安全和潛在威脅提供科學(xué)預(yù)警,為蜱媒傳染病相關(guān)研究提供了新的視野。
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R53
【圖文】：

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