疟疾 | 祸害人类数万年,为何还不罢休?
时间:2022-07-07 06:27:06 来源:科普之家 作者:科技日报 栏目:头条 阅读:19
在人类传染病家族里,新冠肺炎属于新杀手。与之相比,有一种古老的传染病,作恶时间之久超出你的想象。
负责传播它的寄生虫从单细胞生物中发展而来。经过漫长进化,这种寄生虫感染了爬行动物、鸟类、哺乳动物,之后感染灵长类动物,后来又通过灵长类动物传染给人类。
这种寄生虫叫疟原虫,造成的传染病叫疟疾——它,伴随人类起源而出现,祸害人类的时间以万年为单位。
贯穿整个人类历史的噩梦
由于过于古老,疟疾起源详情,存在诸多谜点。
到底是什么灵长类动物把疟原虫传染给人类,不得而知。具体如何传染,也有不同假说。总之,关于疟疾起源,太多问题至今没有共识。
如今,温带地区的人们对疟疾的感受并不深刻。但不可回避的事实是,疟疾依然在热带和亚热带地区疯狂肆虐。
图片说明:全球疟疾传播地图。蓝色区域没有疟疾传播,黄色区域的部分地区仍存在疟疾传播,橘色区域全境都存在疟疾传播。图片来源:美国疾控中心官网
据世界卫生组织(WHO)发布的《全球疟疾报告2019》,2018年全球估计约有2.28亿疟疾病例,死亡病例40.5万。
这组触目惊心的数字与巅峰相比,是小巫见大巫:疟疾最严重时期,全球每年约有7亿人感染疟疾,约700万人死亡。
是什么让疟疾如此猖獗?疟疾的始作俑者是疟原虫,而恼人又常见的蚊子则是疟原虫的帮凶。统计发现,有80种按蚊可以传播疟疾。
图片说明:正在吸血的按蚊图片来源:美国疾控中心官网
一只蚊子叮咬一位疟疾患者,它就感染了疟原虫。这只蚊子继续觅食,叮咬第二个人,疟原虫就会进入第二个人的身体。
疟原虫先进入这个人的肝脏,成熟之后进入血液,感染血红细胞。疟疾症状通常在此时现身:轻则高烧、打寒颤、头疼、恶心、呕吐、贫血;重则死亡。
如果其他蚊子叮咬第二个人,它们又会感染疟原虫,继续将疟原虫“注射”给更多人。如此循环往复,疟疾生生不息地折磨着人类……
不但如此,由于疟原虫可以感染血红细胞,疟疾还可以通过血液传播。比如通过孕妇传染给胎儿,通过输血以及注射用的针头传染等等。
更复杂的是,作为传播疟疾的源头,疟原虫还不止一种。目前已知有5种疟原虫可以让人感染疟疾。不同疟原虫,分布地区不同,特征也不一样。
就是这种复杂又顽固的传染病,在蚊子的嗡嗡声中,阴魂不散地游荡在整个人类历史。
全球根除疟疾项目并不“全球”
出于以上原因,疟疾早早被列入人类决定根除的传染病名单。只是其过程一直很不顺利。
1955年,世界卫生大会发起全球性根除疟疾项目,比全球性根除天花项目还要早4年。
有一个背景需要交代:二战末期,一种被称为DDT(双对氯苯基三氯乙烷,又叫“滴滴涕”)的杀虫剂开始应用。到1952年,疟疾感染人数下降到3.5亿人,但无疑仍是十分巨大的数目。
全球性根除疟疾项目启动后,很快成为世卫组织最重要的活动。
据统计,1955年至1958年,根除疟疾项目的投入占世卫组织可支配资金的34.8%。这远远超过1959年启动的根除天花项目。可以说,根除疟疾项目是当时资源投入最大的。
回头看来,这个项目进展不顺利的原因也显而易见。
那时的主要策略严重依赖单一工具——挨家挨户喷洒DDT。携带疟疾的按蚊,在叮咬之后通常会落在附近墙面休息。如果墙上喷洒过DDT,蚊子在传播疟疾之前就死掉了。
喷洒DDT确实有效,但传统的控疟方法例如及时排水、杀灭蚊子幼虫却被搁置一边。人们也严重忽略,应该继续寻找更多控制疟疾的有效策略。
图片说明:在室内喷洒杀虫剂是控制疟疾的有效策略之一,但上世纪的全球根除疟疾项目过度依赖喷洒DDT。图片来源:WHO/ R. Memba Paquete
当时普遍觉得,人类已掌握根除疟疾的工具,问题就在于怎么运用它。然而,非常不幸的是,蚊子很快具备对杀虫剂的抗药性。
这个全球性根除疟疾项目还存在另一个重大“BUG”。
该项目取得的进展,主要是在经济快速发展且按蚊繁殖季节没那么长的国家。一个关键地区被有意无意地遗忘了——撒哈拉以南的非洲。
这些非洲国家疟疾高度流行,全年都是按蚊的繁殖季节,而且经济落后,根除疟疾的前景极不明朗。它们事实上被排除在全球性根除疟疾项目之外。
图片说明:撒哈拉以南的非洲国家,全年都是按蚊的繁殖季节。图片来源:WHO/S.Torfinn
高度依赖杀虫剂,蚊子却出现抗药性;名为全球性根除疟疾项目,实则避重就轻,并不“全球”。60年代中后期,项目进展日益困难。
后来的结局可想而知:这个根除疟疾的项目不了了之,被放弃了。
谁说中医药没有用?
虽然上世纪的全球性根除疟疾项目,严重依赖单一工具,但纵观历史,人类对抗疟药物的追求一直不曾停止。
1820年,抗疟药物奎宁首次从金鸡纳树皮中提纯出来。1934年,德国的汉斯·安德萨格发现抗疟药物氯喹,在二战后被广泛使用。
抗疟领域甚至还产生了多个诺贝尔奖。
英国医生罗纳德爵士证明按蚊是疟疾的传播媒介,获得1902年诺贝尔奖;法国医生拉韦朗凭借首先发现疟原虫,获得1907年诺贝尔奖;瑞士化学家穆勒因发现DDT的杀虫功效,获得1948年诺贝尔奖……
当然,最为中国人所熟知的,是中国女科学家屠呦呦从中药中分离出抗疟药物青蒿素,获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。
图片说明:中国女科学家屠呦呦。图片来源:新华社
1957年,世界上首次报告了疟疾对氯喹的抗药性。1969年,疟疾的抗药性已日益明显,中国政府启动“523”抗疟药物研究项目,屠呦呦临危受命,担任中药抗疟科研组组长。
她从中医药古典文献中寻找灵感,最终确定几种中药作为研究对象——青蒿就是其中之一。起初,青蒿的临床效果并不如意,抑制率不够高。怎么办?
“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之。” 在寻求破解方法的过程中,东晋葛洪《肘后备急方》中的一句话点醒屠呦呦:不是常用的煎煮法,而是青蒿鲜汁!
图片说明:屠呦呦在工作中(翻拍资料照片)。图片来源:新华社
以此为线索,屠呦呦带领团队不断实验,创建了低温提取青蒿抗疟有效成分的方法。1971年10月,屠呦呦团队实现191号青蒿乙醚中性提取物样品对疟原虫的抑制率达到100%。大约一年后,他们又进一步分离提纯得到有效单体——青蒿素。
目前,青蒿素复方药物治疗(ACTs)是对疟疾最有效的治疗方法,尤其针对恶性疟原虫引起的疟疾。世界卫生组织已将青蒿素和相关药剂列入其基本药品目录。青蒿素挽救了几百上千万疟疾患者的生命,在世界抗疟史上具有里程碑意义。
新冠肺炎疫情期间,中医药能否在抗击传染病中发挥作用再次引发争议。但青蒿素在抗疟中的重要角色提醒世人,传统中医药与现代科技碰撞,可产生巨大潜力。
正如屠呦呦在诺贝尔颁奖典礼演讲中所强调:“中国医药学是一个伟大宝库,应当努力发掘,加以提高。”
抗药性反复出现之痛
目前全球已有部分国家和地区实现根除疟疾。然而,疟疾阴霾依然沉重地笼罩着非洲国家,非洲的孕妇和儿童是高危人群。
据统计,每年几十万的死亡人数中,超过90%的死亡发生在非洲,超过60%的死亡发生在5岁以下的儿童中。
图片说明:5岁以下非洲儿童是疟疾高危人群。图片来源:WHO
2015年,世界卫生大会通过《世卫组织2016-2030年全球疟疾技术战略》,该战略再次制定雄心勃勃的目标:到2030年,将疟疾发病率至少降低90%,将疟疾死亡率至少降低90%。
2000年以来,全球疟疾死亡人数已减少一半,但《全球疟疾报告2019》指出,近几年,抗击疟疾的进展速度有所放缓,可能会错过关键目标。
图片说明:撒哈拉以南的非洲国家背负着由疟疾造成的沉重负担。图片来源:WHO
其背后原因十分复杂。
杀虫剂抗药性问题又卷土重来。近20年来,疟疾控制的主要进展源于扩大对按蚊的控制和干预措施,然而按蚊对杀虫剂出现新的抗药性,使这些进展受到威胁。据统计,2010-2018年期间,有27个国家报告,所有主要杀虫剂类别都出现蚊子的抗药性。
图片说明:在用杀虫剂处理过的蚊帐中睡觉,可减少人与蚊子的接触,同时起到杀虫效果,从而起到控制疟疾的效果。但杀虫剂抗药性问题再次出现。图片来源:WHO
另外,抗疟药物的抗药性问题也再次出现。屠呦呦在诺贝尔颁奖典礼演讲中介绍,“在大湄公河地区,包括柬埔寨、老挝、缅甸、泰国和越南,恶性疟原虫已经出现对于青蒿素的抗药性”。
疟疾疫苗被寄予厚望,但研发历程漫长。1992年,疟疾疫苗候选株RTS,S进入临床试验。迄今为止,RTS,S是世界上首种也是唯一一种在大规模试验中证明,能显著减少非洲幼儿疟疾和严重疟疾的疫苗。
2019年,加纳、肯尼亚、马拉维三个国家在试点地区引入该疫苗。这一试点项目有望解决与疟疾疫苗应用有关的问题:如何以最好的方式接种推荐的4剂RTS,S;疟疾疫苗对于减少儿童死亡的潜在作用;疟疾疫苗在日常使用中的安全性等等。
图片说明:首个接种疟疾疫苗的非洲婴儿。图片来源:WHO/ M. Nieuwenhof
数万年来,疟疾已发展成为人类社会的“慢性”传染病,顽固难治、久治不愈。但一些区域性成功又说明,根除疟疾是完全可行的。
回顾人类一波三折的抗疟历史,教训主要是这几点:全球联手抗击传染病,“全球”二字不能打折扣;不能单一依赖某种工具,要多管齐下,同时重视中医药的潜能;应不断寻找更新、更强大的武器,尤其是疫苗。
疟疾,65年前就被列入“清除名单”的传染病,但愿人类距离真正消灭它不再遥远。
图片来源:科学技术文献出版社丨幽兰医学
来源:科技日报
编辑:岳靓
审核:王小龙
终审:冷文生
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