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华支睾吸虫病传播的相关因素及其防控策略*

2022-05-09黄国秀闭应洲武文霖王志远

关键词:吸虫病吸虫研究

黄国秀,闭应洲,武文霖,王志远

(1.广西医学科学院/广西壮族自治区人民医院,广西 南宁 530021; 2.南宁师范大学,广西 南宁 530001)

0 引言

华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)是食源性寄生虫,因其寄生于宿主的肝胆管故而又称肝吸虫。其广泛分布于东亚,并在中国及邻近国家一些地方重度流行。华支睾吸虫病是由于人类食入含有华支睾吸虫囊蚴的鱼而被感染,感染人群主要分布于有吃生河鱼片习俗的地区。据估计,全球约有3500万人因食用生的或部分煮熟的淡水鱼而感染[1,2]。随着卫生环境的改善和人民生活水平的提高,人们期待华支睾吸虫感染人数有大幅的下降,但近年来,华支睾吸虫病的流行状况仍不容乐观。流行区相当数量的患者不治疗,或治疗后再次重复感染。因此华支睾吸虫病防控仍是亟待解决的重要公共卫生问题。应实施涉及多学科的防控计划,继续加强分子遗传学、诊断、治疗、预防以及民众健康教育等方面的综合研究。由于食用生鱼片是江边老百姓祖祖辈辈流传下来的传统,想要改变不容易,除了医疗上的防治,还需要探索利用物联网、大数据等新一代信息技术,研究环境治理新模式,健康管理新模式,促进人类、动物、环境共同健康,提供干净的鱼生产品,在尽可能降低疾病风险的同时,满足老百姓的需求。

1 华支睾吸虫病传播的特点及相关因素研究

华支睾吸虫的生物学与生活史研究较为成熟。在流行病学方面的研究,主要围绕重流行区域进行感染率调查和感染总量推测。近年来发病率较高的国家有中国、韩国、越南和俄罗斯远东地区。韩国研究了5条主要河流沿岸居民的感染率,男性总患病率为11.2%,女性为6.2%,50~59岁年龄段的患病率最高[3]。他们不观察到不同监测点的最高和最低华支睾吸虫病患病率分别为20.6%和4.4%,显示出很大的差异。我国寄生虫病第二次流行病学调查发现目前全国约有1300万感染者,以广东、广西感染率居前,黑龙江、辽宁也是高流行区[4,5]。2015-2017年研究人员对中国吉林、黑龙江、上海、浙江、安徽、广东和广西7个流行区淡水鱼华支睾吸虫囊蚴和东方睾吸虫囊蚴感染的感染情况进行调查[6],鱼类的感染状况不容乐观。湖南学者对祁阳县的两所中学进行了横断面调查,通过问卷和粪便检查,发现学生食用生淡水鱼的比例为40.5%(254/627),华支睾吸虫感染率为18.9%(105/557)[7]。由于华支睾吸虫感染常常症状轻微,没有明显体征,疫区民众对华支睾吸虫病严重程度的认识不足,华支睾吸虫病患者存在治疗后又重复感染的现象。韩国与越南的研究发现,华支睾吸虫病的感染率与男性、较低的教育水平、食用生河鱼、邻近水体、居住的地理位置(如河流沿岸)等因素有关。在流行地区靠近河流的不同距离中抽样监测发现,感染率分别为:16.5%(小于1 km)、9.6%(1~2 km)、7.1%(2~5 km)和9.3%(大于5 km),比全国平均感染率高4.5倍[3,8]。广西流行区域进行一项有关对华支睾吸虫病的认识、态度和行为以及影响华支睾吸虫病传播的因素的问卷调查,共有2282名当地居民参与,工作中华支睾吸虫患病率为48.6%。男性患病率62.6%,高于女性的29.7%。30岁以上的人群患病率占比最高,为52.7%~57.6%。被调查人群中,19.0%的人知道华支睾吸虫可能致癌,60.6%的人报告说,尽管知道感染的风险,他们仍打算继续吃生鱼。而影响他们决定继续吃生鱼的两个主要原因是:(1)认为该疾病不严重(38.3%);(2)认为抗寄生虫药物有效(39.6%)[9]。

2 华支睾吸虫病临床特征及发病机制

国内外学者在过去几十年的研究中,华支睾吸虫慢性感染引发临床过程,尤其是和胆管癌之间的联系逐渐得到了证实。华支睾吸虫病感染后的临床症状常与感染强度(数目)相关,一般症状轻微,腹泻是比较常见的症状[10]。随着慢性华支睾吸虫病感染持续发展,肝内胆管持续炎症,还引发相关肝胆异常梗阻性黄疸、腹水、肝脏肿大和肝硬化。华支睾吸虫感染显著增加胆囊结石的发生,临床研究发现以碳酸钙结石检出率最高,胆固醇结石检出率最低,并发现了华支睾吸虫卵粘附在碳酸钙上[11]。值得关注的是,华支睾吸虫感染可诱发恶性胆管肿瘤,现已被国际癌症研究机构列为第一类致癌物,关于华支睾吸虫感染相关胆管癌CCA的临床特征,研究者对367名胆管癌患者进行分类观察,其中有CS感染95例,占25.89%。研究发现,CCA诊断年龄越小,男女比例越高,64岁以下患者的总体生存率越低。与其它病因的CCA相比,CS感染相关的CCA总体生存率相似[12]。

这些病理过程的机制部分尚不清楚,目前倾向于是由华支睾吸虫造成的直接物理损伤,以及它们在胆管和周围肝组织中的排泄分泌产物的化学刺激所驱动。当人被误食含有华支睾吸虫囊蚴的鱼类后,囊蚴在十二指肠中脱囊,幼年吸虫通过胆汁趋化性向上迁移到胆管中。一旦到了那里,虫体虫卵的机械刺激导致了胆道上皮细胞脱落,胆管壁及其临近组织炎性细胞如淋巴细胞、嗜酸性粒细胞的浸润,胆管结缔组织增生。华支睾吸虫成虫后,源于它的总蛋白可能通过引起Th2免疫应答参与肝纤维化的发病和发展。并且还可能通过调节肝脏和LX-2细胞的细胞增殖、凋亡、自噬和炎症而加重肝脏病理变化,肝细胞变性和坏死[13,14]。Irina V认为,在这个过程中,肠道微生物菌群、炎症可能在其中也起到一定的作用[15]。

华支睾吸虫感染如何导致胆管细胞的恶性转化,是学者们一直致力于研究的方向。学者Won J在模拟体外肿瘤微环境的三维微流控培养模型中研究华支睾吸虫排泄分泌产物介导的胆管癌细胞(HuCCT1)恶性特征[16],氧化还原稳态的结构性破坏和生理信号通路的失调可能促进胆管细胞的恶性转化,从而导致这些细胞获得更具攻击性的表型:CCA。 Maeng S在华支睾吸虫排泄分泌产物处理的CCA细胞中,发现COX-2和5-LOX的表达升高。此外,感染血清中促炎细胞因子如TNF-α、IL-β1和IL-6的水平也存在差异性上调。这些结果表明,华支睾吸虫感染可能破坏宿主的氧化还原稳态,创造一个有利于发展晚期肝胆疾病的破坏性环境,关于氧化应激介导的癌变[17]。这些都为临床研究提供了病理基础。为感染性癌症的化疗开发提供了新的途径。

华支睾吸虫感染后引起局部免疫反应,炎症因子增多,胆管纤维化改变,可继发肝实质炎症和肾实质炎症。华支睾吸虫感染后感染的动物模型表明,免疫复合物肾小球肾炎是一种重要的肾脏病理学,与肝胆疾病同时发展。免疫复合物肾炎主要表现为尿中免疫球蛋白G的排泄,微蛋白尿的增加[18]。华支睾吸虫相关肾损伤、肺损伤的报道还见于一些临床个案[19-21],值得进一步研究。

3 华支睾吸虫病诊治

目前华支睾吸虫病的诊断,粪便找虫卵诊断符合率可达到97%[22],血清抗体检测的酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒的敏感性为80.4%,皮内试验敏感性为56.9%。由于血清抗体在华支睾吸虫病治愈后仍然存在,阳性结果可持续数十年,并且仅仅暴露于抗原的非感染者也可能导致抗体形成,使用ELISA作为单一标准的调查可能会高估患病率,特别是在流行地区[23]。因此,目前已将使用寄生虫抗原作为测试试剂的皮内试验用于临床。另外,DNA研究也有助于诊断该疾病,超声、CT、MRI和组织谐波成像(THI)等影像学方法具有重要的辅助诊断价值,并可用于评估疾病进展[24,25]。

在药物治疗和控制方面,吡喹酮是强有效的治疗药物,已在临床上广泛应用,服用推荐剂量后其治愈率为83%,减卵率为99%[26]。但常规治疗在成虫中具有诱导抗药性的风险,因此发现新的干预措施被认为是重要的。Kamsa-Ard S等的研究表明[27],重复使用吡喹酮治疗会增加胆管癌的风险,这个结论,与吡喹酮可降低肿瘤发生的经验矛盾,值得进一步研究。动物实验显示,单剂量的甲苯咪唑对不同病程的感染大鼠显示出和吡喹酮相似的疗效[28],并且不良反应没有增加,这个研究令人鼓舞。

4 华支睾吸虫病防控策略研究

华支睾吸虫病基因组研究和疫苗的研究是当前研究热点。华支睾吸虫的基因组已经公布,学者们继续通过综合利用先进的(第二代和第三代)DNA测序和信息学方法,为中华支睾吸虫构建高质量的参考基因组,利用染色体水平的连续性和策划的基因模型,提供了一种资源,可以加速对华支睾吸虫病和/或胆管癌的基础和应用分子研究,并有助于发现针对这一重要但易被忽视的疾病新的干预措施[29]。

疫苗开发是一个有价值的新思路,近年来国内外开展华支睾吸虫功能基因组、疫苗候选分子的基础研究,已取得了一些重要进展[30,31]。但目前尚没有可商业化推广的疫苗可用于治疗人或其他宿主的华支睾吸虫病感染。随着基因组和分子生物学方法的进步,对寄生虫生理和致病性至关重要的各种华支睾吸虫蛋白质已被鉴定。其中一些蛋白质被认为是开发疫苗和化疗药物的有吸引力的靶点。Ma C鉴定了CsCPL基因,该基因通过免疫定位在尾蚴、囊蚴和成虫阶段被检测到,这表明该半胱氨酸蛋白酶可能在华支睾吸虫的发育中起重要作用。CsCPL可作为抗华支睾吸虫感染的潜在疫苗抗原和药物靶点[32]。研究发现:枯草芽孢杆菌孢子可作为表达异源抗原的理想载体,并通过口服给药诱导特异性免疫应答。枯草芽孢杆菌孢子表面表达了中华梭状芽孢杆菌烯醇化酶(CsENO),重组孢子在减少蠕虫负担和每克粪便中的虫卵数量方面具有明显的保护作用,表明枯草杆菌孢子是口服治疗抗原递送的理想载体,表达CsCP的枯草芽孢杆菌孢子具有稳定性、安全性、易于储存和促进肠道健康等优点,CsENO是另一种有希望的抗华支睾吸虫病候选疫苗[33]。CsSerpin3的枯草杆菌孢子[34]等,也作为一种口服华支睾吸虫病疫苗。

与此同时,在免疫学方面的研究者认为,人类易感华支睾吸虫且容易再次感染和重复感染,而鼠和兔等动物却可以抵御华支睾吸虫的再次感染和超级感染[35],值得从免疫学方向进行深入研究。

研宄表明[36],生制淡水鱼片直接食用在广西、广东等华支睾吸虫病传播中起着决定性作用。有92%的华支睾吸虫感染可以归因于生吃淡水鱼,人群生吃淡水鱼的行为差异与华支睾吸虫病的地区分布、人群分布关系密切。因此,控制生食淡水鱼的行为是控制囊蚴摄入,从而阻止华支睾吸虫感染的关键。但食用生鱼片是江边老百姓的饮食传统,目前,加强健康教育的效果欠佳,成人行为难以改变,普遍存在“感染-治疗-再感染”的不良循环。为此,除了医疗上的防治,还要探索利用新型水环境消杀技术,引入物联网、大数据等新一代信息技术,研究环境治理新模式,健康管理新模式,促进人类、动物、环境共同健康(见图1),提供干净的鱼生产品,已成为一个有效的防控手段,水产品研究者针对淡水鱼品质不可控的问题,尝试通过引入环境稳定可控的水质净化和智能消毒一体的暂养系统,快速解决鱼品质规范和提升等棘手问题[37]。

图1 基于大数据的人类、动物、环境共同健康生态系统

随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的不断进步,智能化的水产养殖是新发展起来的一种新的渔业养殖方式,相比于一般的传统的人工养殖,采用了先进的物联网技术和大量的传感器[38-41],可以用于农业生产环境检测、动植物健康状况检测及农产品质量安全与追溯等。其中,农业物联网技术可感知和传输养殖场信息,实现智能装备的互联;大数据与云计算技术完成信息的存储、分析和处理,实现养殖信息的数字化,人工智能技术作为智能化养殖中最重要的一部分,通过模拟人类的思维和智能行为,学习分析物联网和大数据提供的海量信息,对产生的问题进行分析和判断,最终实现精准作业。智能化的水产养殖会使得水质环境因子的检测更加精确,在提供最适宜鱼类成长的水质环境的同时施加了更加精准的控制策略,且施加控制时更加方便,节约了时间、成本和精力。物联网、大数据和人工智能三者相辅相成,深度融合,共同为加快中国完成水产养殖转型升级阶段提供技术支持[42]。同时,学者还在物联网、全程数字化、数据采集、实时监控等方面取得了特别优秀的成果。通过数据的实现来发现问题、解决问题、评估问题和改进问题。实现从鱼塘到餐桌全过程质量“可现”(见图2)。在鱼塘和鱼的品质把控上,暂养系统通过生物技术和新材料技术将对鱼产品进行清毒和提质处理,其处理过程和效果都通过传感物联技术传输到后台大数据。在物流和冷链上,产品运输可以全过程实时监控。在销售终端,提供终端用户可扫码直接查询产品质量和实现精准营销。

图2 基于智联网的高品质水产品供销平台

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