截至9月4日,在阿根廷出现的“不明原因肺炎”已导致11人患病,4人死亡。

阿根廷不明原因肺炎致病原因查明(阿根廷不明原因肺炎)(1)

图源:法新社

但随着信息更新,这种疾病的病原体也不再神秘,它的名字叫“军团菌”。

而这种病原体的故事,其实非常值得说道。

【退伍军人病】

军团菌并非近几年新发现的病原体,这种细菌的分离最早可追溯到上个世纪。

1943年,一种细菌从临床标本从一名士兵的血液中被分离出来,如今认为那时被分离的细菌属于军团菌家族的一员,而20世纪50年代未明确原因的一些呼吸道疾病或许也与军团菌有关,只不过当时还没有“军团菌”这个名字。

军团菌真正被赋予姓名是源自于被分离30年后的1976年的一次疾病暴发。

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美国《独立宣言》

1976年是一个非常有意思的年份——既是美国国家独立以及《独立宣言》发布的200周年,也是一些末日论者预测将会出现类似于1918流感大流行一样疫情的年头。

那年在费城,大约有4000名美国二战后的退伍军人带着家人在费城齐聚一堂,参加第58届年度大会。在7月21到24日的活动期间,一家名为Bellevue-Stratford酒店内一共入住了大约600名退伍军人。

这家酒店不仅是当地居住环境最好的酒店之一,同时也是很多活动和聚会的首选地点。

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美国CDC,资料图

然而,在活动的第二天,就有一些人出现了高烧、咳嗽、胸痛和呼吸困难的症状,而后在7月27日出现了首个死亡病例。

到了8月初,大量媒体涌入费城,相关报道提到已经有18名参加过7月活动的参会代表或游客死亡。到了8月中旬,这种不明原因的疾病已经导致221人感染,34人死亡。也有文献提到,在这次暴发中,一共有182名退伍军人感染了这种疾病,而后出现29人死亡。

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未战死沙场,却死于细菌

当时,媒体将这种疾病称之为“怪物杀手(monster killer)”,可见这种疾病有多可怕。

很快美国CDC迅速调派了调查人员,联合宾夕法尼亚州本地的工作人员一起调查疾病原因。但遗憾的是并没有获得非常积极的结果,但各种猜测从未停止——

有人认为是恐怖袭击所使用的生化武器,有人认为是实验室泄露,也有人认为是羰基镍中毒引起。

还有一些人认为,这次暴发本身是一场骗局,只是美国为了推动当时的猪流感疫苗接种工作的借口。

当然也有更不靠谱的猜测,比如复印机导致的有毒烟雾或者外星人袭击……

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军团病被正式命名

经过半年的深入调查后,研究人员最终确定了相关疾病是由细菌感染所致,1977年1月18日将这种疾病正式命名为“军团病(Legionnaire disease,也被译为‘退伍军人病’)”,而病原体则被正式命名为“军团菌(Legionella)”。

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空调的通风系统传播气溶胶

受影响的不仅是患者和死者,刚才提到的Bellevue-Stratford酒店也因此被永久关闭,同时调查结果认为细菌是通过酒店的通风系统传播的。

也有人对这次“200周年活动”进行了评价:具有讽刺意味的是,这次纪念活动非但没有带来巨大的欢乐和友谊,反而成为20世纪最严重的医疗悲剧之一

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Joseph E. McDade,图源PHIL

还有个冷知识,军团菌还有一个叫法叫做“Tatlockia micdadei”,这是为了纪念第一个分离嗜肺军团菌的科学家约瑟夫·E·麦克戴德(Joseph E. McDade)。

【暴发与病死率】

尽管军团病被发现并被赋予了“霸气”的名称,但几十年来每次军团菌造成的疾病暴发却至多仅有数百人。

军团病确定最早的暴发可以追溯到1965年的华盛顿一家精神病医院,尽管当时还没有对疾病和病原体的定义,但那时已有81名患者被确诊为肺炎,其中14人死亡。而这次暴发直到1977年对储存的血清样本进行分析后才确定罪魁祸首是军团菌。

随后的几十年间,军团病在美国、英国、澳大利亚、荷兰、葡萄牙、西班牙、法国、波澜等国家的多个地区出现过数十次暴发。

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2006-2015年纽约军团病暴发情况

有意思的是,军团病每一次暴发出现的病例数都不算多,最多的一次暴发出现在西班牙的穆尔西亚一所医院中,当时估计超过800人被感染,最终6人死亡,病死率约为1%

和西班牙相比,其他地区遇到军团病暴发的病人就没那么“幸运”了。

1985年,在英国斯塔福德医院出现的暴发导致175个病例出现,28人死亡,病死率高达16%;在2005年加拿大安大略省的暴发出现了127名病例,最终21人死亡,病死率为16.5%;2019年美国包括俄亥俄州、新泽西州、密歇根州在内的多地暴发共确诊32人名患者,其中6人死亡,病死率18.75%

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军团菌非常凶险

这就是军团病的极限病死率了吗?并不是!

2020年美国伊利诺伊州的农场暴发病死率为20%;2003-2004年的法国化工厂暴发病死率为20.9%;2015年美国伊利诺伊州的退伍军人之家暴发的病死率为27.7%;而2012年芝加哥的暴发病死率达30%;2011年俄亥俄州的暴发中病死率更是高达45%

而这仍然不是上限,实际上病死率最高的一次来源于波兰一家专科医院的眼科病房,塑造了75%的骇人病死率——不过“令人庆幸”的是,一共仅有4名患者,其中3人死亡

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永远不要低估军团病

直到现在,每年全球出现的军团病患者数仍不明确,在院外出现的获得性肺炎中大约2%到9%由军团菌引起。仅美国每年都有约8000到18000例军团病患者需要住院治疗,总体来说健康人的死亡率约为10%有基础疾病的人的死亡率约为25%

总而言之,军团病虽然每次暴发规模不大,但“怪物杀手”的名号实至名归。

【病原体与疾病】

虽然被称之为“杀手”,但杀手并非只有一个。

军团菌目前按2019年病毒学组设立的国际病毒分类委员会(ICTV)设置的分类来说,一共有39种(Species)共60个血清型,其中导致人类军团病的主要是“嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)”。

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军团菌,资料图

这些不同的军团菌的共同特点是存在于地表水(在变形虫体内繁殖)或生活用水(对氯和热度具有一定抵抗力)中,可以通过气溶胶的形式或通过自来水直接接触手术伤口进行传播。

感染后的前驱症状类似于流感,包括发热、畏寒和干咳。不过,这种病原体暂时没有被发现会通过人际传播。

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军团病主要表现为肺炎

有趣的是,各种不同的军团菌感染人体后,一般分为两种表现,即表现为肺炎的军团病,以及并不出现肺炎的庞蒂亚克热(Pontiac fever)。至于为何会出现这种情况,哪一种军团菌更容易导致肺炎或非肺炎疾病的产生,目前并不了解。

对于出现肺炎的军团病而言,最典型的结果莫过于急性肺炎。患者会出现并不伴随大量痰液的发热和咳嗽,除此之外还经常会伴随包括头痛、意识模糊、肌肉酸痛、疲劳和包括腹泻、食欲不振以及呕吐在内的胃肠道反应的现象;影像学检查可发现肺部改变;实验室检查可能出现肝肾功能指标以及电解质(血钠)变化。

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多种药物能够有效治疗军团病

尽管包括大环内酯类、四环素类、酮内酯类喹诺酮类抗生素治疗会取得很积极的效果,但一方面如果不能及时使用抗生素,那么则会出现更高的死亡风险;另一方面,即便通过治疗,军团病的恢复期可能也需要长达数周或数月

庞蒂亚克热相对来说就“温柔”多了,这种疾病的症状类似于流感病毒所致的上呼吸道感染,属于一种自限性疾病,通常2-5天即可自愈。

除此之外,如果通过手术伤口感染可能导致患者出现菌血症,但这种情况较为少见。

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一定要注意用水卫生

因此,面对军团菌,除了注意用水卫生外,或许最好的方式就是避免存在基础性疾病,以降低患病和死亡风险。

当然,祈祷自己感染后只出现庞蒂亚克热而不是军团病可能也是一种方法——即便很明显并没有什么用处。

【生化武器与疫苗】

一个病原体通过科学技术改造后,既可能成为杀伤性的武器,也可能变成保护性的疫苗,而军团菌已经达成了第一项成就,但第二项仍遥遥无期。

在一篇名为《传染病暴发的新思考维度:转基因微生物的威胁》(New Considerations in Infectious Disease Outbreaks: The Threat of Genetically Modified Microbes)的文献中就提到一种人工开发的嗜肺军团菌的新菌株,这种菌株可能会引发脑炎。

另外还有一些报道声称,经过改造的军团菌可导致100%的被感染动物死亡

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图片来源:CID截图

相信对于任何正常人而言,都不希望这种已经具有足够高致病力和致死性的细菌被人为使用,更何况是经过改造后被用作武器使用。

反观军团菌疫苗的研制,仍然处于非常早期的状态。

就像肺炎球菌疫苗的历史一样,在上个世纪就已经有科学家通过灭活工艺制备了全菌体灭活的军团菌疫苗,并通过小鼠模型进行气溶胶攻毒实验测试疫苗的有效性,发现能避免一定的小鼠免于死亡。

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重组蛋白示意图

而后,科学家尝试了多种不同的抗原制备疫苗,包括采用革兰氏阴性菌共有的抗原脂多糖(LPS)或者采用军团菌的主要抗原——脂蛋白(PAL)鞭毛蛋白(FlaA)Ⅳ型菌毛蛋白(PilE)——制备的重组抗原对动物小鼠进行免疫。

结果发现,单独使用脂多糖并不能激发体液免疫反应,但是重组疫苗却能够有效诱导体液免疫同时产生显著的保护作用,在连续10天使用致死剂量的嗜肺军团菌攻击小鼠后仍100%存活。

不过迄今为止,仍未有任何军团菌疫苗获批使用。

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冷却塔中的水和苔藓

而我国已有多篇关于军团菌检测的文章发布,在空调冷却塔水中、酒店淋浴用水和温泉水中检出过军团菌。除此之外,也有研究发现反复上呼吸道感染的患儿体内也存在嗜肺军团菌感染的现象。

因此,对于军团菌以及导致的相关疾病,绝对不容忽视,在出现症状后如果无法把控,第一时间就医才是最好的方案。

最后想说句难听的:或许国内的抗生素滥用反倒让军团菌威胁没那么大了……吧。

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写完,洗澡去了

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