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【第十九讲】衣原体之父

 大伟0216 2019-05-12

华山大众传染病学50讲-第十九讲

“追寻生命本质,探索前进之路”,欢迎来到“华山大众传染病学50讲”,让我们每周学习一个传染病案例,通过一年的时间轻松掌握常见的传染病知识。本讲和大家聊聊全球致盲的主要感染性原因——沙眼。还是从一个暴发病例开始讲起。

暴发病例

2012年11月,非洲乌干达的卡拉莫贾地区严重爆发沙眼,至少有5万人急需眼科手术以防止失明。该地区Moroto镇的初级卫生保健部长Sarah Opendi向媒体披露了该消息。她胸部正式启动Karamoja和Busoga Sub Region沙眼消除计划。

“卡拉莫贾地区每6人中至少有一人患有沙眼,”她说。

她还补充说,这使得卡拉莫贾成为继南苏丹的上南尼罗州之后世界上第二大沙眼流行区。

部长将疫情归咎于该次区域缺乏厕所设施,并补充说,一小部分人依然拒绝处置设施。

“低厕所覆盖导致不加选择地处理人类排泄物,促进苍蝇的繁殖,”Opendi观察到。

她还说,家庭居住的拥挤状况增加了通过密切接触感染的风险。其他风险还包括分享衣服,床上用品,手帕和毛巾等生活用品。

让我们来思考以下问题:

1. 你知道导致沙眼的病原体是什么吗?

2. 沙眼的临床诊断依靠什么方法?

3. 沙眼对于公众的主要危害体现在哪里?

4. 如何预防沙眼的传播和流行?

沙眼ABC

  • 沙眼是由沙眼衣原体引起的一种传染性眼部感染,是全球致盲的主要感染性原因。

  • 沙眼衣原体通过亲密的社交接触或性接触传播。沙眼衣原体血清型A、B、Ba和C可导致沙眼,血清型D到K可导致生殖道感染。

  • 沙眼是通过直接接触感染者的眼、鼻和咽喉分泌物而传播的。它也可通过接触污染物传播,如被这些分泌物污染的手帕、毛巾和面巾。

  • 山蝇(Musca sorbens)等眼蝇可以携带沙眼衣原体,但沙眼衣原体没有动物或昆虫储存宿主。

临床表现

* 沙眼的临床表现可分为两期:活动期沙眼和瘢痕期病变。 

沙眼衣原体的活动期感染主要见于年幼儿童,而随后的瘢痕形成和失明(瘢痕期病变)则见于成人

初始孤立性的沙眼衣原体感染会引起轻度、自限性的滤泡性结膜炎

反复感染可引起明显的结膜炎症,导致眼睑瘢痕

可能观察到靠近睑缘的增厚带(Arlt线)

眼睑瘢痕组织最终会收缩,使睑缘扭曲形成睑内翻(眼睑内卷),以及后来的倒睫(睫毛内生)

睫毛擦伤角膜可导致角膜水肿、溃疡和瘢痕。如果不治疗,最终会形成角膜血管翳(炎性血管组织)

然后出现角膜混浊及视力丧失

流行和干预

  • 沙眼在50多个国家中流行。它一般局限于非洲、中东、亚洲、拉丁美洲、太平洋岛屿的发展中国家资源有限的地区和澳大利亚原住民社区。全世界有超过8000万人具有活动期沙眼,超过700万人有倒睫(睫毛内生),以及超过100万人因角膜瘢痕导致失明。

  • 识别沙眼流行地区需要进行人群评估,以寻找疾病的特征性临床表现。一旦确定沙眼流行区,就需要进行以社区为基础的干预以治疗和消除疾病。 

  • SAFE策略(手术、抗生素、面部清洁和环境改善)是消灭沙眼的核心内容。

  • 旨在消灭沙眼的世界卫生组织(WHO)指南推荐:当1-9岁儿童中活动期沙眼患病率高于10%时,进行集体抗生素治疗。随后连续3年每年进行1次治疗,3年后应对患病率进行再次评估。每年1次的治疗应持续到患病率降至低于5%时,此后可停止集体抗生素治疗。重要的是,在持续监测的同时应持续进行面部清洁和环境改善策略。

  • 进行集体治疗时,阿奇霉素是首选的治疗药物(单剂口服,20mg/kg)。如果没有阿奇霉素,可以使用眼用四环素(1%眼膏一日2次,使用6周)。 

  • 为了将失明风险降至最低,倒睫患者应该接受外科治疗,以避免角膜与睫毛持续接触。倒睫患者建议首选双层睑板旋转术进行纠正治疗。 

  • 改变行为模式(面部清洁)和改善环境可降低沙眼的传播率。环境因素很可能是通过对面部清洁的影响而最终影响疾病传播,因此清洁面部的健康促进举措很重要。

提到沙眼,我们不得不提一提下面这个伟大的中国人。由于他的努力,沙眼在中国的发病率从将近95%降至不到10%,而他的贡献却远远不止于此。

汤飞凡的传奇人生

立志成为“东方巴斯德”

汤飞凡是中国第一代医学病毒学家,1921年毕业于长沙湘雅医学专门学校(今中南大学湘雅医学院)。湘雅医学院第一届毕业的10人中出现了两名中国医学届的泰斗,除了汤飞凡外,另一位是毕业时名列第一、与汤飞凡同岁的内科名宿张孝骞。 而湘雅医学院的创办者和时任第一任院长正是大名鼎鼎的颜福庆先生。

湘雅医学院第一届毕业生

19世纪末到20世纪初是微生物学发展的黄金时代,大部分传染病的致病菌被一个跟着一个地发现,使汤飞凡发生了浓厚的兴趣。法国的巴斯德和德国的科赫成了他最崇拜的偶像。日本有个北里柴三郎是科赫的学生,因有重要发现被称为“东方的科赫”。汤飞凡对人说:“中国为什么不能出一个‘东方的巴斯德’呢?”。

1925年,汤飞凡被推荐到美国深造,进了哈佛大学医学院细菌学系。系主任秦瑟教授是世界闻名的学者,他的研究重点正转向立克次体、病毒等微生物。他见汤飞凡训练有素,就叫他直接参加了自己正在进行的研究。此时病毒学正处于拓荒时期,汤飞凡参加了开拓者的行列。

在美国进修研究的汤飞凡

初露锋芒

20年代末到30年代中,当时甚至病毒是有生命的还是无生命的还在争论,那时还没有电子显微镜、超速离心机等现代化仪器设备。汤飞凡和秦瑟利用砂棒滤器、普通离心机等简单设备,用物理方法证明了病毒是可过滤的、能离心沉淀的、能自我复制的、有生命的颗粒,是寄生于细胞内的微生物。他们还研制成第一代微孔滤膜(火棉胶膜),并用它测定出各种病毒的大小。

颜福庆先生于1927年10月,组建了第四中山大学医学院(上海医科大学前身),并任第一任院长。1928年5月第四中山大学更名“国立中央大学”。1928年秋,还在美国哈佛大学医学院细菌学系深造的汤飞凡接到颜福庆的信,希望他回国到中央大学医学院任教。

1929年汤飞凡回到上海,就任中央大学医学院细菌学副教授。汤飞凡到任时还没有细菌学系,更没有实验室。汤飞凡把自己的显微镜也捐了出来,才勉强装备了一个简单的实验室。但他没有等待,他除了教学,利用简单的设备开始了研究工作,自1930年起陆续发表了多篇论文。

1932年医学院脱离中央大学而独立,更名为上海医学院,汤飞凡升为正教授。同年,他应聘兼任上海雷士德医学研究所细菌学系主任。该所经费较充足,设备齐全,汤飞凡才有了进行较复杂研究的机会,他除了继续研究病毒外,还作了不少传染病病原学工作,如对沙眼、流行性腮腺炎、流行性脑膜炎、流感、致病性大肠菌肠炎等的研究,还开始了当时很少研究的牛胸膜肺膜炎研究。短短几年,他发表了有价值的论文20余篇。

战争时期的公共卫生努力

八一三事变后,汤飞凡接到当时任武汉国民政府卫生署署长的颜福庆从武汉的来信,约他去长沙主持中央防疫处迁往内陆的重建工作。中国连年发生战争和天灾,瘟疫流行猖獗,恢复防疫处显然是迫切需要。汤飞凡没有犹豫,携夫人奔往长沙,不久担任了中央防疫处处长。

中央防疫处处长汤飞凡

汤飞凡到长沙时,防疫处已濒临解体。同年10月下旬武汉告急,国民政府又迁至重庆,卫生署接受汤飞凡的建议,决定将防疫处迁往昆明。1939年初防疫处迁至昆明。他一边建新址,一边借省立昆华医院的房子制造一些简单的生物制品,直到1940年春天新址建成。

位于滇池旁的防疫处新楼

汤飞凡没有因条件困难而降低科学标准和对工作的要求。他彻底改造了旧防疫处,停止制造过时的或证明无效的制品,参考国外的经验和根据本国需要增加了新制品,通过研究试验或引进,改革了旧工艺。防疫处生产的疫苗和血清不但供应大后方的防疫需要,并支援了陕甘宁边区。这些制品因为质量达到国际标准,也被在太平洋战区作战的英、美盟军所采用。

1945年元旦在昆明的中央防疫处楼前

1945年抗日战争胜利,卫生署决定将中央防疫处迁回北平,改名中央防疫实验处。在担任防疫处处长期间汤飞凡创建了中国最早的抗生素生产研究机构和第一个实验动物饲养场。

汤飞凡回到北平后

和平时期的疫苗研发和生物制品生产

1949年1月底北平和平解放,防疫处改名为中华人民共和国卫生部生物制品研究所,汤飞凡继续担任所长。1949年10月原察哈尔省北部鼠疫流行,为了控制疫情,需大规模接种鼠疫减毒活菌苗。汤飞凡亲自领导一个组突击研制,只用了两个多月,就制造出菌苗900余万亳升。

新中国成立后遭到西方国家的封锁,但与亚非拉国家交往很多,非洲和中美洲许多地区有黄热病流行,到这些地区的人员需注射黄热病疫苗。此种疫苗国内没有,汤飞凡用1947年从美国获得的无毒病毒株17-D,制出了活疫苗。

为了扑灭天花,中国50年代就实行普种牛痘。当时这个研究所是主要的痘苗生产供应单位。因为使用了汤飞凡研究出来的乙醚杀菌法,该所在简陋的条件下迅速增加了痘苗产量,1949年底,每天产量已超过10万支,为全国消灭天花作出贡献。中国在1961年就消灭了天花,比全球消灭天花早16年。

1950年卫生部筹划在全国建立六个生物制品研究所,并将生物制品划归国营生产,汤飞凡提出一项重要建议:设立生物制品质量管理的中央机构。这个建议他早在抗日战争时期就曾向重庆国民政府提出过,但未被理会。这次他的建议被马上采纳,卫生部就委托他筹建“中央生物制品检定所”。1951年该所成立,他临时兼任所长。汤飞凡主持制定了中国第一部生物制品规范—— 《生物制品制造检定规程》 (草案)。中国从此才有了生物制品质量管理的统一体制。

汤飞凡在沙眼领域的杰出贡献

沙眼流行至少已有三四千年,自微生物学发轫之始已受到重视。1887年,微生物学创始人之一科赫曾从沙眼病灶中分离出一种细菌——科-魏氏杆菌,认为是沙眼的致病菌,最早提出了沙眼的“细菌病原说”,但很快被否定了。1907年哈伯斯忒特和普罗瓦采克在沙眼病灶中发现包涵体,认为可能是病毒,但未定论。20年代中,尼古拉证明沙眼材料用砂棒滤掉细菌仍有感染性,首先提出了沙眼的“病毒病原说”,但未能证实。1928年野口英世从沙眼材料里分离出一种细菌——“颗粒杆菌”,认为是病原菌,重新提出了“细菌病原说”,此说曾引起广泛注意。

1930年,汤飞凡和周诚浒曾重复野口的试验,却得到阴性结果。1933年,汤飞凡用美国保存的野口“颗粒杆菌”种进包括他自己在内的12名志愿者的眼睛里,证明它不致病,又推翻了“细菌病原说”,“病毒病原说”重新占了上风。直到1954年虽然经过许多实验室的努力,因病毒未被分离出来,仍然不能定论。

汤飞凡早在30年代研究病毒性状和包涵体本质时已逐渐形成一种想法,即微生物在自然界是从小到大的一个长长的系列,在已知的病毒和细菌之间存在着“过渡的微生物”,如立克次体、牛胸膜肺炎支原体等。他认为沙眼病原体是比牛痘病毒更大的、接近立克次体的“大病毒”。循着这条思路,他制定了研究计划,同步进行了沙眼包涵体研究、猴体感染试验和病毒分离试验。

1955年7月,经过不懈努力,汤飞凡终于分离到了世界上第一株沙眼病毒:TE8,T表示沙眼,E表示鸡卵,8是第8次试验,后来许多国家的实验室把它称为“汤氏病毒”。

汤飞凡又做了很多工作,证明了TE8能在鸡胚中继续传代,用它感染猴子能造成典型的沙眼并能找到包涵体,能把它从猴子眼里再分离出来,得到“纯培养”。他还用分级滤膜证明TE8是可过滤的并测出它的大小在120—200纳米之间。

在确信他的研究发现可靠无误后,他于1956年10月发表了论文。最后,他又在1957年除夕将TE8种进自己的一只眼睛,造成了典型的沙眼,并且为了观察全部病程,坚持了40多天才接受治疗,无可置疑地证明了TE8对人类的致病性。 

1957年分离到的沙眼病原体接种在自己的眼内

沙眼病毒分离成功在国际科学界引起了巨大的反响,英国李斯特研究所的科利尔1957年得到TE8和TE5后很快证实了汤飞凡等的工作。1958年他又用汤飞凡的方法在西非冈比亚分离出沙眼病毒。

不久,美国、沙特阿拉伯、以色列等国家与地区的医学家也相继分离出沙眼病毒。1958年,琼斯在美国从一个患性病的妇女子宫颈中分离出沙眼病毒,解决了这种仅在美国每年就有上万人受害的性病病原问题。

有了病原体便可进行系统的、深入的研究,从而确定了沙眼和鹦鹉热及鼠蹊淋巴肉芽肿的病原体同属于介于细菌与病毒之间的一组微生物。这导致了微生物分类的重大变革,增加了一个衣原体目,沙眼病毒正式改名为沙眼衣原体。

有了病原体可供试验,证明许多简单的方法,如干燥、日晒、热水烫、以及许多常用的消毒药都能有效地消毒,同时还筛选出许多特效药。沙眼的治疗和预防在短短几年里取得了前所未有的进展。

身后的荣誉

1970年,国际上将沙眼病毒和其他几种介于病毒和细菌之间的、对抗菌素敏感的微生物命名为衣原体,汤飞凡被称为“衣原体之父”。

1980年6月,中国眼科学会收到国际眼科防治组织(IOAT)的一封短函:

由于汤博士在关于沙眼病原研究和鉴定中的杰出贡献,IOAT决定向他颁发沙眼金质奖章。希望能够得到他的通讯地址,以便发出正式邀请,参加1982年第25届国际眼科学大会。

可是IOAT不知道,他们预备推荐申报诺贝尔奖的学者,被以为最有希望获得诺贝尔奖的中国人(中华人民共和国公民),早已不在人世了。

汤飞凡在“拔(资产阶级)白旗运动”中受到不应有的批判,不堪人格受到污辱,于1958年9月30日清晨自杀。

李约瑟爵士和汤飞凡曾经有过深入交流

著名的中国科学技术史权威李约瑟爵士在得知他的死讯后给北京生物制品研究所的一封信里说:“回顾能结识你们国家的这样一位杰出的科学公仆,感到荣幸。”他称赞汤飞凡是“19世纪英国谚语里的‘人类的朋友’”,是“预防医学领域里的一位顽强的战士。”1981年国际沙眼防治组织向他颁发了沙眼奖状和奖金;1982年他获得国家自然科学二等奖。

为纪念他的卓越贡献,邮电部于1992年11月22日发行了汤飞凡纪念邮票。

中国邮政于1992年发布邮票纪念杰出的中国科学家

曾经最有希望获得诺贝尔医学奖的中国人

汤飞凡是中国微生物学的骄傲,曾经最有希望获得诺贝尔奖的中国人。

他对中国的生物制品事业的发展有不可磨灭的功绩,他生产了中国自己的狂犬疫苗,白喉疫苗,牛痘疫苗,和世界首支班疹伤寒疫苗。他在抗日战争期间和抗日战争胜利后两次重建中国最早的生物制品机构——中央防疫处,并创建了中国最早的抗生素生产研究机构和第一个实验动物饲养场,并生产出中国自己的卡介苗和丙种球蛋白。

中华人民共和国成立后,他主持组建了中国最早的生物制品质量管理机构——中央生物制品检定所,成功遏制1950年华北鼠疫大流行,研制出中国的黄热病疫苗。他领导选定的牛痘“天体毒种”和由他建立的乙醚杀灭杂菌的方法,能在简单条件下制造大量优质牛痘疫苗,为我国提前消灭天花奠定了基础。1961年,采用其研究的方法,中国成功消灭天花病毒,比世界早了16年。

1955年他首次分离出沙眼衣原体,是世界上发现重要病原体的第一个中国人,也是迄今为止唯一的一个中国人。正是由于他的发现,我国在短短几年时间内,将沙眼发病率从将近95%降至不到10%。

沙眼被世界卫生组织列为被忽视的热带病之一,目前依然在卫生条件较差的部分国家和地区流行。全世界有超过100万人因为罹患沙眼而失明。然而在沙眼的历史上,曾经有这样一个中国人,最先成功分离鉴定到导致沙眼的病原体,被世界公认为是“衣原体之父”。让我们一起记住他的名字——汤飞凡。

编写 王新宇

编辑 王新宇

校对 王新宇  

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