这种细菌每年夺去50万人的生命,你可能从未听说过它

Internally displaced people are seen behind a window standing in the rain to welcome Tony Hall, the US ambassador to the UN Food and Agriculture Organisation (FAO) at Awoo camp in northern Uganda March 22, 2005. Uganda has been singled out as the most underreported humanitarian crisis, say Doctors Without Borders about the country where a bloody 19-year civil conflict rages on in the north and more than a million and half people have been displaced by rebel attacks and thousands of children live under constant threat of being kidnapped. NO RIGHTS CLEARANCES OR PERMISSIONS ARE REQUIRED FOR THIS IMAGE. REUTERS/Radu Sigheti RSS/acm - RP6DRNARGSAB
Strep A bacteria causes a host of conditions which affect more than 33 million people around the world.Image: REUTERS/Radu Sigheti
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回想起来,奥托记得自己年仅四岁时就常常喘不过气来。一活动就会咳嗽,而且一咳就停不下来。他在乌干达北部一个村庄长大,家里有八个孩子。他曾试着和其他孩子一起跑跑跳跳,但通常最后不是倒下,就是不得不休息。

十岁时,他乘公交车去一家磨坊,准备为家里磨玉米,途中却昏了过去。到了十几岁,跑100米就会让他筋疲力尽。他心跳飞快,满身大汗,还经常头晕。

后来,奥托寻求医疗帮助,接受了支气管炎和疟疾的治疗。但他始终没有真正好转。2017年3月,一名医生为他的心脏做了超声检查,终于给出了能解释一切的诊断:他患有风湿性心脏病——一种由A组链球菌引起的不可逆疾病。那年他22岁。

“这些年来,我饱受疼痛折磨,没法玩耍、踢足球、跑步等等,”奥托说。他如今24岁,在乌干达城市古卢当教师。“这种病让我不能像别人那样活动。”

A组链球菌(简称A链)是地球上破坏性最强的病原体之一,其危害可与疟原虫、结核杆菌和艾滋病病毒相提并论。在高收入国家,人们通常会把它与链球菌性咽喉炎联系起来——喉咙痛得像吞刀片,虽然难受,但往往用抗生素就能治好。然而在低收入国家,感染更常见,人们也较难获得有效治疗。反复感染且未接受治疗,可能发展成风湿性心脏病,导致心脏瓣膜关闭不全。

风湿性心脏病过去在西方是常见死因,患者往往二十出头就发病。得益于抗生素的常规使用等因素,这种疾病如今在欧洲和北美已基本根除。但在其他地区,它仍造成沉重打击:全球有超过3300万人受其影响,每年约有30万人因此死亡。若再计入A链引起的其他侵袭性疾病——如链球菌中毒性休克综合征、败血症和“食肉性”坏死性筋膜炎——A链每年造成的死亡人数超过50万。

这是一场公共卫生灾难,迫切需要疫苗。专家表示,研制疫苗是可行的:近期已有一些突破,多个候选疫苗也在进行临床试验。然而,几十年来,疫苗真正问世的前景始终遥不可及。

实验室研究仍在继续,一些研究人员也在寻找其他方法,应对低收入国家持续存在的风湿性心脏病危机。其中一位是39岁的儿科心脏病专家安德烈娅·比顿,她的团队正在乌干达对儿童开展一项密集试验。他们希望了解能否减缓、阻止甚至逆转病情——避免新一代人像奥托一样,在人生黄金时期就面临心力衰竭的威胁。

七月一个炎热的周四下午,一辆白色的10座面包车驶到古卢监狱小学。这所学校因附近一所监狱而得名,约有500名5至13岁的学生。

如今的古卢已是一座热闹的城市,有咖啡馆、埃塞俄比亚餐厅和带游泳池的酒店。但就在不久前,这里还是“圣灵抵抗军”(LRA)叛乱活动的中心。这个反叛组织数十年来一直对乌干达政府发动游击战。LRA臭名昭著,曾绑架儿童,将他们变成士兵和性奴;2004年,该组织杀害了奥托的父亲,使他成为这场冲突十多万名受害者之一。十多年前,LRA已基本被赶出乌干达。

随着当地逐渐恢复,越来越多的非政府组织和其他外国机构来到古卢,其中包括华盛顿特区儿童国家医疗系统的一支团队,由克雷格·塞布尔带领。多年来,儿童国家医疗系统一直在协助为乌干达患有先天性心脏病的儿童安排手术。

安德烈娅·比顿直到不久前还在儿童国家医疗系统工作,她于2013年首次来到古卢。她最初计划专注于风湿性心脏病,但很快意识到也必须关注链球菌性咽喉炎。比顿精力充沛、待人友善,她曾和同事走访学校,询问孩子们是否喉咙痛。她说:“大家都举起了手。我们很震惊。我们当时想,天哪,我们真的一直忽视了这个问题。”

进一步调查显示,链球菌性咽喉炎在当地社区有多么普遍。在一项试点研究中,比顿发现,喉咙痛的孩子中有50%咽部检出A链;在所有孩子中,这一比例为30%,包括那些没有喉咙痛的孩子。她估计,乌干达学龄儿童平均每年至少患一次链球菌性咽喉炎,最多可能达到四次;相比之下,美国每年只有15%的儿童感染链球菌。

比顿说:“和我们在美国看到的情况相比,这里的链球菌感染多得惊人,而这些孩子没有一个在寻求治疗。他们只是照常待在学校里。”

青霉素类抗生素对A链疗效显著,但许多乌干达家庭会去找传统疗法师,他们的治疗方法包括用勺子或锋利的木片刮扁桃体,直到出血。即使家长寻求抗生素,也可能只买两片青霉素,而不是清除感染所需的完整疗程。

链球菌性咽喉炎若不治疗,可能导致免疫反应过度,引发一种称为急性风湿热的疾病,抗体会损伤心脏瓣膜。孩子的身体一旦出现过度反应,此后每次感染都会再次过度反应。最终就会发展为风湿性心脏病。

比顿说:“第一次患风湿热时,心脏可能受到极其严重的损害,但更常见的情况是,心脏随着时间推移一点点受损。”这意味着心脏开始受损到症状出现之间存在一段无症状期。“等到十几岁时,他们走进诊室时,已经心力衰竭,患有晚期心脏病。”

这一问题在乌干达十分普遍。在首都坎帕拉,比顿的团队记录到风湿性心脏病患病率约为总人口的1.5%。他们在古卢筛查儿童时,发现患病率是坎帕拉的两倍。在乌干达这样的低收入国家,从整体人口来看,死于该病的可能性约为高收入国家的四至五倍。

比顿和同事启动了一项试验,试图阻断链球菌感染向心脏病的进展。他们还想找出如何更早干预——在心脏损伤开始累积的无症状期之初采取行动。比顿说,在乌干达,人们确诊风湿性心脏病时,85%病情已很严重。

首先,团队需要找到处于心脏病最早期阶段的儿童。因此,从去年六月起,他们开始每天走访多达七所学校。

Image: 奥德·范·林,Heart Agency 供稿,Mosaic

团队的面包车抵达古卢监狱小学时,身穿栗色制服的学生挤满了庭院,享受午休的最后时光。六名左右的美国和乌干达护士、项目协调员及医生陆续下车,走进一间教室,挪开长凳,为带软垫的检查床和地垫腾出空间。筛查人员大多是从美国前来志愿服务一周的医生,他们坐在配有便携式超声心动图设备的工作位上。每台设备都有一根白色探头,连接着一块iPad大小的屏幕。比顿和同事在2015年的一项研究中发现,这些设备检测早期心脏损伤的能力比听诊器高出四倍多。

鼓和木琴的节奏声飘荡在校园里,学生们每次三四人,左侧卧躺,头枕在手肘上。筛查人员把凝胶挤到他们胸口,将探头按在心脏上,调出颗粒感明显的灰色图像,显示心脏瓣膜开合。一些孩子伸长脖子,想看清代表血流方向的红蓝斑点。每次筛查约需一分钟。

检查开始约15分钟后,一名身材精瘦、肌肉结实的16岁男孩穿着栗色短裤和棕色靴子,躺到克利夫兰凯斯西储大学心脏病专家马尔科·科斯塔面前的检查床上。科斯塔完成扫描后让男孩离开,说:“去踢足球吧!”随后他指着屏幕上一块蓝色像素斑点:血液正朝错误的方向穿过瓣膜回流。

科斯塔说:“瓣膜正在打开,但它的作用是关闭。他现在还没有患病,但如果不治疗,五到十年后就会发病。”

科斯塔在一张纸上的“异常”框内打勾,随后这张纸会交给男孩的父母,建议他们带孩子到项目在古卢的诊所,用更好的设备做后续筛查。得益于团队多年来在当地建立信任,家长们愿意接受这项医疗服务。如果诊所确认了诊断,这个家庭便可以选择让儿子参加试验的下一阶段。

到下午4点30分,团队已筛查401名儿童,并标记出13名可能患有风湿性心脏病的孩子。整个试验已为超过102,000名学童做过心脏筛查,达到招募目标:找到916名患有早期风湿性心脏病、可以进入下一阶段的儿童,并将他们随机分入两个组别之一。

一半儿童每月注射青霉素。这是晚期患者的标准疗法,但从未在早期阶段经过测试——此时心脏已开始受损,症状却尚未出现。另一组将接受健康教育和医疗服务,但不使用抗生素。比顿说:“试验里的每个孩子每个月都要在一个星期六来参加。两年后,我们应该就能知道青霉素对这些孩子是否有帮助。”

这项工作颇为复杂。古卢的家庭往往负担不起前往诊所的交通费用。许多人没有手机。很多确诊儿童也不符合参与条件,因为病情太严重,或者已经因艾滋病等原因每天服用抗生素。比顿说:“我们发现了很多病情过于严重的孩子。这真的令人沮丧。”

如果这项治疗有效——通过预防进一步的A链感染,让心脏得以修复,从而减缓、阻止甚至逆转风湿性心脏病的进展——就能有力证明,投资筛查项目和推广青霉素注射是值得的。如果治疗没有帮助,那么放弃筛查工作、寻找对抗该病的新策略或许更合理。

疫苗就是一种这样的策略。如果能避免孩子的免疫系统一次又一次地对抗A链,卫生工作者就不必费力筛查学校、教育家庭,还要年复一年、月复一月地追踪需要接种的孩子。

比顿说:“教孩子们治疗喉咙痛会有帮助,但如果能让身体从来不接触链球菌,才是真正消除疾病的办法。”

“如果疫苗得到广泛使用且效果显著,我们就不会做这些事了。”

A链疫苗的研发探索始于近一个世纪前。当时,这种细菌肆虐全球,不分人群。20世纪30年代末,纽约长老会医院的尸检病例中,有8%显示患有风湿性心脏病。

面对这一重大公共卫生问题,美国科学家开始开展A链疫苗研究。但到了20世纪40年代,尽管美国军队中曾出现令人担忧的风湿热暴发,卫生和住房条件的改善意味着风湿性心脏病已开始减少。

青霉素的广泛供应进一步降低了病例数。到了20世纪末,即便风湿性心脏病仍在中低收入国家肆虐,美国的风湿热发病率已降至每10万名儿童约5例。

詹姆斯·戴尔说,一些美国研究人员从未失去研发疫苗的兴趣。他是孟菲斯田纳西大学健康科学中心传染病部主任,自己从20世纪80年代起就开始探索A链疫苗。

当时,疫苗研发刚遭遇重大挫折。据称,1968年,一种候选疫苗在试验中至少导致两名儿童患上急性风湿热。疫苗是否真的造成了这种后果尚不明确,但旁观者受到惊吓。1979年,美国食品药品监督管理局(FDA)禁止对A链疫苗进行人体试验,这项禁令持续了近30年,令各地的研发势头停滞。

澳大利亚墨尔本皇家儿童医院儿科传染病医生安德鲁·斯蒂尔说:“那项试验有很多疑问。”但他表示,后果很明确:“FDA的限制会产生广泛影响。”

戴尔说,到FDA于2006年解除禁令时,公众大多已忘记风湿性心脏病——不过,美国国立卫生研究院一直坚定支持他所从事的这类工作。

缺少的是制药行业的投资。药企不愿承担财务风险,因为他们无法确定富裕国家是否会有A链疫苗市场;在这些国家,人们知道自己可以求助于抗生素。

戴尔说:“如果美国仍像四五十年代那样,急性风湿热和风湿性心脏病病例猖獗,人们就会更强烈地呼吁研发疫苗。但既然这种情况没有发生,现在美国没人会在意急性风湿热——其他高收入国家也一样。”

有一种情况或许能带动投资:研发一种适用于全球的单一疫苗,对抗A链在所有社会经济阶层中引起的多种疾病。如果它能同时预防斐济猖獗的皮肤感染、美国学童的咽喉痛,以及低收入国家中最终发展为风湿性心脏病的一连串病程,就可能被列入儿童疫苗推荐名单,为药企提供投入所需资金的理由。

戴尔说:“制药行业只想要一种疫苗——一种能覆盖所有A链的万能抗原。”他认为,科学家正在逐步解开这个难题。历经数十年的进展与挫折,疫苗研发正在加速。

部分原因是风湿性心脏病重新受到关注。人们再次致力于研究这种疾病的负担;世界卫生组织、世界心脏联盟和非洲联盟也重新承诺要控制这种疾病,澳大利亚政府亦然。澳大利亚原住民受到的影响尤为严重。

与此同时,技术进步帮助一个规模不大、专注且关系紧密的研究团队,在对付这个复杂敌手方面取得新进展。戴尔的团队正走在前列。

研发通用A链疫苗的一大挑战在于这种细菌具有多样性。已知A链有200多种类型,区别在于各自独特的M蛋白——这些结构位于细菌细胞壁上,就像网球表面的绒毛。免疫系统必须针对不同的M蛋白(即M型)作出反应,生成不同的抗体。

M型可以解释为什么孩子会反复患链球菌性咽喉炎:他们可能遇到此前从未对抗过的新类型。不过,成年后A链感染会变得较少,这表明免疫力可能会随着年龄增长而形成,也说明疫苗有望研发成功。

低收入国家流行的A链类型更多。不同地区的类型各不相同,甚至相邻街区之间也有差异:2010年对巴西城市萨尔瓦多的一项研究发现,贫民窟与富裕地区的类型分布不同。

戴尔说,大约在同一时期,一个研究小组开始从世界各地收集M型数据,以弄清哪些类型在哪些地方流行,以及哪些类型最常导致感染。该小组的发现改变了他的团队处理这一问题的方式。

戴尔说,目前看来,117种M型导致约90%的A链感染,而且它们可归为约九个簇。对其中一种类型的免疫力也能对同一簇中的其他类型产生保护。过去的疫苗研发尝试着重让人体一次针对一种M型产生抗体。但人们认识到A链可以按簇分类后,令人振奋的新方向由此打开。

戴尔说:“我们开始采用一种全新的疫苗研发方法,根据相似性而非差异来研究结构。我们可以挑选最有可能产生广泛保护作用的M蛋白。我们终于有望研制出一款适用于全球的疫苗。”

戴尔和同事运用现代测序和计算技术,研发出一种候选疫苗,其中包含来自30种菌株的基因。这些菌株覆盖加拿大和美国98%的链球菌性咽喉炎病例,以及美国90%的侵袭性A链病例和欧洲78%的侵袭性病例。侵袭性疾病可能随时袭击任何人,不论其社会经济状况如何。

这种名为StreptAnova的疫苗在兔子身上引发了预期的免疫反应。在实验室培养皿中,它能有效杀死超过80%的受测菌株,包括设计时未针对的菌株。分析目前显示,StreptAnova在马里首都巴马科的有效率可能高达84%,在南非开普敦则可达90%,支持了通用疫苗有望实现的观点。

戴尔团队最近完成了StreptAnova在加拿大的早期安全性试验。他现在希望进入目标人群开展疫苗测试:先是青少年,然后是年龄更小的儿童。

该团队将M型归类的策略并非唯一方法。其他地方的研究人员正试图绕开A链复杂多变这一难题,转而瞄准不同菌株间较为稳定的细菌区域。不过,这些研究的进展都不及戴尔的团队。

开普敦大学流行病学家马克·恩格尔说,风湿性心脏病在美国等地几乎消失的历史表明,专家知道如何消除这种疾病。然而几十年过去,它仍在贫困国家存在。未能阻止一种可预防疾病,更凸显了采用新方法的必要性。恩格尔说:“这就是我们需要疫苗的原因。我们许多人都觉得,现在该行动起来了。”

研究人员和倡议人士认为,最大的障碍是资金匮乏——这既源于A链的复杂性,也源于它造成的不平等。A链带来的健康影响无法整齐地归入某一种疾病类别,因此也无法由某一个医学领域独自负责。A链会影响儿童,但它并不会造成五岁以下儿童死亡——这一目标类别往往更容易获得研究资金;与此同时,它也影响成年人和孕妇。它具有传染性,同时又是慢性且复杂的疾病,病程漫长。

A链感染对弱势群体造成的负担最重:年轻人、女性和贫困人口。安德鲁·斯蒂尔说:“这三类人在全球卫生领域都没有多少发声机会。这个问题被排除在议程之外了。”

不过,这项议程终于将迎来全面调整。世界卫生组织正在发布一份路线图,以研发并提供安全、价格可负担且在全球有效的A链疫苗。斯蒂尔说,研究人员也在组建一个联盟,以确定需要采取哪些行动来推动疫苗快速研发。经过多年的忽视,如今有了计划,消除风湿性心脏病终于显露出一线希望。

斯蒂尔说:“我们有候选疫苗固然很好,但数量不多。遗憾的是,研发管线相当单薄。现在我们确实看到全球卫生领域出现了一些势头,这是向前迈出的重要一步。”

Image: 奥德·范·林,Heart Agency 供稿,Mosaic

疫苗研发仍在继续,安德烈娅·比顿对抗A链的工作也面临着在古卢开展试验时常见的种种困难。七月一个安静的周五下午,一名名叫史蒂文的七岁男孩走进她的团队总部。他在学校筛查中被标记出来,这次是来接受后续检查。这天并非安排好的门诊日,比顿和团队通常会在门诊日为至少100名儿童做超声心动图。但有时孩子会在其他日子来,团队总会接待他们。

在这栋单层建筑后面一间凉爽安静的房间里,比顿用一台比学校筛查时所用设备更大的机器检查史蒂文的心脏。随后,她擦掉他胸口的凝胶,让他坐到母亲身旁的椅子上。她蹲在他们面前,告诉他们检查结果:史蒂文有早期风湿性心脏病的迹象。

“这在社区中是一个非常普遍的问题,学校开展筛查计划,就是为了在孩子出现症状之前,找到像史蒂文这样的孩子。”她用英语说道。一位名叫帕姆的护士将她的话翻译成这个家庭所说的卢奥语方言。

“很高兴你今天来了。”比顿说道。

第二天早上,星期六,约9点30分,史蒂文来到古卢市中心约30分钟车程外的一所小学。今天是试验下一阶段的第一天,已入组的孩子会来参加为时三小时的游戏小组并接受治疗,治疗每月进行一次。上午安排给接受抗生素注射的孩子,下午则由对照组参加。工作人员带来了飞盘、涂色纸、降落伞和其他用品,供每次活动期间开展游戏使用。

事情并未按计划进行。有些家长带着邻居家的孩子一起来,即使他们被分到了不同组。有些人提前好几个小时到场。还有些人直到自己分配时段快结束才赶到,尽管孩子们打完针后还需要等上一个小时。无论他们什么时候到,比顿都会微笑着迎接这些家庭。

“早上好!谢谢你们到这里来。”

她在姓名牌上写下孩子们的名字,并注明他们是否应该接受注射。随后,她让孩子们去参加游戏。在两间教室中的一间里,红土刚被扫净,场地也已布置好准备注射;她提醒护士们,如果有孩子对药物产生过敏反应,应遵循紧急处理流程。然后,她鼓励护士们保持积极的态度。

“大家打起一点精神来,”她说道,“让我看看你们的笑容!”

让每个人都有积极的体验很重要:为了确保试验可行,孩子们在接下来的两年里每个月都要接受注射。而且比顿大部分活动时间都会待在美国,因此这项工作必须能够自行持续下去。

轮到史蒂文打针时,他趴在铺着软垫的桌子上,摆弄着一个解压方块;他的橙色短裤被拉下来,露出臀部。针头扎入时,他紧闭双眼、咬紧牙关,发出压抑的哭声。之后,泪水顺着脸颊流下,他说恐惧比疼痛更难熬,而且下次就不会害怕了。史蒂文说,有一天他想成为一名医生。

比顿希望史蒂文和他这一组的其他孩子长大后都能做自己想做的事,也希望他们能免受奥托所承受的痛苦。

在初次确诊后的复诊中,奥托得知,自己唯一的希望是在一年内接受手术,更换两个人工心脏瓣膜。这项手术费用超过3000万乌干达先令(超过8000美元)。他每月的教师工资只有15万乌干达先令(40美元)。他不知道自己要怎样才能凑够手术费。几个月来,他一直忧心忡忡。

大约在确诊六个月后,奥托得到了一则仿佛上帝赐予的好消息:他入选了免费手术项目。儿童国家医院获得了一笔拨款,用于在位于坎帕拉穆拉戈医院的乌干达心脏研究所开展一系列心脏瓣膜置换手术。奥托是古卢选出的七名患者之一。

2017年11月,七人一起乘坐巴士,从古卢沿着一条刚铺好的公路开往坎帕拉,车程五小时。奥托是这群人中年纪最大的,他一路照看着其他人。

在坎帕拉,巴士停在穆拉戈医院建筑群。医院位于市中心外的一座陡峭山坡上,绵延而上。入院后,患者及其陪同人员必须自己解决吃饭和洗衣问题。色彩鲜艳的布料挂起来晾晒,遮住了建筑群周围的大部分灌木丛和围栏。

奥托的手术安排在一个星期四下午3点进行。手术先在他的胸部切开一道切口,露出心脏;随后心脏停跳了四个多小时,期间血液流经心肺机,外科医生则将他的二尖瓣和主动脉瓣置换为机械瓣膜。晚上10点15分,奥托离开手术室;在医院住了十天后,他踏上了回家路。

手术后恢复以来,奥托感觉好多了,但仍觉得受到限制。他想找一份薪水更高的工作,却不确定自己的心脏能否承受务农或当司机的工作。目前,他继续教书。疫苗对他本人不会有什么影响。但奥托说,这会对乌干达大有帮助。

“我看到这个国家有很多人正在受苦,”他说,“如果我们能得到帮助,为我们研制出这种疫苗,那将是一个好办法。”

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