跳至主要內容
對現在的大眾來說,結核病更像是“熟悉的陌生人”,人們普遍認為它僅存在於偏遠、落後的地區。
其實不然,引起結核病的病原體結核分枝桿菌非常古老,卻依然強大。在新石器時代人的頸椎骨化石中,研究人員就發現了結核病的存在。
【注:新石器時代是考古學家設定的一個時間區段,大約從一萬多年前開始,結束時間從距今5000多年至4000多年。】
由於患者大多臉色蒼白,結核病被形象地稱為“白色瘟疫”。直至現在,結核病仍是嚴重危害民眾健康的全球性公共衛生問題。據世界衛生組織發佈的《2022全球結核病報告》顯示,2021年,全球新發結核病患者高達1060萬人,有160萬人死於結核病。我國是結核病高負擔國家,結核病年發病數居全球第三位。
控制並最終消滅結核病是全球共同的責任。《聯合國可持續發展目標2030》中提出,2030年要終止結核病的流行。世界衛生組織(WHO)也制定了目標計劃:《終止結核病戰略》中提出,到2030年,要使因結核病死亡人數較2015年減少90%,結核病發病率較2015年減少80%。
一個頗具挑戰的事實是,目前世界範圍內的進展速度還不夠快。抗菌藥物的研發速度,趕不上結核桿菌產生耐藥性的速度。據上述世界衛生組織的報告顯示,2021年耐藥結核病(MDR/RR-TB)估算發病人數為45萬例,較2020年增加了3%,首次逆轉了2015年以來每年遞減3%及以上的趨勢。
這條漫長而艱辛的疾病終結之路,人類是如何一路走來的?如今這場萬年阻擊戰到了關鍵階段,我們又該如何破局、爭取勝利?
“結核君”的族群已經存在了將近15萬年,與人類相伴相殺也有數千年,但是人類認識它們不過數百年。考古學證據表明,至少從新石器時代起,“結核君”就開始折磨歐亞大陸和非洲的史前人類了;公元前3000年的埃及木乃伊中,有脊柱結核存在的證據;中國馬王堆漢墓出土的女屍,左肺存在結核鈣化灶,這說明早在2000多年前,中國就已經存在結核病了。
電子顯微鏡下的結核桿菌
很多文獻都有對結核病的記載。在古希臘,希波克拉底將它命名為 phthisis;在拉丁文中,結核病被記作 cunsumptio。到19世紀,西方開始用 consumption 來稱呼結核病, consumption 直譯為“消耗”,這與中文的“肺癆”有異曲同工之妙,非常形象地揭示了這種疾病慢慢耗盡一個人生命的特徵。
1834年,德國醫生約翰·盧卡斯·舍恩萊因(Johann Lukas Schönlein)統一了疾病分類學,提出我們現在常用的“tuberculosis”來指代不同器官的“結核”,因為這類疾病雖然形式不同,卻都會出現結核結節。
儘管如此,人類距離真正認識結核病還是差了很遠,而且經常會把其他疾病誤診成肺結核。
【注:人們後來發現,結核病的元兇是結核分枝桿菌,它可以侵犯人體的任何部位,侵犯肺部就叫作肺結核,侵犯骨骼就叫作骨結核,侵犯淋巴結就叫作淋巴結結核。】
中世紀的歐洲曾遭受結核病的嚴重侵襲,但是記載中最常提及的是淋巴結結核,也叫瘰癧,而不是肺結核。
在沒有特效藥、抗生素和疫苗的年代,染上肺結核,就像今天得了癌症一樣。為了治療肺結核,人類想出了許多匪夷所思的“治療”方法。最“神奇”的是在英國和法國出現過的一種療法:國王的觸摸。這種習俗始於12世紀,直至18世紀末才結束。
鏡片大概是15世紀最重要的發明了:天文望遠鏡讓人看得越來越遠,顯微鏡讓人看得越來越微小。1676年,安東尼·範·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)用自制的顯微鏡觀察到了細菌,不過那時他還沒有意識到結核病是由細菌引起的。
這個任務由英國醫生本傑明·馬滕(Benjamin Marten)完成了。1720年,他提出結核病可能是由“極其微小的生物”引起的:“如果跟肺結核的患者睡同一張床,經常同吃同喝,跟患者親密地近距離交談,吸入患者肺裡排出的氣體,那麼,就算是健康人也可能會感染結核病……但是,與患者偶爾交談幾句不足以得病。”馬滕對流行病學的描述已經非常精準了,但這些還不足以揭露結核病的真正面目。
1865年,法國軍醫讓–安託萬· 維爾曼(Jean-Antoine Villemin)從一名結核病死亡患者的結核空洞中取了少量黏液,然後將其接種給兔子,之後成功在兔子體內找到了結核結節,由此證明了結核病的傳染性。奧地利醫生、人類學家塔佩納(Tappeiner)則首次繪出了豚鼠吸入病毒、感染結核病的模型,闡明瞭肺結核的傳染路徑。
這些具有科學精神的工作,為進一步揭開“結核君”的神秘面紗打下了基礎。
1882年,德國細菌學家羅伯特·科赫( Robert Koch)發明了一種新的染色方法:抗酸染色法。這種染色方法可使隱身的結核桿菌在顯微鏡下暴露原形。
1882年3月24日,科赫在柏林生理學會上宣佈,他發現了導致結核病的病原體。彼時,“結核君”被命名為“結節病毒”, 1883年才正式更名為結核分枝桿菌。這被分離出的第一株菌株,至今仍被收藏在英國倫敦皇家外科醫學院的亨特博物館。
結核分枝桿菌的發現,徹底改變了人類抗擊結核病的歷史,人類終於找到了結核病的病因。1890 年,科赫又提出用結核菌素治療結核病,對結核病的控制做出了極大貢獻。因此,他獲得了 1905 年的諾貝爾生理學或醫學獎。
羅伯特· 科赫。來源/《張文宏說傳染》書中配圖
為了紀念科赫的發現,世界衛生組織於 1995 年年底,將每年的3 月 24 日設立為“世界防治結核病日”。
1854年,德國醫生赫爾曼·布雷默(Hermann Brehmer)首次提出:“結核病患者可以被治癒。”
之所以提出這個觀點,是因為他本人找到了親測有效的辦法:他曾經也是肺結核患者,然而,在去喜馬拉雅山旅行回來之後,他的結核病竟然奇蹟般地好了。布雷默由此總結道:新鮮的冷空氣能夠治療肺結核。
他在德國小鎮戈爾伯斯多夫建了一所療養院,讓結核病患者多曬太陽,多呼吸新鮮空氣,併為其提供良好的營養條件。這的確幫助了很多結核病患者,在其療養院中療養的結核病患者,有一半以上重獲健康。
赫爾曼· 布雷默 來源:《張文宏說傳染》書中配圖
這個方法得到了大力推廣和借鑑,位於瑞士東部的小鎮達沃斯就是一個著名的結核病患者療養勝地。但是,依靠療養院治療結核病,本質上靠的還是病人自身的免疫力,再通過曬太陽來殺菌。同時,這樣的治療成本太高,不是普通人負擔得起的。
1930年的美國配置了超過600家療養院, 84000個床位。即便如此,面對全美將近300萬名結核病患者,也顯得杯水車薪。能得到治療的病人甚至不到5%。
英國醫生愛德華·琴納(Edward Jenner)天花疫苗的發明,給全世界科學家打開了一個思路:用低毒性的病原體感染人體,激發人體免疫系統,從而讓人體對該病原體產生抗體。但是,天然獲得的疫苗毒性一般比較大,很有可能導致本來為了免疫而接種,結果卻變成了惹病上身的現象。
19世紀80年代,科學家巴斯德首先發明用減弱了毒力的細菌來預防疾病的方法。受此啟發,德國科學家貝林研製出一種毒性小的人體桿菌,去治療牲畜的結核病。這種大開腦洞的做法,讓法國醫生卡爾梅特(A. Calmette)和獸醫介朗( C. Guerin)意識到:既然可以用毒性小的桿菌治療牲畜結核病,為什麼不能將其用來治療人的結核病呢?
【注:除人以外,結核病可侵害多種動物,已發現約有50種哺乳動物和25種禽類可感染該病。在家畜中,牛最易感,特別是奶牛。】
為了觀察結核菌毒性改變的情況, 1907年,卡爾梅特和介朗開始培養一株從結核病牛乳汁內分離出來的致病力甚強的結核菌,進行減毒培育。 兩位科學家前後花了14年,終於在1921 年研製成功。他們把製成的減毒活結核菌首次接種於嬰兒身上。 到1952年, 共有1317名兒童接種疫苗,僅有6人死亡。人們為紀念這兩位發明人,從他們的名字中各取一個字來命名這種新的救星。這就是大名鼎鼎的“卡介苗”。到1963年, 1.5億人接種了卡介苗,只有4人死亡。
經過數十年的臨床應用和流行病學觀察,卡介苗於20世紀30年代開始在全球各地逐漸被推廣應用。至今,接種卡介苗仍是預防結核病的主要手段,這被稱為全球控制結核病發展史上的第二座里程碑。
人類在抗擊結核病史上的第三座里程碑,就是鏈黴素的發現。
1947年,美國微生物學家賽爾曼· A. 瓦克斯曼(Selman A. Waksman)引入鏈黴素治療結核病。隨後,美國政府打響了“抗擊結核病之戰”。1946年、1950年和1951年,對氨基水楊酸、乙胺丁醇和異煙肼相繼面世。結核病患者的數量開始迅速下降。結核病的成功治療,也成為現代科學最好的廣告。
到20世紀60年代,強大的抗結核病藥物的出現,讓人們一度相信人類可以憑藉這些藥物消滅結核病。抗生素、卡介苗和化療藥物的問世是人類與肺結核抗爭史上里程碑式的勝利。以美國為例,1953—1984年,結核病病例以每年74%的速度下降。美國在20世紀80年代初甚至認為,到20世紀末,人類可以像消滅天花一樣消滅結核病。因此,與結核病相關的公共衛生項目被終止,與該病藥物和疫苗研製相關的生物醫學研究,也不再獲得高額資助。世界衛生組織也曾提出目標:希望到2000年,結核病不再成為威脅人類健康的主要病種。
第一,肺結核找到了好幫手——艾滋病。艾滋病人感染肺結核的概率是正常人的30倍。隨著艾滋病患者的增多,肺結核患者也與日俱增。
第二,肺結核在和人類的藥物搏鬥多年後,也產生了抗藥性,這增加了肺結核防治的難度。結核報告病例數,在美國開始出現穩定而戲劇性的增長,結核病再次蔓延全球。更令人擔憂的是,研究發現:一些新的結核分枝桿菌菌株,對一些主流治療藥物產生了耐藥性。
目前對抗結核病最有效的兩種藥物是異煙肼和利福平,現在卻出現同時對這兩種藥物具有耐藥性的結核,它被稱為耐多藥結核。這意味著療程將從原先的6個月延長到18—24個月,治癒率也從近100%下降到了60%或更低。
雖然細菌比病毒好對付得多,不過具體到結核病上,情況卻有所變化。首先從結構上,結核分枝桿菌是一種細長的、略帶彎曲的桿菌,專性需氧。細菌的細胞壁脂質含量較高,高到能影響營養物質的吸收,導致其生長速度非常緩慢。
因此,結核分枝桿菌感染的病程通常比較長。另外,它厚而臃腫的細胞壁脂質也像是結核的“鎧甲”,可以限制水分的流失,讓其獲得極強的“抗旱”能力。由於脂質的疏水性,一般的消毒劑難以滲入。
在診斷治療上,結核病的診斷常常存在困難,導致診斷的延後;而在特異性抗結核藥物的治療過程中,病人也可能出現各種不良反應,導致治療的間斷和失敗。此外,結核分枝桿菌還能不斷進化,對現有的常用抗結核藥物產生耐藥性而使藥物失去作用。耐多藥結核分枝桿菌絕對是結核菌家族裡的一方惡霸,極大地增加了治療的難度。
據報道,世界衛生組織2008年2月發表的報告稱,全世界每年仍有170萬人死於肺結核。報告中提到,耐藥性肺結核已成為全球難治的傳染病。
可見, 結核病向人類發起了新一輪的挑戰。我們需要更有效的治療耐多藥結核的藥物和方案,也需要更有效的結核疫苗,還需要強有力的公共衛生政策,從預防、診斷、治療等多方面投入努力。
可以說,公眾對結核病形成正確認知是有效防控的前提。北京市朝陽區疾病預防控制中心副主任魏雲芳曾表示,只靠“國家隊”的防治是遠遠不夠的,需要形成全社會參與防治的氛圍。 “結核病可防可治”“需要規範治療管理”“耐藥結核病的頑固性及其風險”等知識需要被進一步普及。
在治療方面,結核病領域已經有將近100年沒有新的疫苗出現、將近50年沒有新藥問世。考慮到性價比很低的研發收益,不少歐美藥物公司對結核病新藥的研發提不起興趣。
令人欣慰的是,仍有機構和研究者在堅持相關藥物的研發,並取得了突破性進展。目前已經有兩類新型抗結核藥物貝達喹啉及德拉馬尼分別在2016年和2018年在我國批准上市。2022年10月,我國第一個抗結核新藥舒達吡啶也已進入臨床III期階段。
同時,全球正在加速研發新型結核疫苗。據世界衛生組織統計,截至2019年,全球一共有14種在研新型結核疫苗,按照技術工藝主要可分為基因工程疫苗、亞單位疫苗、活疫苗等。
新的診斷標準對於結核病的防控同樣重要。目前主流的結核病診斷方法主要有兩種,即痰的細菌學檢測和影像檢測法。有專家表示,現有的檢測方法存在診斷時間長、檢出率低的侷限,而新的診斷標準推薦了新診斷技術應用,將分子生物學診斷也作為病原學診斷的依據。北京市結核病研究所副所長張宗德認為,“這會極大地提高結核病早期診斷的陽性率、縮短診斷所需時間,減少社會傳播,對結核病防控具有重大意義。”
儘管這場人類與結核病的纏鬥仍未結束,以上多領域的進展,讓我們離消滅結核病的目標又近了一步。堅持創新與合作、不斷探索,是人類攻克痼疾的關鍵,這需要全世界共同努力。
結核知識卡片
“白色瘟疫”已走到十字路口|北京科協.2022.03.24
結核病萬年阻擊戰,我們如何取勝?| 全球健康藥物研發中心.2022.03.24
有關肺結核的五問五答|上海市公共衛生臨床中心.2023.03.21