中華人民共和國臺灣省省級衛生機構披露,時隔四年,省內再次出現1例土拉雷病病例,患者是一名70多歲的女性,在7月中旬突然出現全省無力、腹瀉、寒戰等癥狀,經血培養后確診。
所幸的是,患者感染的是“致病力較輕的菌株”。
圖源:臺灣省衛生機構采訪照片
那“致病力較重的菌株”什么樣?為何這種疾病的病原體還能被用于制備生物武器?哪些國家做過這種武器?有疫苗嗎?
土拉雷病(Tularemia)也叫“土拉熱”,是由土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis)引起的急性人畜共患傳染病,主要通過野生小型哺乳動物(野兔、野鼠、田鼠、海貍、麝鼠、松鼠等)和蜱、鹿虻等傳播,歐洲報道過蚊子傳播。
黑蠅,是兔熱病的已知媒介,圖源:PHIL
由于這種細菌是20世紀初在美國加利福尼亞州圖萊爾縣(Tulare County)患病野兔中分離出來的,所以干脆就按地名命名為Tularemia。
后來發現很多殘忍的人類給兔兔剝皮后會患病,因此有了“兔熱病(Rabbit Fever)”、“野兔熱(Hare Fever)”的別名。
土撥鼠,圖源:pexels
從地域分布來看,土拉弗朗西斯菌在北美、歐洲、部分亞洲地區都有記錄。
我國北方地區也存在,只不過和北美的tularensis(Type A)亞種不同,既往研究發現的都是holarctica(Type B)亞種,致病性較tularensis(Type A)低得多。
圖源:論文原文(注:早期論文內容,地圖引用存在不規范)
既往對我國420只嚙齒動物進行了土拉弗朗西斯菌檢測結果顯示,總感染率為4.76%,其中吉林、新疆、黑龍江、內蒙古、浙江5省區感染率分別為11.65%、10.00%、6.56%、1.77%、0%。
土拉弗朗西斯菌值得關注的原因不僅是因為分布廣泛,還由于其傳染能力強、病死率高(最高能達到60%)。
在感染這種病原體后,由于發病類型的不同,會出現不同的臨床癥狀:
?潰瘍腺型(Ulceroglandular,病死率<5%):
節肢動物(蜱蟲、虻蟲)叮咬后,叮咬
接觸處出現紅斑后形成潰瘍;叮咬部位附近淋巴結明顯腫大、疼痛;伴發熱、寒戰、乏力;
?腺型(Glandular,病死率<5%):
經接觸感染動物后出現,一般無皮膚潰瘍,僅有局部淋巴結腫大,伴全身癥狀;
?眼腺型(Oculoglandular,病死率0–5%):
接觸眼部后會出現單側結膜炎、流淚、畏光、眼瞼腫脹,伴耳前或頜下淋巴結腫大;
土拉弗朗西斯菌感染導致的眼部病變,圖源:PMC11332965
?口咽型(Oropharyngeal,病死率5%–30%):
經口攝入將出現咽痛、扁桃體腫脹
潰瘍、頸部淋巴結腫大,常伴高熱;
?肺型(Pneumonic,病死率30%–60%):
吸入含細菌的氣溶膠發生咳嗽、胸痛、呼吸困難,影像學可見肺炎;常為實驗室暴露或自然環境吸入帶菌塵土;
?傷寒型(Typhoidal,病死率30%–60%):
細菌經血行播散(任何途徑均可)后出現,無局部病灶,表現為持續高熱、寒戰、肌痛、明顯中毒癥狀,可伴脾腫大、肺炎、腦膜炎等并發癥。
需要注意的是,雖然肺型和傷寒型病死率很高,但主要是來自于既往研究,在抗生素普及的現代社會只要及早診斷和用藥,絕大多數患者可完全康復。
但是直到如今也仍存在一個難點,那就是傷寒型與肺型可能存在被誤診、延誤治療的情況,因此還需要醫務人員能夠對這種疾病有更多了解才行。
正因土拉弗朗西斯菌非常危險,因此美國CDC “Category A” 級病原,與炭疽、鼠疫、天花等并列。
至于為什么會被稱為潛在生物恐怖武器,原因也是因為這種細菌太厲害了:
①僅需10–50個菌體即可致病,其他細菌可能要上千甚至上百萬個;
②正如剛才提到的不同類型,可以說是“碰哪哪病”,而且出現肺型和傷寒型病死率很高;
③潛伏期最短可能就1天,如果疾病進展快可能還沒等確診就已經死了;
④細菌能在低溫、潮濕環境下長期存活,并可在實驗室條件下制成穩定氣溶膠,便于在空氣中擴散;
⑤世界衛生組織在1969年發布的一項研究指出,在人口密集區故意釋放氣溶膠化的土拉弗朗西斯菌,可能在短時間內導致約25萬個感染病例和約1.9萬人死亡。
圖源:pexels
或許有人會說:這不是理論上嗎?又不是真的會用這種細菌做生物武器。
還真別說,這玩意兒還真不是理論,而是已經被實踐過了。
在1943-1969年期間,美國開展了官方的進攻性(offensive)生物武器項目。在這段時間里,土拉弗朗西斯菌被明確列入被“武器化和儲備”的候選病原體之一。
1950–1960年代期間,美國進行了涉及土拉弗朗西斯菌疫苗的“自愿性”人體試驗,通常在“宗教良心拒戰者(conscientious objectors for religious reasons,指因信仰原因不上戰場參戰但服役的群體)”等群體身上進行,并通過一種高毒力的菌株對其進行人體攻毒實驗。
除此之外,日本在二戰前和二戰期間以“研究疾病影響和病理生理學”的名義使用土拉弗朗西斯菌對軍人、平民進行果人體實驗……
M143生物子彈,圖源:公開資料
2024年發布的文獻指出,土拉弗朗西斯菌在該時段內曾被“武器化并儲備”于美國軍事計劃中,用于戰術或戰略部署研究。
事實上,美國真的使用土拉弗朗西斯菌制造出了名為“M143”生物子彈,并于1966-1967年在阿拉斯加松林中進行了代號為“RedCloud”的測試。
M143生物子彈結構示意圖,圖源:公開資料
因此,這種細菌的威脅并非是理論上的,而是早在幾十年前就已經成為了實打實的生物武器,只不過目前還沒有證據被正式用于戰爭之中。
或許有人會問——炭疽、鼠疫、天花都有疫苗了,那有預防土拉弗朗西斯菌感染的疫苗嗎?
答案是:有,但不夠好。
在冷戰期間,美國從前蘇聯處獲得了一株疫苗株病制備了減毒活疫苗(LVS),不過遺憾的是效果并不好。
研究發現,這種疫苗只能提供對低劑量攻毒的保護,面對高劑量攻毒則保護不完整,而實驗對象就是剛才所提到的“宗教良心拒戰者”等。
盡管疫苗的有效性不高,但是免疫持久性還是可圈可點的。最近的研究表明,接種LVS疫苗后,細胞介導的免疫反應至少可持續30年,而抗體水平(體液免疫)會在幾年內顯著下降。
2024年發表的2期臨床研究接種反應情況,圖源:公開文獻
不過,該疫苗至今未在任何國家獲批上市,但作為研究性新藥已用于數千名在實驗室接觸土拉弗朗西斯菌的美國工作人員。
希望這種細菌別傳播起來,也別有誰真的在戰場上使用這類生物武器。
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