死去14年后的尸检,终于解开了这个孩子的病因
图片来源:Unsplash
从感冒,到瘫痪,到去世……这究竟是一种怎样的病?
撰文 | 栗子
审校 | 二七
2008年秋天,美国新罕布什尔州一个5岁的小男孩,出现了头痛、低烧、喉咙痛和颈痛的症状。起初,这很像一场普通的感冒。
但没过多久,男孩的病情迅速严重起来。先是手臂无力,右臂比左臂严重。两天后大小便失禁,甚至不能走路。就在男孩瘫痪的当晚,家人发现他躺在床上无法呼吸,没有反应,手臂也僵硬了。孩子被紧急送医,却在途中心脏骤停,抢救的最终结果是脑死亡——他留在了那个秋天。
其实,在男孩受到那些“感冒”症状侵袭的时候,家人已经带他去看过医生。当发现孩子手臂无力后,家人又请医生查看过他的状况。但彼时医生只是发现患者血液中的白细胞计数偏高,推测感染了某种病毒,而血清电解质和肝功能检查结果还都正常。
那么,男孩的病情为何会在短短几天里迅速恶化?在这次“感冒”之前,他一直是个健康的小朋友。家人不明白发生了什么,于是签下尸检同意书,想知道究竟是怎样的怪病杀死了孩子。
2011年,尸检结果以案例研究的名义被公开发表,一种“通常不会造成伤害”的病毒进入了科学家的视野。而最近,又有研究者重新检查当年保存下来的组织,更加确定了这种罕见疾病的病因,并将成果发表在了《新英格兰医学杂志》。
“通常无害的病毒”
当年,男孩的生命支持仪器被撤掉后不久,一场全面尸检开始了。病理学家用小脑延髓池穿刺(cisternal puncture)的方法,提取了死者的脑脊液。正常脑脊液应是无色液体,这个孩子的脑脊液却出现了黄变。包含脑脊液在内,男孩的各种生物样本被送往美国疾病控制和预防中心(CDC)和其他一些研究机构进行分析。
有研究者对男孩的脑脊液、额叶皮质、肺部组织、粪便和尿液都做了细菌培养,结果全部呈阴性。另外,病毒培养结果也显示,额叶、肺部和脑脊液中的单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、水痘带状疱疹病毒和肠道病毒皆为阴性。科学家还用逆转录PCR筛查了西尼罗河病毒与东部马脑炎病毒,这两种能引起神经系统疾病的病毒依然是阴性……
好在,一连串的阴性并不是全部结果。美国疾控中心的研究者,借助VP1特异性的逆转录PCR以及测序技术,在男孩的脑脊液里发现了肠病毒D68型(EV-D68)。
图片来源:Yue Liu and Michael G. Rossmann, Purdue University
这种病毒在科学家眼里不算陌生,它是100多种肠道病毒中的一种,早在1962年就被分离出来了。从那以后,世界各地的感染记录一直是零零星星,且不同的感染者之间相互孤立,没发现他们之间存在关联。有很长一段时间,研究者倾向于认为EV-D68的流行性极低,且通常不会给人带来伤害。
在新罕布什尔州那位5岁男孩发病之前,EV-D68病毒几乎只在一些呼吸道疾病中出现,从来没有过导致神经系统疾病的案例报告。可那个男孩的病症,几天之间就从“感冒”发展到无法行走的地步,很像一种广为人知的神经系统疾病——脊髓灰质炎(也称小儿麻痹症)。
而美国已在1979年宣布消灭了脊髓灰质炎,男孩2008年患上的应该是另一种相似的疾病。研究者推测,他的病就是由体内的EV-D68病毒导致的。只是,在仅有一个孤例的情况下,科学家也难以确认这背后的联系。
但从2012年起,类似的病例又开始出现。先是在加州,陆续有儿童发生无法解释的手臂无力或腿部无力,其中一些孩子的体内也检测出了EV-D68病毒。
2014年秋天,“脊髓灰质炎样”疾病又蔓延到了30多个州的儿童身上,造成脊髓受损、肢体瘫痪。那年,美国疾控中心正式将这种疾病称为“急性弛缓性脊髓炎”(acute flaccid myelitis),简称AFM,并报告了120宗确诊病例。这波疾病暴发从当年8月开始,而那个夏天,EV-D68病毒引起的上呼吸道感染正在全美大规模暴发。时间的巧合让人更加怀疑,是这种病毒导致了AFM患儿的肢体无力。
除了时间相关,2014年确诊AFM的儿童中,也有部分人的体内出现EV-D68病毒。但这仍然不足以证明,EV-D68就是让那些孩子无法正常运动的罪魁祸首。
“定罪”还是靠尸检
在那之后,几乎每过两年,AFM便会在美国暴发。2016年,全美一共记录了153起确诊病例,2018年则有238例,且多发生在8月-10月,患者也多为幼儿。
2018年是确诊数最多的一年,238位确诊者分布在美国的42个州(图片来源:CDC)
按照美国疾控中心的预测,2020年会出现又一个高峰。但也许是疫情减少了人与人的接触,那年全美只记录到33个AFM确诊病例。而今年(截至7月1日),全美已有8例确诊,还有其他疑似病例正在调查中。
随着越来越多的孩子受到AFM的影响,科学家也一直在探索EV-D68病毒与这种疾病之间的联系。虽然,大部分患病的儿童并不会死去,但康复的也只是很少一部分,对更多的患儿来说,瘫痪或肢体无力将继续伴随他们的人生。只有知道对手是哪种病毒,才可能研发出相应的疫苗或药物。
2017年,科罗拉多大学的肯尼斯·泰勒(Kenneth Tyler)教授和同事,利用小鼠来做实验。他们把EV-D68病毒注射到了新生的小鼠体内,且这些病毒正是源自2014年暴发的毒株。结果,小鼠因为脊髓运动神经元坏死而瘫痪。
后来,科学家又为一些感染了EV-D68病毒的小鼠,注射这种病毒的抗体。结果发现,在感染后的第1天就被注射抗体的小鼠,没有出现任何运动障碍。而在感染后的第3天、第4天或第6天接受抗体注射的小鼠,虽然出现了运动障碍,但明显比没有注射抗体的感染小鼠的症状更轻微。
经过这项实验,研究者知道至少在小鼠体内,EV-D68病毒可以造成AFM这种疾病,也为治疗提供了启发。不过在此之后,科学家还是要回到人类身上。
今年,北卡罗莱纳大学教堂山医学院的助理教授马修·沃格特(Matthew Vogt),又想起了2008年去世的那个孩子。当年保存下来的脑脊液和一些组织,如今依然可以用来研究。
沃格特博士和小伙伴们,用原位杂交和免疫组化方法,重新检查了颈脊髓的一部分。结果,科学家在前角运动神经元(的胞体和轴突)中找到了属于EV-D68病毒的RNA和蛋白质。不止如此,研究者还发现,病毒感染的区域出现了炎症反应,而这样的反应可能会损害神经元。
EV-D68病毒的蛋白质和RNA(图片来源:原论文)
比起在脑脊液里发现的病毒,脊髓运动神经元中的病毒可以作为更有力的证据,来支持前人的观点:EV-D68是急性弛缓性脊髓炎(AFM)发生的原因。虽然,这项研究还不能完全排除其他病毒的嫌疑。
科学家说,这个案例十分难得。毕竟,很少有患者死于AFM,大部分人都幸存了下来,而对脊髓组织进行活检是十分危险的事。2008年,若不是那个5岁孩子的父母同意尸检,他的生物样本不会保留下来,研究者也就很难得到EV-D68病毒感染脊髓的直接证据。
参与研究的沃格特博士说:“正是因为这个家庭,我们才能更好地了解这一种疾病。”
封面来源:
原论文:
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2118155
参考资料:
https://meridian.allenpress.com/aplm/article/135/6/793/461245/A-Fatal-Central-Nervous-System-Enterovirus-68
https://academic.oup.com/jid/article/216/10/1245/4157717
https://www.upi.com/Health_News/2022/05/26/acute-flaccid-myelitis-virus/4761653571862/
https://www.cdc.gov/acute-flaccid-myelitis/cases-in-us.html
https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.00521-19
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