奈瑟菌腦膜炎因高發病率和高死亡率已成為一個嚴峻的全球公共衛生問題。全世界幾乎每年有50多萬奈瑟菌腦膜炎病例,其中有6萬病人留下了嚴重的后遺癥,如四肢癱瘓、智力發育遲緩、聽力喪失等,病死率約為10%。經評估,在發展中國家,有2%的兒童在5歲前死于腦膜炎,即使有先進的抗菌療法和護理技術,發達國家的腦膜炎死亡率仍然在5%~10%,而發展中國家則高達20%,存活者中10%~20%會留下永久性的后遺癥。
面對極具殺傷力的腦膜炎奈瑟菌,人們在與其斗爭中逐步積累了識別、治療和預防的經驗,每年冬春季節,正是奈瑟菌腦膜炎的流行期,且聽筆者道一道它的來歷:
一、病原學
腦膜炎奈瑟菌(N. meningitidis)簡稱為腦膜炎球菌(meningococcus),是流行性腦脊髓膜炎(簡稱流腦)的病原菌,它是一種革蘭陰性雙球菌,該菌屬于兼性胞內菌,可在中性粒細胞中存活。人是腦膜炎奈瑟菌唯一宿主,人群中大約有10%的攜帶者。腦膜炎奈瑟菌于1884年首先被Marchiafara和Celli發現, 并于1887年被Meichselbaum首次分離;可從帶菌者鼻咽部及患者的血液、腦脊液皮膚瘀點中檢出,在腦脊液涂片時病菌在中性粒細胞內外均可見到。
腦膜炎球菌主要毒力因子是莢膜多糖,根據其莢膜多糖的化學性質和抗原特性的不同至少可分為13個血清群:A、B、C、D、H、I、K、L、W135、X、Y、Z和29E。這些血清群又進一步根據其外膜蛋白A和B的組成不同分為相應的血清型和亞型。人類幾乎所有的奈瑟菌腦膜炎病例是由A、B、C、W135和Y血清群引起的。以A、B、C群對人的致病性最強,90%以上病例由此三型引起,其中C群致病力最強,B群次之,Y群最弱。不同時期不同地區流行菌群有所不同。
二、流行病學
在能引起腦膜炎的主要三類病菌(流感嗜血桿菌、肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟菌)中,腦膜炎奈瑟菌是唯一能引起腦膜炎流行的細菌,患者以兒童多見,流行時成年人發病亦增多。
從該病的流行地區來看,撒哈拉以南地區被稱為“非洲腦膜炎帶”,它西起塞內加爾,東至埃塞俄比亞,在每年6月至12月的旱季,灰塵、風、寒冷的夜晚和上呼吸道感染疊加在一起,使鼻咽粘膜受到損傷,增加了罹患奈瑟菌腦膜炎的危險。同時,住房擁擠以及朝圣引致的區域人口大量流動可能對腦膜炎奈瑟菌的傳播推波助瀾。這些因素加在一起,說明了為何在這一帶腦膜炎球菌可造成大規模流行。
在2000年底至2001年,在此地區發生的腦膜炎流行,據WHO報告病例數為34177例,死亡共3388例,病死率為9.8%,并且致病菌是罕見的W135群腦膜炎球菌。后波及歐洲的法國、挪威、英國、北愛爾蘭及亞洲的沙特阿拉伯及新加坡,共報告病例6721例,死亡360例,病死率為3.5%,遍及世界許多國家地區。
在我國流腦也是一種常見的呼吸道傳染病,發病率、病死率均較高。建國以來1959年、1967年、1977年、1984年曾發生過4次較大流腦流行,流行周期8~10年。最高的一次在1968年,發病率高達913.2/10萬,主要由A群腦膜炎球菌(Nm)引起, A群Nm流行的優勢基因型周期性變換是導致流腦在中國周期性流行的一個重要因素。隨著A群腦膜炎球菌多糖疫苗的廣泛接種,流腦發病率大幅度下降,打破了周期性流行的規律,處于穩定的散發狀態。進入本世紀以來,我國C群Nm引起的流腦報告逐步增多,特別是2005年,我國的安徽、浙江等部分地區出現了C群流腦的暴發和流行。
三、感染
人類作為腦膜炎奈瑟菌唯一的易感宿主,在細菌由鼻咽部侵入機體后,依靠菌毛的作用粘附于鼻咽部粘膜上皮細胞表面。多數人感染后表現為帶菌狀態或隱性感染,細菌僅在體內短暫停留后被機體清除。只有少數人發展成腦膜炎。我國引起腦膜炎的主要是A群菌,B群常為帶菌狀態。
奈瑟菌腦膜炎感染的發病過程可分為3個階段:
①病原菌首先由鼻咽部侵入,依靠菌毛吸附在鼻咽部粘膜上皮細胞表面,引起局部感染;
②隨后細菌侵入血流,引起菌血癥,伴隨惡寒、發熱、嘔吐、皮膚出血性瘀斑等癥狀;
③侵入血流的細菌大量繁殖,由血液及淋巴液到達腦脊髓膜,引起腦脊髓膜化膿性炎癥。患者出現高熱、頭痛、噴射性嘔吐、頸項強直等腦膜刺激癥狀。嚴重者可導致DIC,循環系統功能衰竭,于發病后數小時內進入昏迷。病理改變表現為腦膜急性化膿性炎癥伴隨血管栓塞,白細胞滲出。
奈瑟菌腦膜炎潛伏期平均為4天,常見的癥狀是頸部僵硬、高燒、對光敏感、精神錯亂、頭痛和嘔吐。若不加治療,50%的病人將失去生命,即使在發病早期獲得診斷并開始進行適當的治療,仍有5%至10%的患者通常在出現癥狀之后的24至48小時內死亡。由于奈瑟菌腦膜炎可導致腦和脊髓的很薄的內皮發生炎癥而造成疾病,該病可對大腦帶來嚴重損害,幸存者中10%至20%會遺留腦損傷、聽力損失或學習障礙。
腦膜炎球菌敗血癥不太常見,但其屬于奈瑟菌腦膜炎的更為嚴重的形式(通常是致命的),其特點是出現出血性皮疹和快速發生的循環衰竭。
四、傳播
腦膜炎奈瑟菌可在人鼻咽部攜帶,帶菌者是本病流行的重要傳染源。病原菌主要經咳嗽、打噴嚏、借助飛沫由呼吸道直接傳播,與感染者或攜帶者密切長時間接觸如與感染者一起近距離生活(如住在一個宿舍,共用餐飲用具)易于引起疾病傳播。由于該菌在外界生活力弱,間接傳播的機會較少,流行期間人群帶菌率高達50%,15~24歲為高帶菌率組。
五、診斷
腦膜炎球菌性腦膜炎的最初診斷可通過臨床檢查做出,隨之進行病原學檢查。通過腦脊液或者血液標本培養出細菌,做凝集試驗或者聚合酶鏈反應(PCR)實驗,會支持或確認診斷結果。確定血清類型并進行抗菌素敏感試驗,對于采取明確的控制措施十分重要。
腦膜炎奈瑟菌培養的陽性率較低,主要是因該菌初次分離營養要求高,對低溫和干燥極為敏感,外界抵抗力弱,有自溶現象,離體后極易死亡,故在標本采取后應注意保暖保濕,立即送檢,接種于預溫的培養基內,最好是床邊接種。在臨床病例中,仍有標本能培養陽性,與標本及時送檢、及時孵育、及時轉種、及時生化試驗各環節的“及時銜接”密不可分。事實證明,對不明原因的感染、休克、敗血癥等,只要臨床與實驗室高度重視,緊密配合,哪怕是十分嬌嫩的細菌也是有可能培養出陽性的。而病原菌的檢出,尤其是能引起暴發流行的病原菌的檢出,對明確病因、積累臨床診斷經驗、確立正確的治療方案、發現傳染源、控制疫情擴散具有十分重要的意義。
六、治療
流行性腦膜炎發病急、病情變化急驟,尤其是暴發型更為險惡。因此應重視流腦流行季節的早診斷,及早予以大劑量、高敏感性、易透過血腦屏障的殺菌劑,必要時聯合用藥。需密切觀察病情變化,注重脫水降顱壓等對癥治療,也是減少流腦死亡率的重要舉措。流腦病原學的檢查意義重大,遇有可疑流腦病例應盡早留取多種標本,包括腦脊液、血液及瘀點瘀斑等,尤其在使用抗菌藥物之前,快速送檢,以提高監測的陽性率。在確診的同時了解菌群變遷規律,方便疫苗制備及篩選有效抗生素。
從藥敏結果看,青霉素、頭孢曲松、亞胺培南、氨芐西林均為敏感藥物,對氯霉素、頭孢噻肟、哌拉西林/他唑巴坦敏感性不穩定,細菌對利福平出現耐藥株,對復方新諾明基本耐藥。在流腦的預防工作中對密切接觸者的預防用藥一般選用磺胺甲基異噁唑,但從越來越多的資料來看,磺胺甲基異噁唑已不適用作為預防用藥,建議以利福平代替之。
當某些地區如果發生腦膜炎奈瑟菌流行,應該盡快送檢微生物分離培養菌株,并對分離的菌株進行血清分型,測試治療用藥和預防用藥的體外敏感性,以便早治療,早預防,及時控制流行菌株的傳播。
(審稿者注:建議治療參照《熱病》和美國臨床和實驗室標準化研究所(CLSI)出版的《抗菌藥物敏感試驗執行標準第十九版信息增刊》(M100-S19)等相關資料)
七、預防
首先,早期隔離治療病人,控制傳染源是關鍵;
其次是切斷傳播途徑,與患病有關的因素包括患者身體抵抗力弱、家庭經濟條件差,生活居住環境空氣不流通等,因此要做好流腦預防應注意個人和環境衛生,保持室內的清潔,勤洗勤曬衣服和被褥,每天要定期開窗使室內空氣流通、新鮮。
平常多注意保暖、預防感冒,因為感冒時病人抵抗力會降低,容易受到流腦病菌的襲擊而發病。
八、疫苗
接種腦膜炎球菌多糖疫苗仍是預防和控制流腦病情的最主要措施,但疫苗預防奈瑟菌腦膜炎還有很長的路要走。我國1980年正式使用A群多糖菌苗,臨床觀察表明對學齡兒童和成人保護率可達90%。
但此種疫苗對2歲以下嬰幼兒免疫原性差,其原因一是因為腦膜炎膜多糖抗原屬于T細胞非依賴抗原,免疫效果差,與接種者年齡有明顯的依賴關系; 二是多糖菌苗誘導機體產生的IgG抗體出現較遲,一般到8~12歲才能上升至成人水平,解決這一問題的最根本的方法是改變多糖抗原的非依賴性,使之具有T細胞依賴性抗原的屬性。Avery和Goebel從這一思路出發,依據免疫學上半抗原與載體蛋白結合后成為完全抗原(即載體蛋白具激活Th細胞的能力)的原理,于本世紀20年代初制成了第一個糖蛋白結合疫苗,隨著微生物學、免疫學及化學學科的不斷發展,結合疫苗的研制已逐步走向成熟,為控制低齡兒童的流腦發病率,要盡快開發生產多價結合疫苗。
此外,我國將純化的莢膜多糖作為抗原開發了A群和C群腦膜炎球菌疫苗已過去三十多年了,它們被證明是安全有效的。現在,A+C二價多糖疫苗在全世界都可獲得。而自2000年以來,W135群已作為一個潛在流行菌株出現在21各非洲國家,這就促進了A/C/W135/Y四價多糖疫苗的發展和使用,但是全球疫苗安全咨詢委員會(GACVS)認為嬰幼兒同時接種過多抗原可能導致所謂的“免疫超負荷“,疫苗間的相互干擾是公認的現象,即由于聯合、同時或短時間先后而導致特定疫苗的免疫應答收到限制,其免疫機制相當復雜,還有很多問題需進一步研究解決。
最后,必須不斷降低疫苗的成本。因為除了地理位置,低社會經濟水平可能是這一疾病的危險標志。在將來,當安全有效的并且價格負擔得起的針對A、C、Y、W135和B群的疫苗時,全球消滅細菌性腦膜炎將是一個可完成的目標。