黃國秀,閉應(yīng)洲,武文霖,王志遠(yuǎn)
(1.廣西醫(yī)學(xué)科學(xué)院/廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院,廣西 南寧 530021; 2.南寧師范大學(xué),廣西 南寧 530001)
華支睪吸蟲(Clonorchis sinensis)是食源性寄生蟲,因其寄生于宿主的肝膽管故而又稱肝吸蟲。其廣泛分布于東亞,并在中國及鄰近國家一些地方重度流行。華支睪吸蟲病是由于人類食入含有華支睪吸蟲囊蚴的魚而被感染,感染人群主要分布于有吃生河魚片習(xí)俗的地區(qū)。據(jù)估計,全球約有3500萬人因食用生的或部分煮熟的淡水魚而感染[1,2]。隨著衛(wèi)生環(huán)境的改善和人民生活水平的提高,人們期待華支睪吸蟲感染人數(shù)有大幅的下降,但近年來,華支睪吸蟲病的流行狀況仍不容樂觀。流行區(qū)相當(dāng)數(shù)量的患者不治療,或治療后再次重復(fù)感染。因此華支睪吸蟲病防控仍是亟待解決的重要公共衛(wèi)生問題。應(yīng)實施涉及多學(xué)科的防控計劃,繼續(xù)加強(qiáng)分子遺傳學(xué)、診斷、治療、預(yù)防以及民眾健康教育等方面的綜合研究。由于食用生魚片是江邊老百姓祖祖輩輩流傳下來的傳統(tǒng),想要改變不容易,除了醫(yī)療上的防治,還需要探索利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),研究環(huán)境治理新模式,健康管理新模式,促進(jìn)人類、動物、環(huán)境共同健康,提供干凈的魚生產(chǎn)品,在盡可能降低疾病風(fēng)險的同時,滿足老百姓的需求。
華支睪吸蟲的生物學(xué)與生活史研究較為成熟。在流行病學(xué)方面的研究,主要圍繞重流行區(qū)域進(jìn)行感染率調(diào)查和感染總量推測。近年來發(fā)病率較高的國家有中國、韓國、越南和俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)。韓國研究了5條主要河流沿岸居民的感染率,男性總患病率為11.2%,女性為6.2%,50~59歲年齡段的患病率最高[3]。他們不觀察到不同監(jiān)測點的最高和最低華支睪吸蟲病患病率分別為20.6%和4.4%,顯示出很大的差異。我國寄生蟲病第二次流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)目前全國約有1300萬感染者,以廣東、廣西感染率居前,黑龍江、遼寧也是高流行區(qū)[4,5]。2015-2017年研究人員對中國吉林、黑龍江、上海、浙江、安徽、廣東和廣西7個流行區(qū)淡水魚華支睪吸蟲囊蚴和東方睪吸蟲囊蚴感染的感染情況進(jìn)行調(diào)查[6],魚類的感染狀況不容樂觀。湖南學(xué)者對祁陽縣的兩所中學(xué)進(jìn)行了橫斷面調(diào)查,通過問卷和糞便檢查,發(fā)現(xiàn)學(xué)生食用生淡水魚的比例為40.5%(254/627),華支睪吸蟲感染率為18.9%(105/557)[7]。由于華支睪吸蟲感染常常癥狀輕微,沒有明顯體征,疫區(qū)民眾對華支睪吸蟲病嚴(yán)重程度的認(rèn)識不足,華支睪吸蟲病患者存在治療后又重復(fù)感染的現(xiàn)象。韓國與越南的研究發(fā)現(xiàn),華支睪吸蟲病的感染率與男性、較低的教育水平、食用生河魚、鄰近水體、居住的地理位置(如河流沿岸)等因素有關(guān)。在流行地區(qū)靠近河流的不同距離中抽樣監(jiān)測發(fā)現(xiàn),感染率分別為:16.5%(小于1 km)、9.6%(1~2 km)、7.1%(2~5 km)和9.3%(大于5 km),比全國平均感染率高4.5倍[3,8]。廣西流行區(qū)域進(jìn)行一項有關(guān)對華支睪吸蟲病的認(rèn)識、態(tài)度和行為以及影響華支睪吸蟲病傳播的因素的問卷調(diào)查,共有2282名當(dāng)?shù)鼐用駞⑴c,工作中華支睪吸蟲患病率為48.6%。男性患病率62.6%,高于女性的29.7%。30歲以上的人群患病率占比最高,為52.7%~57.6%。被調(diào)查人群中,19.0%的人知道華支睪吸蟲可能致癌,60.6%的人報告說,盡管知道感染的風(fēng)險,他們?nèi)源蛩憷^續(xù)吃生魚。而影響他們決定繼續(xù)吃生魚的兩個主要原因是:(1)認(rèn)為該疾病不嚴(yán)重(38.3%);(2)認(rèn)為抗寄生蟲藥物有效(39.6%)[9]。
國內(nèi)外學(xué)者在過去幾十年的研究中,華支睪吸蟲慢性感染引發(fā)臨床過程,尤其是和膽管癌之間的聯(lián)系逐漸得到了證實。華支睪吸蟲病感染后的臨床癥狀常與感染強(qiáng)度(數(shù)目)相關(guān),一般癥狀輕微,腹瀉是比較常見的癥狀[10]。隨著慢性華支睪吸蟲病感染持續(xù)發(fā)展,肝內(nèi)膽管持續(xù)炎癥,還引發(fā)相關(guān)肝膽異常梗阻性黃疸、腹水、肝臟腫大和肝硬化。華支睪吸蟲感染顯著增加膽囊結(jié)石的發(fā)生,臨床研究發(fā)現(xiàn)以碳酸鈣結(jié)石檢出率最高,膽固醇結(jié)石檢出率最低,并發(fā)現(xiàn)了華支睪吸蟲卵粘附在碳酸鈣上[11]。值得關(guān)注的是,華支睪吸蟲感染可誘發(fā)惡性膽管腫瘤,現(xiàn)已被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為第一類致癌物,關(guān)于華支睪吸蟲感染相關(guān)膽管癌CCA的臨床特征,研究者對367名膽管癌患者進(jìn)行分類觀察,其中有CS感染95例,占25.89%。研究發(fā)現(xiàn),CCA診斷年齡越小,男女比例越高,64歲以下患者的總體生存率越低。與其它病因的CCA相比,CS感染相關(guān)的CCA總體生存率相似[12]。
這些病理過程的機(jī)制部分尚不清楚,目前傾向于是由華支睪吸蟲造成的直接物理損傷,以及它們在膽管和周圍肝組織中的排泄分泌產(chǎn)物的化學(xué)刺激所驅(qū)動。當(dāng)人被誤食含有華支睪吸蟲囊蚴的魚類后,囊蚴在十二指腸中脫囊,幼年吸蟲通過膽汁趨化性向上遷移到膽管中。一旦到了那里,蟲體蟲卵的機(jī)械刺激導(dǎo)致了膽道上皮細(xì)胞脫落,膽管壁及其臨近組織炎性細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞的浸潤,膽管結(jié)締組織增生。華支睪吸蟲成蟲后,源于它的總蛋白可能通過引起Th2免疫應(yīng)答參與肝纖維化的發(fā)病和發(fā)展。并且還可能通過調(diào)節(jié)肝臟和LX-2細(xì)胞的細(xì)胞增殖、凋亡、自噬和炎癥而加重肝臟病理變化,肝細(xì)胞變性和壞死[13,14]。Irina V認(rèn)為,在這個過程中,腸道微生物菌群、炎癥可能在其中也起到一定的作用[15]。
華支睪吸蟲感染如何導(dǎo)致膽管細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化,是學(xué)者們一直致力于研究的方向。學(xué)者Won J在模擬體外腫瘤微環(huán)境的三維微流控培養(yǎng)模型中研究華支睪吸蟲排泄分泌產(chǎn)物介導(dǎo)的膽管癌細(xì)胞(HuCCT1)惡性特征[16],氧化還原穩(wěn)態(tài)的結(jié)構(gòu)性破壞和生理信號通路的失調(diào)可能促進(jìn)膽管細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化,從而導(dǎo)致這些細(xì)胞獲得更具攻擊性的表型:CCA。 Maeng S在華支睪吸蟲排泄分泌產(chǎn)物處理的CCA細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)COX-2和5-LOX的表達(dá)升高。此外,感染血清中促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-β1和IL-6的水平也存在差異性上調(diào)。這些結(jié)果表明,華支睪吸蟲感染可能破壞宿主的氧化還原穩(wěn)態(tài),創(chuàng)造一個有利于發(fā)展晚期肝膽疾病的破壞性環(huán)境,關(guān)于氧化應(yīng)激介導(dǎo)的癌變[17]。這些都為臨床研究提供了病理基礎(chǔ)。為感染性癌癥的化療開發(fā)提供了新的途徑。
華支睪吸蟲感染后引起局部免疫反應(yīng),炎癥因子增多,膽管纖維化改變,可繼發(fā)肝實質(zhì)炎癥和腎實質(zhì)炎癥。華支睪吸蟲感染后感染的動物模型表明,免疫復(fù)合物腎小球腎炎是一種重要的腎臟病理學(xué),與肝膽疾病同時發(fā)展。免疫復(fù)合物腎炎主要表現(xiàn)為尿中免疫球蛋白G的排泄,微蛋白尿的增加[18]。華支睪吸蟲相關(guān)腎損傷、肺損傷的報道還見于一些臨床個案[19-21],值得進(jìn)一步研究。
目前華支睪吸蟲病的診斷,糞便找蟲卵診斷符合率可達(dá)到97%[22],血清抗體檢測的酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒的敏感性為80.4%,皮內(nèi)試驗敏感性為56.9%。由于血清抗體在華支睪吸蟲病治愈后仍然存在,陽性結(jié)果可持續(xù)數(shù)十年,并且僅僅暴露于抗原的非感染者也可能導(dǎo)致抗體形成,使用ELISA作為單一標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)查可能會高估患病率,特別是在流行地區(qū)[23]。因此,目前已將使用寄生蟲抗原作為測試試劑的皮內(nèi)試驗用于臨床。另外,DNA研究也有助于診斷該疾病,超聲、CT、MRI和組織諧波成像(THI)等影像學(xué)方法具有重要的輔助診斷價值,并可用于評估疾病進(jìn)展[24,25]。
在藥物治療和控制方面,吡喹酮是強(qiáng)有效的治療藥物,已在臨床上廣泛應(yīng)用,服用推薦劑量后其治愈率為83%,減卵率為99%[26]。但常規(guī)治療在成蟲中具有誘導(dǎo)抗藥性的風(fēng)險,因此發(fā)現(xiàn)新的干預(yù)措施被認(rèn)為是重要的。Kamsa-Ard S等的研究表明[27],重復(fù)使用吡喹酮治療會增加膽管癌的風(fēng)險,這個結(jié)論,與吡喹酮可降低腫瘤發(fā)生的經(jīng)驗矛盾,值得進(jìn)一步研究。動物實驗顯示,單劑量的甲苯咪唑?qū)Σ煌〕痰母腥敬笫箫@示出和吡喹酮相似的療效[28],并且不良反應(yīng)沒有增加,這個研究令人鼓舞。
華支睪吸蟲病基因組研究和疫苗的研究是當(dāng)前研究熱點。華支睪吸蟲的基因組已經(jīng)公布,學(xué)者們繼續(xù)通過綜合利用先進(jìn)的(第二代和第三代)DNA測序和信息學(xué)方法,為中華支睪吸蟲構(gòu)建高質(zhì)量的參考基因組,利用染色體水平的連續(xù)性和策劃的基因模型,提供了一種資源,可以加速對華支睪吸蟲病和/或膽管癌的基礎(chǔ)和應(yīng)用分子研究,并有助于發(fā)現(xiàn)針對這一重要但易被忽視的疾病新的干預(yù)措施[29]。
疫苗開發(fā)是一個有價值的新思路,近年來國內(nèi)外開展華支睪吸蟲功能基因組、疫苗候選分子的基礎(chǔ)研究,已取得了一些重要進(jìn)展[30,31]。但目前尚沒有可商業(yè)化推廣的疫苗可用于治療人或其他宿主的華支睪吸蟲病感染。隨著基因組和分子生物學(xué)方法的進(jìn)步,對寄生蟲生理和致病性至關(guān)重要的各種華支睪吸蟲蛋白質(zhì)已被鑒定。其中一些蛋白質(zhì)被認(rèn)為是開發(fā)疫苗和化療藥物的有吸引力的靶點。Ma C鑒定了CsCPL基因,該基因通過免疫定位在尾蚴、囊蚴和成蟲階段被檢測到,這表明該半胱氨酸蛋白酶可能在華支睪吸蟲的發(fā)育中起重要作用。CsCPL可作為抗華支睪吸蟲感染的潛在疫苗抗原和藥物靶點[32]。研究發(fā)現(xiàn):枯草芽孢桿菌孢子可作為表達(dá)異源抗原的理想載體,并通過口服給藥誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答??莶菅挎邨U菌孢子表面表達(dá)了中華梭狀芽孢桿菌烯醇化酶(CsENO),重組孢子在減少蠕蟲負(fù)擔(dān)和每克糞便中的蟲卵數(shù)量方面具有明顯的保護(hù)作用,表明枯草桿菌孢子是口服治療抗原遞送的理想載體,表達(dá)CsCP的枯草芽孢桿菌孢子具有穩(wěn)定性、安全性、易于儲存和促進(jìn)腸道健康等優(yōu)點,CsENO是另一種有希望的抗華支睪吸蟲病候選疫苗[33]。CsSerpin3的枯草桿菌孢子[34]等,也作為一種口服華支睪吸蟲病疫苗。
與此同時,在免疫學(xué)方面的研究者認(rèn)為,人類易感華支睪吸蟲且容易再次感染和重復(fù)感染,而鼠和兔等動物卻可以抵御華支睪吸蟲的再次感染和超級感染[35],值得從免疫學(xué)方向進(jìn)行深入研究。
研宄表明[36],生制淡水魚片直接食用在廣西、廣東等華支睪吸蟲病傳播中起著決定性作用。有92%的華支睪吸蟲感染可以歸因于生吃淡水魚,人群生吃淡水魚的行為差異與華支睪吸蟲病的地區(qū)分布、人群分布關(guān)系密切。因此,控制生食淡水魚的行為是控制囊蚴攝入,從而阻止華支睪吸蟲感染的關(guān)鍵。但食用生魚片是江邊老百姓的飲食傳統(tǒng),目前,加強(qiáng)健康教育的效果欠佳,成人行為難以改變,普遍存在“感染-治療-再感染”的不良循環(huán)。為此,除了醫(yī)療上的防治,還要探索利用新型水環(huán)境消殺技術(shù),引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),研究環(huán)境治理新模式,健康管理新模式,促進(jìn)人類、動物、環(huán)境共同健康(見圖1),提供干凈的魚生產(chǎn)品,已成為一個有效的防控手段,水產(chǎn)品研究者針對淡水魚品質(zhì)不可控的問題,嘗試通過引入環(huán)境穩(wěn)定可控的水質(zhì)凈化和智能消毒一體的暫養(yǎng)系統(tǒng),快速解決魚品質(zhì)規(guī)范和提升等棘手問題[37]。
圖1 基于大數(shù)據(jù)的人類、動物、環(huán)境共同健康生態(tài)系統(tǒng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能化的水產(chǎn)養(yǎng)殖是新發(fā)展起來的一種新的漁業(yè)養(yǎng)殖方式,相比于一般的傳統(tǒng)的人工養(yǎng)殖,采用了先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大量的傳感器[38-41],可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境檢測、動植物健康狀況檢測及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與追溯等。其中,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可感知和傳輸養(yǎng)殖場信息,實現(xiàn)智能裝備的互聯(lián);大數(shù)據(jù)與云計算技術(shù)完成信息的存儲、分析和處理,實現(xiàn)養(yǎng)殖信息的數(shù)字化,人工智能技術(shù)作為智能化養(yǎng)殖中最重要的一部分,通過模擬人類的思維和智能行為,學(xué)習(xí)分析物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)提供的海量信息,對產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析和判斷,最終實現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)。智能化的水產(chǎn)養(yǎng)殖會使得水質(zhì)環(huán)境因子的檢測更加精確,在提供最適宜魚類成長的水質(zhì)環(huán)境的同時施加了更加精準(zhǔn)的控制策略,且施加控制時更加方便,節(jié)約了時間、成本和精力。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能三者相輔相成,深度融合,共同為加快中國完成水產(chǎn)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型升級階段提供技術(shù)支持[42]。同時,學(xué)者還在物聯(lián)網(wǎng)、全程數(shù)字化、數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)控等方面取得了特別優(yōu)秀的成果。通過數(shù)據(jù)的實現(xiàn)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、評估問題和改進(jìn)問題。實現(xiàn)從魚塘到餐桌全過程質(zhì)量“可現(xiàn)”(見圖2)。在魚塘和魚的品質(zhì)把控上,暫養(yǎng)系統(tǒng)通過生物技術(shù)和新材料技術(shù)將對魚產(chǎn)品進(jìn)行清毒和提質(zhì)處理,其處理過程和效果都通過傳感物聯(lián)技術(shù)傳輸?shù)胶笈_大數(shù)據(jù)。在物流和冷鏈上,產(chǎn)品運(yùn)輸可以全過程實時監(jiān)控。在銷售終端,提供終端用戶可掃碼直接查詢產(chǎn)品質(zhì)量和實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷。
圖2 基于智聯(lián)網(wǎng)的高品質(zhì)水產(chǎn)品供銷平臺