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囊虫病与包虫病

囊虫病与包虫病

M. W.Lightowlers 

摘要 囊虫病(cysticercosis)和囊型包虫病(cystic echinococcosis)是一种人兽共患寄生虫病,通常由家畜传播。在过去和将来,采取同一健康的方法,通过在寄生虫的动物宿主中实施广泛的控制措施,可间接地减少这类疾病在人群中的发生。人们已经生产出高效的新疫苗,能够防止动物中间宿主感染细粒棘球绦虫(echinococcus granulosus,即囊型包虫病)和猪带绦虫(taenia solium,即囊虫病)。对寄生虫终宿主应用疫苗和杀绦虫剂,可以为控制这些疾病和减少人囊虫病和囊型包虫病所带来的全球负担提供新的机遇。

1 引言 

囊虫病和包虫病是人兽共患寄生虫病。这些人畜共患病,都是人类从作为相应寄生虫专性宿主的动物身上获得从而感染的。至今,为控制包虫病的传播人们已经做了很大的努力。一些成功的干预范例,包括在某些高度地方性感染的国家或地区的疾病消除工作,向我们展示了实行现有的同一健康理念在减少人类和动物疾病方面所能取得的卓越成绩。 

2 带状绦虫的传播生物学

引起囊虫病和包虫病的寄生虫属于带状绦虫科。这些寄生虫在两个哺乳动物物种间进行双宿主、从食饵到捕食者的生命周期(a two-host, prey–predator life cycle)。终宿主是指寄生虫有性繁殖阶段所寄生的宿主。带状绦虫的终宿主是肉食动物或杂食动物。带状绦虫寄生在终宿主的小肠中。具备完全感染性的成熟虫卵经绦虫释放后,通过人的粪便排出。中间宿主是指寄生虫进行发育但未达到性成熟阶段所寄生的宿主。带状绦虫的中间宿主是食草动物或杂食动物;它们通过摄入绦虫卵而感染。虫卵包括被称为六钩蚴的胚胎,由保护膜(六钩蚴膜)和卵壳(胎膜)所包围。在胆盐的影响下,卵膜在中间宿主的小肠溶解,六钩蚴被激活并开始进行有节律的运动。这些运动以及六钩蚴的六个小钩撕开卵膜使六钩蚴释放进入小肠内腔。在与肠壁接触时,寄生虫穿透肠壁并进入血管或乳糜管,随着血流到达组织内,囊化并进入成熟的幼虫阶段(中绦期幼虫)。只有当感染了成熟的中绦期幼虫的中间宿主的组织器官被合适的终宿主食用后,这种寄生虫才会进一步传播。中绦期幼虫在终宿主的小肠中被激活,并通过头上的吸盘和通常具有双排小钩的顶突吸附在肠壁上。在2~3个月后,寄生虫发育为成虫,开始产卵并排于粪便中,完成生命周期。

人类可以是带状绦虫的终宿主或者是中间宿主。对于猪带绦虫,人类不仅是唯一的终宿主,并且也可能被中绦期幼虫所感染。考虑到所有的带状绦虫的食饵—捕食者生命周期都是相同的,所以对于猪带绦虫来说,显然存在一种动物作为中间宿主而被感染,否则只能通过同类相互蚕食的方式来传播。终宿主的感染很少引起明显的临床问题。然而,人类作为中间宿主的感染通常会造成严重的临床后遗症甚至死亡。为了控制囊虫病和包虫病在人群中传播,人们所做的工作主要集中在预防寄生虫从动物宿主传播到人的这一环节。 

3 囊虫病

人类的囊虫病是指人类感染了猪带绦虫的中绦期幼虫。人是猪带绦虫唯一的终宿主,通常是作为中间宿主的猪将该寄生虫传播给作为终宿主的人。正如前文所述,人囊虫病的产生是因为被成虫感染的人排出的粪便中带有绦虫卵,若误食虫卵而在人体组织中造成中绦期幼虫感染。无论是人或者猪摄入虫卵,虫卵的壳都会在小肠中溶解,寄生虫(六钩蚴)被激活、释放、穿过肠壁并迁移到其他组织部位,发育为成熟的幼虫(囊尾蚴)。囊尾蚴可以在人的许多组织中形成包囊,包括肌肉和皮下组织,但是该病的主要临床症状是寄生虫在脊髓和脑等神经组织中形成包囊的特性所致。神经组织的囊虫感染被称为脑囊虫病(neurocysticercosis)。脑囊虫病最常见的临床症状是癫痫。全球范围内20%~50 %的迟发性癫痫病例是由脑囊虫病导致的(Willingham和Engels 2006)。猪带绦虫和脑囊尾蚴的传播主要流行于撒哈拉以南非洲地区、美国中部、南美洲北部,以及东亚、南亚的部分地方。

人囊虫病分布在世界各地,包括发达国家,主要因为流行地区病人的迁移或猪带绦虫病患者引起的局部传播。然而,从寄生虫生命周期性的本质考虑,只有在猪接触到人粪或者被人粪污染的食物的情况下,寄生虫生命周期才会得到延续。因此,猪带绦虫的传播局限于有放养的猪和人粪卫生处理条件差的地区。而较差的健康教育和卫生措施促进了疾病的传播。基于这些原因,猪带绦虫生命周期仅限于发生在最贫穷的人之间而他们一般居住于世界上最穷的国家。

3. 1控制猪带绦虫的传播

目前还没有专门针对控制猪带绦虫的全国性运动。然而,在许多猪带绦虫病曾经流行的地区,这种寄生虫的传播已不再出现。譬如在欧洲,公共教育与卫生设施的改善和养猪的产业化完全消除了该寄生虫的传播。在几个试点进行了不同的干预控制研究,但是没有一个地方能够持续地开展;此外,实验后在这些地方对疾病的传播情况进行了随访,也没有发现疾病实质性和持续性的减少。

目前,有另外几种干预措施可用于预防猪带绦虫病的传播。有效的药物可用于治疗感染绦虫成虫的人。健康宣教活动包括对寄生虫的生命周期、个人卫生、充分煮熟猪肉的必要性、不吃含囊尾蚴的猪肉、不让猪自由放养以及妥善处理人粪等内容,可能会减少猪带绦虫病的传播。相对而言,最近开发了一种针对猪感染猪带绦虫的化学性治疗方法,仅仅是用奥芬达唑药物治疗(Gonzales et al. 1996),却能杀死包裹在肌肉组织中的全部寄生虫。同时,一种有效的疫苗已经研制成功,可以抑制猪体内的寄生虫生长(Lightowlers 2006, 2010a)。这些新方法使得猪带绦虫的控制大有希望(Lightowlers 2010a)。

有几个试验正在开展,以研究健康教育的影响和/或对带状绦虫病人进行群体杀绦虫剂治疗对疾病防控的影响。健康教育对控制猪带绦虫的感染是一个非常有吸引力的选择,因为它除了能控制脑囊虫病外还有很多其他的好处。在猪带绦虫流行的贫穷社区中,通常还有其他由粪便传播引起的问题主要包括细菌、病毒和寄生虫感染。个人卫生和粪便的卫生处理对社区有着重要的益处,其中之一就是将减少猪带绦虫病的传播。

Ngowi等人在2008年和2009年描述了一项在坦桑尼亚姆布卢区开展的猪带绦虫的健康教育干预项目。项目负责人将经过标记的猪对各户成员进行详尽的健康教育,并通过问卷调查来评估人们对猪带绦虫的了解和具体实践情况,最后在方案实施1年后对哨点猪感染猪囊虫病情况进行评估。无显著的统计学证据显示普及有关猪带绦虫的传染知识是一种重要的改善手段,但是观察到猪囊虫病略有减少(43%)。Ngowi等人在2007年从参与者的角度,对项目成本和参与者通过猪带绦虫的传播减少而获得的潜在经济利益进行了经济学评估。研究结果表明这些活动给畜牧业主带来了明显的效益。但评估并不包括干预本身的成本,也未考虑受益人的数量或活动的可持续性。因此,即使这些活动的结果非常成功,这个研究也很难确定是否可将这种方法作为一种常规的实用性解决方案去应用,而不是仅仅作为一项深入研究项目的组成部分。

有一些猪带绦虫的干预性研究则同时联合了健康教育和对带状绦虫病人的治疗两种手段。首次报道的试验是1986–1987年期间在厄瓜多尔的洛哈和埃尔奥罗省(Loja和El Oro Provinces of Ecuador)实施的(Cruz et al. 1989)。参与试验的群体包括了13461人,每个人接受了一次或多次的杀绦虫剂吡喹酮治疗。在项目之初,2.2%的人自主报告在第一次治疗后驱逐了一条绦虫。治疗一年后,在539个被检测的样本中没有发现新的绦虫感染病例,并且发现猪囊虫病发病率从11.4%减少到2.6%。这些差异是否有统计学意义尚不清楚。Cruz等在1989年发表评论,尽管教育并没有专门地作为方案的一部分包含在研究中,但是这种干预本身确实导致了人们行为的改变,从而出现了这样的研究结果。随后,大量类似的研究也陆续开展,有的仅采取了大范围治疗绦虫病的手段(Allan et al. 1997; Diaz Camacho et al.1991;Sarti et al. 2000),有的对猪带绦虫病人进行治疗的同时又采取健康教育(Allan et al. 2002; Keilbach et al. 1989)。其中,运行时间最长、同时可能也是最大的干预手段是由中国甘肃省中北部张掖州吴江县卫生防疫站进行的。尽管细节尚未发表在国际文献,但是据Allan(2002)和Pawlowski(2005)等人的报告表明,通过在1983—1987年期间对猪带绦虫病患者一年两次的吡喹酮靶向治疗、人群健康教育以及限制猪的活动范围等手段,直到1988年,人绦虫病患病率从最初的1512/100,000减少至21/100,000,猪囊虫病从7.7%降低到0.27%。这是非常成功的。但是很明显地,干预措施的实施需要非常大量的资源支持,而且即使是在5年或更长时间的干预后,这种疾病的传播在社区中依然会存在。其他公布的疾病控制研究结果喜忧参半,一些研究报道了对减少疾病传播的积极影响,而有些研究并没有记录到任何有效的影响(Lightowlers 2010a)。在秘鲁,Garcia等人(2006)评估了同时在人群中大范围治疗绦虫病和用奥芬达唑治疗在猪群中大范围治疗猪囊虫病的干预方案。尽管这些干预对控制疾病传播有积极的影响,但这种影响是比较小的,同时它也没有达到消除传播的目的。

对猪进行奥芬达唑治疗可能是一种简单有效的预防猪带绦虫传播的干预方法。单次口服的治疗方案能100%杀死肌肉中已形成包囊的囊尾蚴(Gonzales et al. 1996;Gonzalez et al. 1997; Sikasunge et al. 2008)。然而,当该药被批准用于饲养动物后,治疗后的动物在被食用之前它需要有长达21天的停药期,因为在动物组织中会有药物或其代谢物的存在。为了保证人们不会吃到受污染的猪肉,在猪带绦虫高度流行的边远和贫困地区尚不清楚如何有效管理这个停药期。另外,寄生虫在组织内被杀死之后,在猪肉中形成的坏死斑可能需要长达6个月的时间才能被消除(Sikasunge et al. 2008)。感染猪带绦虫囊尾蚴的肉类通常在非正规的市场里售出(Gilman et al. 1999; Willingham和Engels 2006)。如果使用奥芬达唑会使得这部分肉类滞销,将有利于猪带绦虫的控制;但可预料到的是,当猪的主人发现他们的动物会因此贬值,他们将不愿意使用该产品。

在秘鲁北部的通贝斯地区,正在进行一个庞大的涉及大约10万人的控制猪带绦虫的计划(Garcia et al. 2010)。他们采用的是一个复合型、可重复操作的干预措施,包括用杀绦虫药(灭绦灵)治疗人、用奥芬达唑治疗猪以及猪疫苗接种等手段试图阻断这种寄生虫的传播。但该计划的全部细节还有待公布。这样一个强化性干预措施将会是成功的,但问题是这个复杂而昂贵的干预方案在其他的流行地区是否切实可行。

3. 2囊虫病控制的新工具和新范例 

一种新的高度有效的疫苗已经被研发出来,它几乎能够完全阻止猪带绦虫寄生在猪身上(Flisser et al. 2004; Gonzalez et al. 2005; Lightowlers 2010a)。这一进展经过了一段漫长的时期即确定认为疫苗接种是一种可潜在协助控制猪带绦虫传播的手段(Lightowlers 1999; Molinari et al. 1997, 1993; Sciutto et al. 1995)。TSOL18疫苗使用的抗原是从猪带绦虫生命周期的六钩蚴阶段中克隆获得的。在墨西哥、秘鲁、洪都拉斯、喀麦隆开展的针对猪的试验中,该重组蛋白联合兽医佐剂Quil A进行两次免疫对猪带绦虫感染提供了超过99%的保护率(Lightowlers 2006, 2010a)。Assana等人已经描述了该疫苗的现场试验结果(2010)。他们在设计这个现场试验计划时考虑到一个事实,即TSOL18疫苗只针对侵入宿主体内早期阶段的寄生虫,但不能影响到已经存在的猪囊尾蚴。这一特点意味着,流行地区的小猪在接种年龄之前也存在感染猪带绦虫的可能性,尽管这些动物在其后接种疫苗,但任何已经存在于组织里的囊尾蚴会继续存活并导致疾病的传播。在一个现场试验中,在试验最终判定一只动物是否感染猪带绦虫时,这种情况很难与疫苗失效区分开来。为了解决这个问题,试验动物在接受第二次接受TSOL18疫苗注射时也接受了治疗剂量的奥芬达唑。这清除动物体内所有活动的肌肉囊尾蚴,使疫苗在随后产生免疫。实验中,未接种的对照动物也接受了奥芬达唑治疗,因此可以从本质上区别出疫苗的作用。通过仔细的尸体肌肉组织切片判断动物的猪带绦虫感染情况,19.6%未接种的动物被检测出含有活性的猪带绦虫,与此相对,经过疫苗接种的动物均没有感染猪带绦虫,无论是有活性的还是无活性的猪带绦虫。这个小型研究通过使用TSOL 18疫苗和奥芬达唑治疗以避免任何可能的初始获得性感染,并在实验结束后对212只实验动物进行了尸检,结果证实此实验采取的措施在阻断猪带绦虫的潜在传播方面是成功的。

TSOL 18疫苗的研发提供了一种新型的、具有潜在价值的工具来控制猪带绦虫传播。现已经在猪身上应用这些疫苗,然而在寄生虫的生物学上,猪带绦虫对猪的感染和对人的感染是非常相似的,TSOL 18极可能免疫人和猪身上同样有效。开发新的人类疫苗与新的兽用疫苗在成本上相差巨大,同时也因为不存在迫切需求人类猪带绦虫疫苗的市场。因此,研发出直接应用于人类的疫苗的可能性还不大。

4 包虫病

人类包虫病是由棘球绦虫属(echinococcus)的寄生虫的幼虫状态感染引起,其中的四个种可感染人类。细粒棘球绦虫(echinococcus granulosus)引发囊型包虫病,有时引发囊性棘球蚴病或者只是棘球蚴病,是至今为止最常见的人类包虫病病因。这种疾病在世界范围内广泛分布,特别是在农牧活动占主导的地区。这些地区包括与接壤地中海的许多国家、中亚、中国的部分地区、澳大利亚和南美。囊型包虫病在人体表现为位于人体任何器官内充满液体的囊,主要是肝和肺。疾病所致症状由这些囊的大小、数量和位置决定。通常囊的生长会干扰器官的正常功能并引发疼痛,囊的破裂可以引发过敏反应甚至导致死亡。囊的生长非常缓慢,许多患者在感染多年后才被诊断出来。这限制了将人类传染病报告作为一种方法来反映本地寄生虫流行传播的用处。手术仍是此病的主要治疗方法。囊型包虫病主要流行在贫穷偏远的地区,药物治疗非常有限。

所谓的细粒棘球绦虫有大量的生物多样性。这种寄生虫对于其终宿主具有专一性,特异性地感染犬科动物,许多食草动物会作为中间宿主被感染。分子技术已经确证了这种多样性,以及各种基因型的生物学特征如中间宿主偏好等。感染人类的最为常见的三种基因型包括G1、G2和G3。对于这些感染人类的基因型,绵羊和某些山羊是在全球范围内都十分重要的主要中间宿主。

4.1囊型包虫病的控制

感染了细粒棘球绦虫的病人不会对其他人造成危害。因此,所有控制传播的措努力必须着力于减少人群对此寄生虫的机会(卫生状况,已暴露于感染的狗)或者采取直接针对动物宿主的措施。在这方面,囊型包虫病在应用同一健康理念减轻人类疾病负担方面提供了一个典范性的案例。为了减少囊型包虫病在人群中的发病率,许多国家付出了巨大努力去减少细粒棘球绦虫的传播。第一个囊型包虫病控制项目发生在1863年的冰岛,因为那时罹患这种疾病(Dungal 1946, 1957)的人口比例很高。冰岛社会环境中的一些优势,主要如公共教育,在疾病的成功控制中发挥了重要作用(Bread et al.2001)。在世界的其他地方,也认为囊型包虫病应当是人类健康关注的一个重点。例如,1906年阿根廷成立了一个国家专家委员会,并提出了一份关于控制该病传播应采取的措施的报告(Larrieu 1995)。在冰岛控制计划实施不到半个世纪时,冰岛传来了胜利取得疾病控制的捷报,这促使了其他地方开始了控制细粒棘球绦虫的行动。新西兰是20世纪第一个提倡用各种措施控制囊型包虫病的国家。在1959年新西兰正式采取包虫病控制行动后不久,澳大利亚的Tasmania(Tasmania)开始了控制囊型包虫病的义务教育活动,随后在1965年发展成正式的政府资助项目(Beard et al. 2001)。在那之后包括联合国粮农组织(FAO)、泛美卫生组织(PAHO)、世界卫生组织(WHO)、联合国环境规划署(UNEP)、国际兽疫局(OIE)等联合国机构开展了一系列培训班和其他活动,致力于包虫病的防治(Genmmell 1978a)。后来,许多国家开始了新的囊型包虫病控制行动(Pan American Health Organization 2002),WHO/OIE也出版了关于囊型包虫病的监督、预防、控制指南(Eckert et al. 1981)。在不同的国家,这些疾病控制活动的效果参差不齐,有些国家的疫情得到完全的控制,但有些国家的控制活动却完全不见效。

Michael Gemmell 博士(1926–2003)是包虫病的生物学和流行病学研究的领头人。他规定了不同的选择和决策程序,为疾病控制的实施提供了理论基础(Gemmell 1987,1995; Gemmell et al.1986a,1987,2001;Gemmell和Roberts 1998)。这个理论基础成为了2001年WHO/OIE更新的包虫病指南不可缺少的一部分(Gemmell et al. 2001)。Gemmell和Roberts(1998)将疾病控制定义为“根据法律要求,通过认证的控制机关,采取积极措施去限制某一特定疾病的流行”,将消灭定义为“通过有时限性的计划,在某一特定地区有目的地减少某一特定疾病的流行以达到持续无传播状态”。Fenner等人(1998)提议“消灭”一词不能在国家或地区层面上应用于可在人群传播的疾病,除非应用于全球范围;然而,因为有可能针对动物疾病实施严格的检疫规定,故此术语可在国家或地区层面上应用于动物疾病。

在20世纪的下半叶,各地开展了许多独立的、致力于减少人类囊型包虫病流行的活动。已获成功的活动大多会在出版物上发表(Beard et al. 2001; Craig和Larrieu 2006; Dungal 1957; Gemmell 1990),而不太成功的则不会成为详细报告的主题,因此无法提供这些活动为何不成功的相关信息。1999年9月,在阿根廷San Carlos de Bariloche举办的PAHO/WHO工作会议(Pan American Health Organization 2002)报告提供了一份关于全球囊型包虫病控制的综合性资料。尽管在世界各地为了控制细粒棘球绦虫传播付出了诸多努力,该疾病仍然在许多地区流行,我们仍然迫切需要新的包虫病控制计划和改良方法去控制其传播。

由于各个国家社会和政治环境的差异,至今已开展的控制活动及措施存在各种各样的组合,很难规范在各种环境中能够通用的措施。在不同的地区和国家实行的特定的控制措施所具有的约束条件对控制效果有明显的影响。例如,流浪狗会导致一系列囊型包虫病传播问题,它们比绵羊和山羊更先成为宿主,但几乎不可能把它们纳入到统一的抗寄生虫药治疗方案中。1990年代,Sardinia的社会政治环境禁止对流浪狗执行安乐死无法作为控制囊型包虫病的措施。形成鲜明对比的是,Cyprus的流浪狗问题是通过执行安乐死解决的,且大部分采取枪杀的方法,总共处理了82984只狗(Polydorou 1995)。其中,仅1971年一年就击毙了27552只狗,相当于1天杀75只狗。社会和农业实践也有同样重要的影响。比如,Sardinia的绵羊主要用于产奶,年迈的绵羊没有什么肉可供食用,因此很少被送去屠宰场。然而,也有部分绵羊在农场上被屠宰而其被包虫感染的内脏也被遗弃,有些则直接老死于农场(Conchedda et al. 2002)。虽然很难对各个国家囊型包虫病的控制的效果做出一个综合性总结,但对过去控制措施效果的成败进行反思也可以对未来疾病控制提供有用的线索。这里我们将挑选一些成功消灭疾病的例子和一些虽然最初遭遇失败但是近来又成功地控制疾病传播的例子。

新西兰控制囊型包虫病的一件重要大事是在1934年,Louis Barnett 爵士在Otago医科大学建立了包虫病研究预防部;不久之后就兴起了关于囊型包虫病的公众教育活动(Begg 1961; Gemmell 1973)。

Gemmell(1973)引用Barnett的话来描述这些教育活动:

“多年以来,Otago医科大学包虫病预防研究部与卫生部和农业部的合作承担了广泛、深入和昂贵的教育和规劝活动。世界上没有任何一个国家耗费如此多的努力。我们在农村分发了数千张宣传海报、小册子和传单。我们一次又一次地在学校和农业杂志上出版文章、报纸,我们给农民和其他组织做了很多演讲,无论是老人还是小孩,男性还是女性,我们还安排了无线谈话节目、博物馆展示、实践展示等活动。”

新西兰一份关于狗的行动修订案(1908)在1937年规定了所有狗主人必须一年四次地给他们的狗注射足够的氢溴酸槟榔碱(arecoline hydrobromide)来预防细粒棘球绦虫感染(Gemmel 1995)。疾病控制措施也随着1947年新西兰北岛Hawkes湾南部联邦志愿委员会的建立而升级(Gemmell 1973)。要求委员会的成员对自己的狗使用氢溴酸槟榔碱,并向其他农民宣传关于包虫病控制的信息。每3个月就要给狗用一次药,并且要努力确保烹饪羊时将内脏煮熟煮烂。

Neil Begg(1915—1996)博士是Dunedin的一个儿科医生,因在小儿脑部发现了一个包虫囊包而成为包虫病教育事业的先驱。直到1959年,全国共有436个包虫病根除志愿委员会(Gemmell 1973)。显然,尽管有了这些活动,他们在控制人类和食用性动物囊型包虫病传播方面的仍然收效甚微,甚至不见成效(Gemmell 1973, 1995; Gemmell et al. 2001; Gemmell和Schantz 1997)。尽管如此,逐渐加强对囊型包虫病控制的公众意识激励了政府的参与,包虫病行动中(1959)建立的国家包虫病委员会成为了新西兰包虫病控制的中枢。其后,政府强制检测狗的细粒棘球绦虫感染,1940年的“肉类行动”规定用生的内脏杂碎喂狗是违法的。官方参与控制活动大约10年后,囊型包虫病在人类和绵羊身上的感染力有了持续性的下降(Gemmell 1973)(图1)。根据细粒棘球绦虫和其他绵羊—狗传播的带状绦虫、羊绦虫在传播动力学上的不同,发现在羊带绦虫(T.ovis)流行程度上升的同时,囊型包虫病的流行有所下降(Gemmell 1973; Gemmell et al. 1986b)。一个相似的现象也出现在新西兰Styx的一个控制现场试验中(Gemmell 1968, 1978b; Gemmell et al. 1986b)。羊带绦虫囊寄生在绵羊的肌肉中,致羊肉产业的经济损失。因此,囊型包虫病的控制工程从1969年起进行了改造,包括了对其他带状绦虫的控制,对所有的狗每隔6周执行一次治疗,首剂应用灭绦灵,然后使用吡喹酮。1990年停止在狗身上的用药,但监督和管理依然继续。这段时期绦虫控制项目由新西兰国家包虫委员会执行,资金来源于狗主人上缴的大约400000只狗的注册税(Gemmell 1995)。在1991年,此项目的执行权转交给农业部,而这时细粒棘球绦虫的传播几乎停止了。在正式开展囊型包虫病控制运动的43年后,新西兰在2002年的9月宣布他们暂时可免于包虫病的灾害了(Pharo 2002)。

图1 正式控制运动启动后囊型包虫病在新西兰Tasmania(澳大利亚)和乌拉圭成年绵羊中的流行。经过Gemmell(1995)的同意进行了重画与拓展。

(% sheep infected——成年绵羊感染率(%),Year of slaughter——出栏年份,新西兰塔斯马尼亚岛、乌拉圭)

在新西兰正式开展控制囊型包虫病运动后不久,人们开始关注于澳大利亚的Tasmania的囊型包虫病控制情况。Tasmania是澳大利亚的一个岛州,有68,400平方公里的领域。在1961年人口大约有350,000人,农村居民约占三分之一(1961年人口普查)。1962年,居民的推动促进了囊型包虫病的控制活动,并在1965年7月出台正式的控制措施,然而随后的两年半内并未完全采用这些控制措施(Beard et al. 2001; McConnell和Green 1979; Meldrum和McConnell 1968)。

T.C. Beard(1920–2010)博士在Tasmania的囊型包虫病控制活动推进中居功甚伟。作为Tasmania中部Campbell镇的全科医生,他注意到了一年内出现了三宗包虫病病例(1960年左右),其中一名7岁男孩的肝脏包囊在早期未被发现,直到他在与兄弟玩耍时包囊破裂,导致过敏性死亡(Beard et al. 2001)。Beard 组织了一群有影响力的市民,建立了Tasmania包虫消灭委员会,委员会带动了60个地方包虫消灭委员会的成立(Beard 1969; Beard et al. 2001; Begg 1961)。在Beard的举动的激励下,州政府在1965年开始了由农业部主导的官方控制运动。Tasmania包虫消灭委员会及其地方委员会在政府支持下继续其教育活动。该项控制运动基于之前在新西兰实施的运动(Begg 1961),并包括公众教育,对确诊感染的狗进行氢溴酸槟榔碱用药以清除感染,并对与感染狗接触的狗主人进行了严格的随访。一开始,官方遵循自愿原则鼓励狗的主人带狗进行检查,但18个月后改为强制性检查(McConnell 1987)。同时,告知农民不要给狗喂食动物内脏,把狗和宰杀工具隔离开,以及避免狗四处乱跑。刚开始,城市和农村的狗都要参与到检测中来,但是后来发现城市的狗感染率极低,因此1967年后,城市中的狗无需再纳入检测范围(McConnell 1987)。一旦发现动物主人拥有任何一只感染有细粒棘球绦虫的动物,他的所有狗都要使用灭绦剂丁奈脒。1969年引进了对感染动物的检疫措施,1970年吡喹酮代替了丁奈脒,1974、1975年后有高感染几率的绵羊也要被隔离。被感染狗的主人要接受包虫病控制官员的多次随访。

在控制活动之初,Beard(1987)预测人类囊型包虫病感染率在未来的20~30年间不会显著改变。然而这被证明是相当错误的。人类感染率与狗和绵羊的感染率同期下降,使得Beard推翻了之前关于人类囊型包虫病感染预测的武断意见,并发表了“Evidence that a hydatid cyst is ‘seldom as old as the patient’ ”(包囊很少能长存的证据)一文(Beard 1978)。在Tasmania官方控制活动开始后的10~12年,细粒棘球绦虫的传播就近乎消失了(Beard 1978),控制项目也从主动出击阶段转移到巩固阶段(1976)(Bramble 2001),重心开始转移至监督绵羊的感染和隔离重度感染的羊群上了。1988年,受感染的羊群的主人被要求在5年内消灭所有与该羊群接触的动物,最后一批感染的羊群在1995年被消灭(Middleton 2001)。作为这项行动的最后一个阶段,强制性没收感染的羊群最终却没有执行。在1996年2月,Tasmania宣布暂时消灭了所有的细粒棘球绦虫(Middleton 2001)。

控制包虫病的计划在新西兰、Tasmania和其他许多地区获得成功,特别是在岛屿环境下。而另一些计划则没有那么有效(Craig和Larrieu 2006; Gemmell 1995),如在阿根廷的里奥内格罗省(Larrieu et al. 2000),Cyprus(Economides和Christofi 2002;Economides et al.1998;Economides和Thrasou 2002)和乌拉圭(Craig和Larrieu 2006;Gemmell1995),尽管囊型包虫病的控制项目实行了长达30多年,也显著降低了囊型包虫病的发病率,但该病的传播却仍在继续。

乌拉圭提供了一项十分有价值的研究,因为它是唯一一个在大陆环境下进行的全国范围包虫病控制行动的国家(Gemmell 1995)。乌拉圭的强制性囊型包虫病控制措施起始于1965年,伴随着一项法案的推出(Ley No. 13.459)和包虫病防治名誉委员会(Commission Honoraria de Lucha Contra la Hidatidosis)的创立(Ugarte和Perdomo 1995)而开始。这项计划的资金支持一开始是通过注册狗的税收获得。起初,委员会鼓励狗主人采用氢溴酸槟榔碱治疗他们的狗。在1973—1985年军政府执政期间,尽管狗类治疗是强制性的,但是委员会没有运作并且狗的注册税也被纳入了一般税收(Gemmell 1995)。在1985年乌拉圭恢复为民主国家后,委员会最初并没有多大举动,然而随着法案Ley No. 16.106于1990年的通过,这项计划被加强并且养狗注册税的征收权从委员会转移到了警方。到此为止,这些控制措施的有效性似乎却还是微不足道的(图1)。应用于狗类的吡喹酮系统治疗于1994年引入,这和其他于90年代开始实施的一系列措施一起,(Ugarte和Perdomo1995)似乎在包虫病控制上获得了一个实质性的进展(Cabrera et al. 1996, 2003),2002年乌拉圭绵羊的囊型包虫病患病率水平下降到了3.8 % (Dr Daniel Orlando, cited by Craig和Larrieu 2006)。

Gemmell(1995)和他的同事(Gemmel和Roberts 1998; Gemmell和Schantz 1997)比较了世界各地囊型包虫病控制计划的相同和不同之处,彰显出了不同措施之所以归于成功或失败的特征。在切实降低疾病传播的措施中,自发的公众教育措施几乎普遍无效。但唯一的例外是冰岛,这个国家独特的环境造就了的教育成果收获了成效(Beard 1973; Dungal 1946, 1957)。在吡喹酮成为狗类高效杀绦虫药后,便成了所有囊型包虫病控制计划中不可缺少的一部分。但是,吡喹酮控制疾病传播的有效性明显受到使用频率以及喂药人员的影响,即是由控制计划的工作人员喂药还是狗主人亲自喂药可产生不同效果。Gemmell(1995)和Roberts(1998)强调,在似然分析中确保控制计划资金的可持续性是有效控制囊型包虫病至关重要的因素,资金不足是Sardinia囊型包虫病控制计划失败的一个重要因子(Conchedda et al. 2002)。智利南部控制计划资金的缩减造成病狗治疗周期的延长和囊型包虫病的复发流行(Vidal et al, 1995)。相似地,英国威尔士的南波厄斯郡因控制计划的资金被撤回而导致了疾病流行传播的迅速恢复(Lloyd et al, 1998)。控制计划资金充足时,狗类的治疗就能由计划中训练有素的工作人员完成(例如在澳洲新西兰和 Tasmania,Wales 1983–1989)。当资金得以满足后,杀绦虫药就可以发放给狗主人或通过狗主人自行购买治疗,如此一来,所面临的问题就变成治疗过程是否具备依从性了(Gemmell 1995; Gemmell和Roberts1998; Lloyd et al. 1998; Vidal et al. 1995)。 

4. 2囊型包虫病控制的新工具和新范例 

两种新型工具的出现将改变未来囊型包虫病的防控方法。首先,改进狗类体内包虫病的诊断性检测方法。纵观至今为止的大多数包虫病控制行动,诊断只能通过检测由氢溴酸槟榔碱促排便得到的排泄物中是否含有成虫来确定。这个过程并不令人愉悦,且结果不可靠,在某些情况下对狗甚至是危险的,对那些处理粪便感染物的人来说也存在危险(Beard et al. 2001)。如今,确诊狗类细粒棘球绦虫感染的方法有粪抗原检测(Allan和Craig 2006; Allan et al. 1992;Deplazes et al. 1992; Huang et al. 2007; Malgor et al. 1997)和粪中的DNA分析(Mathis和Deplazes 2006)。

新的控制措施中第二个潜在的革命性发展,是研发出一种针对寄生虫中间宿主的有效疫苗(Heath et al. 2003, 2012; Lightowlers et al. 1996, 1999)。该疫苗采用了从该寄生虫的生活周期阶段中的六钩蚴所克隆得到的重组抗原。在针对几种中间宿主的大量的试验中,该疫苗提供了超过94%的保护率以对抗人工感染的细粒棘球绦虫病(Lightowlers 2006)。Torgerson(2003, 2006)和Heath(2003)应用传播系数的数学模型,对包括采取EG95疫苗接种措施在内的囊性包虫病控制效果进行了分析。在所有建模的方案中,联合应用疫苗和较低频率的吡喹酮治疗(每半年一次)提供了一个控制水平最佳而干预成本较低的结果(图2)。EG95疫苗的应用加上每半年一次的吡喹酮治疗预计将在7年内最大程度地减少疾病传播,而在15年内几乎可以中止传播。这个模型并未包括疫苗和使用吡喹酮治疗以外的其他任何辅助的干预措施,如教育狗的主人、减少狗的数量、剔除年老的中间宿主等可减少犬类暴露于受感染内脏几率的方法。重要的是,当前很难或者不可能实现其他方法(例如犬类控制)的情况下,犬类疫苗联合每半年一次的吡喹酮治疗仍然相当有效。

图2 三种不同的控制方案在羊群中囊型包虫病发病率的模拟结果。分别为6个月一次的犬类驱虫治疗、接种率75%的羊群疫苗接种、驱虫药和疫苗接种的联合治疗。根据Torgerson(2003)的结果进行重绘,已获知情同意

(Prevalence of E.granulosus in sheep——羊群囊型包虫病发病率;Time after start of control(years)——控制方案开始时间(年);6月一次的犬类驱虫治疗;羊群疫苗接种+驱虫药的联合治疗羊群疫苗接种;)

我们有必要对包含家畜接种EG95疫苗在内的各种控制现场做一个实地评估。这些评估应该包括在开展控制活动之前对囊型包虫的传播水平做一个准确评估,并且始终密切监测,以便确定被评估的措施的有效性。研究组采取的措施要求包括,对狗接种家畜疫苗并联合进行每半年一次的吡喹酮治疗,以及单独接种疫苗的干预。对照组将包括不干预或者只让狗接受每半年一次的单独吡喹酮治疗措施。另一项有意义的评估是关于在“最佳”疫苗接种策略基础上调整控制措施的效果变化,例如在小羊两次接种后进行每年一次的加强免疫。另一种消耗较少疫苗的策略是在对小羊两次接种后的1岁左右,无需再接种过其他疫苗时增加一次疫苗加强接种。

目前,还没有任何明确的证据确切指出接种EG95的动物的免疫力能持续多久。EG95疫苗有高度免疫原性,并且能提供至少持续一年的免疫力(Heath et al. 2003)。如果发现对细粒棘球绦虫的抵抗力与年龄相关,并且特定接种年龄可使接种的动物拥有更久的抵抗力,那么测试疫苗接种的最佳方案,同时可最小化注射接种量是非常重要的。感染猪带绦虫十分常见,尤其在细粒棘球绦虫高度流行的地区。有明确的证据表明在羊(Gemmell 1966)和其他中间宿主(Rickard和Williams 1982)身上不同的带状绦虫种间存在交叉免疫。此外,也有明确的证据表明感染某些带状绦虫后的抵抗力强弱与年龄完全相关,例如老鼠感染的巨颈带绦虫的病例(taenia taeniaeformis)(Rickard和Williams 1982)。然而,已有的证据表明免疫力缺陷或与年龄相关的抵抗力与羊感染细粒棘球绦虫有关(Lightowlers回顾, 2010b)。这解释了为什么羊类是动物群中囊性包虫病感染最多的动物(Cabrera et al. 1995)。羊囊型包虫病一个潜在的混杂特征是包囊生长缓慢,并且预计随着其生长能够更容易地识别出来。这对于已公布的关于细粒棘球绦虫病在患病率和疾病严重程度上,随着年龄增长而变化的数据是否产生影响,目前尚不清楚。根据现有的数据表明,一个值得评估的囊型包虫病控制方案是对1岁左右的小羊进行两次EG95免疫后再加强免疫一次,而不是对小羊接种疫苗并且每年加强接种。作为一个控制措施,如果发现这是有效的,将有助于降低疫苗接种的成本。 

5 结论

随着一个能够在较高水平上对抗中间宿主体内细粒棘球绦虫和猪带绦虫的有效疫苗的研发,通过新的疾病控制方案,将有望减少囊型包虫病和脑囊虫病所导致的全球负担。这些和其他人畜共患病在体现同一健康方法对于人类和动物健康的重大意义方面提供了清晰明显的例子。猪带绦虫的研究让人特别振奋。而囊虫病则被国际疾病消除特别小组(International Task Force for Disease Eradication,ITFDE)确认为有可能彻底消灭的仅有的六种疾病之一(1993)。ITFDE由一群科学家组成,他们在1989—1992年期间多次会面,并且分析了90多种疾病是否能切实得到根除。那些被确认为可被根除的疾病包括麦地那龙线虫病、脊髓灰质炎、腮腺炎、风疹、淋巴丝虫病以及囊虫病。对于囊虫病,工作组曾致力于研究对人群进行大规模化学治疗的可能性,以清除绦虫携带者,由此阻断寄生虫从人到猪的传播。然而,由于猪群作为其储存宿主的持续存在,仅仅致力于清除绦虫携带者从而阻断猪带绦虫传播的方案并没有成功。而如今,针对人和动物宿主的有效干预措施都已存在,有效控制人类脑囊虫病的可能性将大于过去,或者说,如ITFDE十几年前鉴定的那样,这些疾病甚至可能会被彻底消灭。

文章来源:人民卫生出版社《同一健康与新发传染病》(主译  陆家海  郝元涛)本文经主译同意发布,未经主译允许不得转载!

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