脑⼦进了致命⽣物,还能回到正常吗?现在的答案是,应该可以。2023年伊始,美国加州⼤学旧⾦⼭分校的⼀名传染病医⽣娜塔莎·斯波蒂斯伍德和同事们取得了⼀项史⽆前例的突破——只⽤1种药物就成功治疗了⼀位遭受罕⻅的、致命阿⽶巴原⾍感染的患者。此前有类似的、治好阿⽶巴原⾍感染的案例。⼀般是在感染早期确诊后,医⽣们尝试了好多种对阿⽶巴原⾍有一定效果的药物,最终侥幸治好了病⼈。
但尽管如此,医⽣们也⽆法保证这些有效果的药物是否能在下⼀位患者身上重现效果。能从阿⽶巴原⾍的⼿中逃脱,⽆疑⼗分幸运,这类⽣物真的很狡猾,其中⼀些会从⽪肤、⿐腔上的伤⼜进⼊⼈体,再进⼊到⼤脑引发症状,这中间可能会有数周到数个⽉的时间。但⼀旦症状暴发,情况变得⼗分危险,感染者可能很快就会死去。
此时,医⽣有很⼤可能完全不知道患者遭受着什么,⽆法对症下药——是的,治疗的前提是确诊,但确诊阿⽶巴原⾍感染也是⼀项挑战。2022年9⽉,《新英格兰医学杂志》(NEJM)杂志上就报告了这样⼀个病例:⼀位82岁的⽼⼈在全身⽆⼒了两周之后进⼊了医院,⽽后仅过了9天,他就去世了。最开始,医⽣发现他只是有弥漫性虚弱。但1天后,患者开始出现失语症状,右边⾝体⽆⼒,精神状态也发⽣了变化。
医⽣发现他的⼤脑中有炎症,但没有明显的病理特征。此后,⽼⼈的症状持续恶化,开始嗜睡,时不时会有癫痫发作。第4天时,医⽣发现他脑中有明显的额叶、顶叶和颞叶肿块性病变。患者的⼤脑没有恶性细胞,且针对细菌、真菌和病毒性脑膜炎的治疗,也都没有效果。导致这场悲剧的原因直到他去世之后才逐渐清晰。
医⽣解剖了⽼⼈的⼤脑,发现了很多囊肿和脑组织液态化坏死,确定他感染了阿⽶巴原⾍,并死于由其引发的致命的⾁芽肿性阿⽶巴脑炎。后来,据⽼⼈的妻⼦回忆,那段时间,他只接触过养护盆栽的⼟壤。⼈们害怕阿⽶巴原⾍,⼀定程度上也是因为,它在⼈类⽣活的环境中来去⾃由。阿⽶巴原⾍指的是⼀⼤类真核⽣物,不局限于特定的种属,特征是能改变⾃⾝的形态、伸缩伪⾜等等。
我们最担忧的⼀种阿⽶巴原⾍,是福⽒耐格⾥阿⽶巴原⾍,它们通常⽣活在温暖的淡⽔环境中,能从⿐腔进⼊⼈脑,并蚕⾷⼤脑的胶质细胞和神经元(因此被称为⾷脑⾍),导致发热、呕吐和急性脑炎等情况,感染者常常在2周内死亡,即使采取治疗,致死率仍可⾼达95%。⽬前没有明显有效的药物。与这种⾷脑⾍相⽐,还有⼀些阿⽶巴原⾍会更“温和”⼀些。
当患者接触受污染的⼟壤、⽔源和⽓溶胶,感染了棘阿⽶巴、Sappinia pedata或巴⽒阿⽶巴后,它们都会先潜伏数周到数⽉。感染的前期症状很像⼀般性的脑炎症状,患者⾝体表⾯也不会有明显的变化,因此很难确诊。⽽⼀旦出现⾁芽肿性阿⽶巴脑炎,患者的故事也将⾛到终点。在应对这种感染上,科学家⼀直⾯临着2个挑战:如何及时诊断以及针对不同的阿⽶巴原⾍找到治疗药物。
脏器坏死与NEJM介绍的那位82岁的感染者相⽐,娜塔莎接治的患者的情况相对会好⼀些。患者50多岁,没有明显的医学病史,在经历了⼀次全身性的癫痫发作后,就被送往了⼀家医院。核磁共振结果显⽰,他的左额叶有囊性病变的情况,且出现了⽔肿。医⽣给他打了能缓解脑⽔肿的药物地塞⽶松以及抗癫痫的药物左⼄拉西坦,随后将他转到了娜塔莎所在的医院——加州⼤学旧⾦⼭分校医学中⼼。
患者的前期症状和那位⽼年病例也很相似,存在定向障碍、注意⼒不集中、中度失语和右侧偏瘫等问题。娜塔莎等⼈对他进⾏了脑部组织活检,发现了⾁芽肿和急性炎症,但没有发现病原体(⽐如细菌、真菌等)感染的迹象。不过,根据现有的这些症状,医⽣们联想到了阿⽶巴原⾍感染,随后便对患者病理组织中的DNA进⾏扩增测序。在患者接诊的第26天,他们确定患者的⼤脑感染了巴⽒阿⽶巴原⾍。
⽽此时,他⼤脑中已经有更多的区域出现了多处损伤和囊肿的迹象。根据美国疾病预防与控制中⼼(CDC)的建议,医⽣们联合使⽤了7种药物对患者进⾏治疗。患者每天⼜服约6.78克的有效成分(实际的药⽚重量会更多,因为药⽚中其实很⼤⼀部分是辅料)后,如此治疗7天后,有了⼀定的效果。从检测结果看,患者⼤脑的病灶位点变⼩了,⽔肿减轻,且没有出现新的病灶位点。但是,这么多药物带来的毒性让患者的⾝体再也遭不住了。
他先是出现了低⾎糖,然后是更严重的肾功能衰竭,中性粒细胞数减少等。为了避免患者⾝体状况再恶化,医⽣不得不停了⼀些药物,对另⼀些药物进⾏了减量。这样调整下来,却压不住患者脑中的阿⽶巴原⾍了——病灶位点开始间歇性地扩⼤,脑中的⽔肿也增加了。好在,绝望来临之前,希望先来了。
为了拯救这个病⼈,娜塔莎⼀直在查找关于巴⽒阿⽶巴的研究,⽽⼀篇由同事兼⽣物化学家Joseph DeRisi在2018年发表的研究引起了她的注意。DeRisi的研究范围很⼴,涵盖了基因组学、病毒学和寄⽣⾍学等。他的研究通过筛选2177种经临床批准使⽤的化合物,发现了抗⽣素硝羟喹啉在很低的药物浓度下,就具有杀死巴⽒阿⽶巴原⾍的效果,且效果⽐美国CDC推荐的3种⼴泛⽤于治疗的抑制剂更好。
他们发现硝羟喹啉可以杀死巴⽒阿⽶巴原⾍的滋养体——阿⽶巴原⾍在这种形态下能破坏组织,导致各种严重的脑炎,引发患者死亡。此外,这种药物还能促使阿⽶巴原⾍进⼊休眠状态——形成包囊,⼤⼤延迟活性阿⽶巴⾍的复发。在包囊状态下,它们对⼀些抗⽣素或者严酷环境的耐受⼒更强,⽽对⼈脑伤害更⼩。硝羟喹啉此前已被获批,主要⽤于治疗尿路感染。
此前,DeRisi也想在患者中测试药物的效果,但等到联系上医⽣,患者已经去世了,所以⼀直没有得到机会。⽽娜塔莎和同事看到硝羟喹啉杀阿⽶巴原⾍的效果,觉得可以试试,毕竟也没有更好的⽅法了。他们向美国⾷品与药品监督管理局申请了紧急获批临床试验的许可。患者和家属也表⽰同意。在第103天,患者⽤上了硝羟喹啉,之前改进的治疗⽅案也在继续使⽤。⼀周后,患者⼤脑中的脓肿开始缩⼩,且没有新的病灶出现。
神经系统检查显⽰,他还有轻度定向障碍和注意⼒不集中。治疗还在继续,曲折地向好的⽅向发展。中间有3周,患者由于急性肾脏损伤,停⽤了硝羟喹啉3周,后续又继续使⽤这种药物,⽽病灶⼀直在持续改善。如今患者还在继续使⽤之前的疗法,他现在的传染病医⽣计划⼀年后尝试长时间停药。⽆论对患者还是医⽣,这次治疗都是⼀次全新且充满惊险的尝试。
娜塔莎和同事⼀⽅⾯看到了硝羟喹啉的治疗效果,⼀⽅⾯又觉得阿⽶巴原⾍在⼤脑中初期的感染,真的很难检测。相⽐于NEJM中的病例,这次医⽣们为患者做了活体采样和针对性的PCR测序后才有了答案,但正常情况下很容易和其他病原体导致的脑炎混淆。假如⽤上DeRisi领导的研究团队开发的新⼀代宏基因组测序,医⽣或许还能更加⾼效地完成检测。
这种测序技术速度更快,能对样品中所有的DNA进⾏扩增,并与多个数据库进⾏⽐对,确定感染情况。这项技术将来或许能帮助临床医⽣更快地了解患者的病因,以便及时制定相应的治疗⽅案。