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一场上万年的致命纠缠,就要终止了吗?_人类_疟原虫_红血球

一场上万年的致命纠缠,就要终止了吗?_人类_疟原虫_红血球
2021-12-30 22:55:31 来源:搜狐号

2021年10月6日,世界卫生组织(WHO)正式推荐RTS,S/AS01 (RTS,S)疫苗,给疟疾高负担地区的儿童广泛使用。

这是人类历史上,第一支疟疾疫苗。

人类VS疟原虫,这场亘古至今的战争,能否终结于WHO的一声令下呢?

欢迎收看由九九解说的——人类大战疟原虫战况。

这场战斗的结果和所有人都有关 | Pixabay

Round 1

几十万年前,非洲大地上,原始人类与野生疟原虫相遇了。

疟原虫使用 技能“蚊虫叮咬”,成功搭蚊子的顺风车,进入人体寄生。

之后的数十万年,人类使出技能 “奇怪衣服”“硬抗”等尝试治疗。

然,无济于事。

第一局,人类失败了……

2021年6月30日,世界卫生组织宣布 中国正式实现无疟疾。然而在此之前,中国本土疟疾清零已经近四年,逐渐退出我国公共卫生的中心舞台。在生活中,疟疾似乎已经变得陌生。

然而,在人类的发展史中,疟疾投下的死亡阴云,如影随形多年。根据研究推测, 恶性疟原虫的起源可能在几十万年前。在原始人类还在非洲时,人类和疟疾的战役就已经打响了 [1] 。

疟原虫的孢子体丨Wikimedia Commons, Ute Frevert & Margaret Shear / CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

而在这个阶段,人类毫无还手之力。欧洲、亚洲等各地历史记载里,都可以看见疟疾造成的大面积伤亡。

出生于1773年的欧洲地质学家约翰·麦克卡洛克(John MacCulloch),将欧洲极低的预期寿命归因于疟疾——荷兰预期寿命25岁,英国50岁,法国部分地区甚至只有22岁。

他活着的时候还不知道疟疾的病原体是什么,将其称之为看不见的未知之毒,并把意大利语中代表着脏空气含义的malaria一词,引入英语来指代疟疾 [2] 。为了防止吸入污染的空气,鸟嘴医生的装扮,一度在欧洲抗击疟疾时成为主流。

中世纪抗击瘟疫的医生会给自己戴上鸟嘴面具 | Public domain

在中国古代,疟疾就是在岭南、川贵一带神出鬼没的瘴气,可杀人于无形之中,导致当时的古人认为南方就是蛮荒危险之地。

由于对疟疾的认识浅薄,这局人类和疟疾的战役,可谓是敌暗我明,难以抵抗。

当然,在这个阶段,人类还有一个更原始的武器—— 自然选择

科学家发现,地中海、非洲、印度等地区的一些人,患有一种奇怪的基因遗传疾病,镰刀型红血球。有这种红血球的人,会面临贫血的困扰,血液输氧能力很弱,血管还容易堵塞,严重者可能会威胁生命。

正常红细胞中的红血球(上)和镰刀型红血球(下)的对比 | Public domain

为什么携带这种基因的人,没有在自然选择中被淘汰呢?因为疟疾。

镰刀型红血球病患者,对疟疾有一定的抵抗能力。而且,这是一种隐性的基因突变,只有两个染色体都发生突变,才会导致严重的贫血。相比疟疾带来的死亡阴影,贫血算得了啥呢?

因此,虽然疟疾凶猛,但人类也在反击,只不过代价昂贵——在自然选择中,一代代人倒在了疟疾脚下。

Round 2

进入大航海时代,

人类获得 道具“金鸡纳树”并提取了“ 奎宁”,

工业时代,道具升级,合成了与奎宁结构相近的抗疟药“ 氯喹”。

疟原虫使用技能“ 变异”提高了抗药性,氯喹效果降低。

人类使用技能“诺贝尔奖”,并获得道具“ 青蒿素”。

疟原虫再度使用“ 变异”变异技能尝试提高抗药性。

战局变得胶着了起来……

在秘鲁的传说中,Loxa地区的一次地震,让周边的大量金鸡纳树落入湖中,导致湖水拥有了治愈神秘发烧疾病的能力。此后,当地人学会了使用金鸡纳树皮治疗疟疾。幸运的是,金鸡纳树皮中,真的含有有效的抗疟成分—— 奎宁[3] 。

金鸡纳树 | Public domain

伴随着大航海时代的到来, 奎宁这种特效药传遍了全球。1693年,树皮磨成的金鸡纳霜,甚至拯救了地球对面的大清朝皇帝康熙。凭借化工优势,德国科学家在1934年人工合成了结构和奎宁十分相似的抗疟药—— 氯喹

尽管疟原虫不如病毒一般,突变能力强大,但伴随抗疟药物的使用, 疟原虫也逐渐产生了抗药性

后续研发的多种药物,包括乙胺嘧啶、青蒿素等,在一定程度上都面临耐药问题 [4] 。可以说,只要一种药物使用的时间够久,疟原虫就能进化相应的耐药株。

药物终究是有极限的,因此,人类不能仅仅依靠药物治疗来对抗疟疾。

疟疾的两个宿主分别是 蚊子与人类,灭蚊与隔绝蚊子,也是很好的防治疟疾手段。

世卫组织所编纂的疟疾病媒控制指南中,强烈建议在疟疾肆虐地区使用喷涂杀虫剂(拟除虫菊酯与胡椒基丁醚同时使用)的蚊帐,或者在室内喷洒滞留杀虫剂 [5] 。这两种方法在对拟除虫菊酯抗低的地区,能杀灭60%-90%的蚊子。即便在抗性较高的地区,也能杀灭近30%的蚊子。再加上蚊帐的物理隔绝,部分地区蚊子吸血成功率甚至可以低至10%以下 [6] 。

灭蚊与隔绝蚊子,也是很好防治疟疾手段 | Pixabay

但直至今日,即便有了药物与阻断传播的手段,2019年仍有2.29亿人次疟疾病例,死亡超过40万人。其中超过90%的病例与死亡出现在非洲,幼儿的死亡病例甚至超过六成 [7] 。

在我们的视线之外,有人还活在疟疾的阴云之下。

Round 3

人类研制出了道具“ 疫苗”,并消灭了天花。

疟原虫远比天花病毒复杂,不怕疫苗道具

人类对疫苗使用技能“ 升级”,对疟原虫十分有效

疟原虫血条骤减……

自从牛痘发明以来,人类便有了 另一条对抗疾病的道路——疫苗

疫苗可以让人的免疫系统,针对不同的病原进行模拟作战。这样,当病原进入人体后,立刻就会被消灭。在这条路上,天花便是人类第一个消灭的疾病。

然而,相比天花病毒, 疟原虫(原生动物门孢子纲下的一类动物) 的结构更为复杂。一般来说,病毒可能只有十几种蛋白,但目前已知的疟原虫蛋白质,就超过5000多种。想从疟原虫诸多的蛋白质中,找到合适的靶点制作疫苗并不简单。

同时,疟原虫具有极其复杂的生命周期。仅在人体内便可分为红细胞前期、红细胞外期、红细胞内期 [8] 。不同时期的疟原虫,蛋白质表达、形态,以及寄生地点有很大差异,这意味着,针对不同时期的疟原虫,可能需要设计完全不同的疫苗。

这些因素,都增加了疟疾疫苗的研发难度。

但除了技术上的难题,疟疾疫苗研发还 面临资金短缺的困难。如今,疟疾肆虐的地区,主要是低收入地区,而这些地区并非售卖疫苗的好市场,制药公司自然缺乏投资的动力。

研发困难、利润低,导致疟疾疫苗的研发人员远少于其他疫苗 [9] 。

但是人类的英雄主义,往往源自那些明知不可为而为之的行动。一款有效的疟疾疫苗,终于问世了。

RTS,S/AS01 (RTS,S)疫苗很可能为人类战胜疟原虫立下汗马功劳 | Pixabay

2021年10月6日, 世卫组织发布了在亚热带地区儿童中,广泛使用疟疾疫苗RTS,S/AS01 (RTS,S)的建议

RTS,S/AS01 (RTS,S)疫苗主要针对红细胞前期的疟原虫,可以阻止疟原虫从血管中进入肝脏寄生。在2009年-2011年的非洲临床实验中,这款疫苗取得了不错的效果:接种疫苗18个月后,能降低约四成的病患数量。

另一方面,基于辐射减毒制造疫苗的思路也没有停。一款名为PfSPZ的疫苗便是基于此思路,也在近期的实验中,也展现了较为不错的效果与较高的安全性。在新冠疫苗研发中大放异彩的mRNA技术,也被投入到疟疾疫苗的研发 [10] 。

然而,RTS,S/AS01 (RTS,S)疫苗能否终结全球的疟疾? 仅凭这一款疫苗,比较难

虽然RTS,S/AS01 (RTS,S)疫苗能降低约四成病患,但这也意味着其保护率只有30~40%左右,也就是说,想要根除疟疾, 还需要搭配其他的措施,比如药浸蚊帐、新的抗疟药物、完善的疫情监控系统等等。

而这些措施的实现,还需要全球的多边合作。目前,超过90%的疟疾发生在非洲大陆最贫困的国家,比如尼日利亚、刚果、乌干达,这些地方经济落后、卫生基础设施薄弱。因此,在防控疟疾方面,他们需要大量的资金和技术支持。

而且,在全球经济、文化交流越来越多的今天,疟疾跨境传播非常简单,只要有一个国家还有疟疾,全球就仍旧面临疟疾爆发的风险。所以,消灭疟疾,需要全球的政府、健康组织以及人道主义机构的重视和合作。

或许,在不远的将来,在更安全、更有效的疫苗助力下,通过全球多边合作,疟原虫VS人类这场旷日之久的战争,将会有结束的可能了。

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参考文献

[1]Virginie Rougeron, Larson Boundenga, Céline Arnathau, Patrick Durand, François Renaud, Franck Prugnolle, A population genetic perspective on the origin, spread and adaptation of the human malaria agents Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax, FEMS Microbiology Reviews, 2021;, fuab047, https://doi.org/10.1093/femsre/fuab047

[2]Deb Roy R. Malarial Subjects: Empire, Medicine and Nonhumans in British India, 1820–1909.[M]Cambridge (UK): Cambridge University Press; 2017 Sep. Chapter 2

[7]https://www.who.int/news/item/06-10-2021-who-recommends-groundbreaking-malaria-vaccine-for-children-at-risk

[8]刘凌云,郑光美. 普通动物学 第4版[M]北京:高等教育出版社.2009.8

[9]https://www.cdc.gov/malaria/malaria_worldwide/reduction/vaccine.html

[11]Nussenzweig RS, Vanderberg J, Most H, Orton C. Protective immunity produced by the injection of x-irradiated sporozoites of plasmodium berghei. Nature. 1967;216(5111):160-2.

作者:九九

编辑:小贩儿

排版:洗碗

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