“食脑”变形虫感染几乎总是致命的。新的治疗方法即将到来

新药可能帮助患有危及生命的“食脑”变形虫感染的患者

Trophozite form illustration of the parasite Naegleria fowleri.

福氏耐格里变形虫在温暖的淡水中繁殖,当受污染的水通过鼻子最终进入大脑时,会意外感染游泳者。

Dr_Microbe/Getty Images

十多年前圣安东尼奥一个炎热的星期六,一名 8 岁男孩因持续数天的发烧、头痛、呕吐和对光敏感而被紧急送往医院。这个孩子住在德克萨斯州-墨西哥边境附近,他的母亲曾带他去墨西哥的一系列诊所就诊,但他的病情却恶化了。这个孩子现在已经失去知觉,对声音、光或其他刺激没有反应。

医生给孩子上了呼吸机,并开始全力以赴地找出病因。他们在男孩的脑脊液中发现了一种生物,几乎不留任何希望:福氏耐格里变形虫,俗称“食脑变形虫”。

这是 丹尼斯·康拉德医生,当时是圣安东尼奥大学医院的儿科传染病专家,在他的职业生涯中见过的第三个病例。其他两名患者都去世了。


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但康拉德最近读到一种新药选择,米替福辛,已被批准作为福氏耐格里变形虫感染的实验性治疗药物。他将其添加到男孩的药物治疗方案中,该方案已经包括其他抗菌和消炎药物。

“这是一个大杂烩,”康拉德告诉 Live Science。“这是一种糟糕的疾病,你只能用你所能想到的一切来打击它们。”

这个孩子的预后很差。他在抵达圣安东尼奥之前已经病了五天,大多数感染福氏耐格里变形虫的人在症状开始后约五天死亡。根据疾病控制和预防中心 (CDC) 的数据,1962 年至 2022 年间,美国确诊的福氏耐格里变形虫感染病例为 157 例。其中 4 人幸存。

在世界其他地方,情况也类似。感染这种变形虫而生病的情况很少见——而且非常非常罕见的是能幸存下来。但最近的少数幸存者可能要感谢米替福辛的康复,米替福辛是最近推荐的用于治疗原发性阿米巴脑膜脑炎 (PAM) 的新药,PAM 是由变形虫引起的疾病。新的药物可能也即将问世。问题是它们是否能在损害造成之前到达患者手中。

“瓷器店里的公牛”

福氏耐格里变形虫在华氏 80 度(摄氏 26.6 度)或更温暖的温暖淡水中茁壮成长,尽管它也可能在较冷的温度下设法存活,根据 CDC。它纯粹是意外地感染人类,当水被强行冲入鼻腔时,推动变形虫穿过一块叫做筛板的网状骨骼到达嗅觉神经,嗅觉神经充当通往大脑的通道。

免疫功能低下的人风险更高,胡安·费尔南多·奥尔蒂斯医生说,他是密歇根州大急流城 Corewell Health 的神经病学住院医师,他撰写了一篇关于治疗感染的期刊文章。根据 CDC 的数据,14 岁以下的男孩占病例的绝大部分,这可能是因为他们比其他群体更可能做将水冲入鼻腔的事情,例如跳跃和潜水。大多数病例涉及天然水体,但很少有病例与经过处理的水有关,例如在戏水池中。在少数情况下,人们因在洗鼻壶中使用自来水冲洗鼻窦而感染。

康拉德和他的同事在 2013 年 8 月治疗的儿童有一个典型的悲惨感染故事。他整个夏天都和母亲在格兰德河岸边的一个非正式营地度过,那里没有自来水。人们在河里洗澡,孩子喜欢在那里浅水区玩耍。

最有可能的是,他在那里遇到了变形虫,康拉德和他的团队现在必须杀死它——在它造成超过孩子能够承受的破坏之前。

PAM 通过大量破坏脑组织来杀死患者。变形虫本身直接造成了一些破坏,因此获得了“食脑”的绰号,但大部分脑损伤实际上是由身体对控制系统中的入侵者的强烈免疫反应引起的,康拉德解释说。康拉德说,进化为生活在体内的寄生虫通常有抑制宿主免疫反应的方法,这样它们就不会失去它们的食物票。但由于福氏耐格里变形虫不需要宿主,因此它没有这些适应性。“它就像瓷器店里的公牛,”康拉德说。

幸运的是,美国每年只有 0 到 6 例福氏耐格里变形虫感染,并且没有证据表明感染变得更加普遍,朱莉娅·哈斯顿医生说,她是 CDC 水传播疾病预防部门的医学流行病学家。虽然大多数病例发生在德克萨斯州、佛罗里达州和其他南部州,但近年来美国北部的病例比平时多,这可能是因为气候变化正在使水道变暖到变形虫喜欢的温度,哈斯顿说,并且2021 年的一项研究发现,在中西部地区,最北到明尼苏达州的病例也在增加。

“对于想知道自己是否处于危险中的人来说,最安全的方法……就是假设福氏耐格里变形虫存在于所有淡水中,”哈斯顿说。“湖泊、河流、任何天然淡水水体。”

绝境求生奏效

为了对抗正在攻击圣安东尼奥患者大脑的变形虫,康拉德和他的团队拿出了一种当时的新型疗法,米替福辛。这种药物是一种最初用于治疗利什曼病(一种由热带寄生虫引起的疾病)的抗菌药物——在研究中显示出对福氏耐格里变形虫的希望,因此 CDC 一直在分发它用于 PAM 病例。奥尔蒂斯说,米替福辛可以穿透血脑屏障,并且患者相对耐受良好。他补充说,这很重要,因为许多抗寄生虫药物也会损害人体细胞。

医生从 CDC 订购了这种药物。(今天,它以品牌名 Impavido 在市场上销售。)它在孩子入院 14 小时后到达。

孩子活了下来。

但他并非毫发无损。当男孩出院时,他可以自主呼吸,但做不了太多其他事情。经过几个月的康复治疗,他恢复了一些能力,但他的家人仍然必须帮助他进行基本的自我护理,康拉德说。

然而,同年夏天,阿肯色州一名 13 岁女孩在人工池塘游泳时感染了变形虫。她接受了快速治疗,包括米替福辛,并康复了。根据2015 年描述她治疗的病例报告,经过六个月的康复治疗,她没有因这次与死亡擦肩而过而留下任何神经系统后遗症。

她和德克萨斯州的男孩是自 1978 年以来美国 PAM 的首批幸存者。2016 年,佛罗里达州一名 16 岁男孩感染了 PAM 并接受了米替福辛治疗;他也完全康复

然而,并非所有接受米替福辛治疗的 PAM 患者都幸存下来。即使有了新药,PAM 的死亡率仍然超过 97%,根据 CDC 的数据

每年夏天,全国各地都会出现少数新的 PAM 病例,医生们一直在努力改进他们的治疗方法。康拉德说,他们越来越多地探索像将患者的体温冷却到华氏 95 度(摄氏 35 度)左右这样的策略,一些研究表明这可能改善脑外伤的恢复。

也可能有新的药物即将问世。雅各布·洛伦佐-莫拉莱斯说,米替福辛可能对肾脏和肝脏有毒副作用,并且在发展中国家无法获得,他是寄生虫学高级讲师,也是拉拉古纳大学热带疾病和加那利群岛公共卫生研究所所长。

因此,洛伦佐-莫拉莱斯和他的团队正在寻找替代品。其中最有希望的一种是硝呋妥因,一种在欧洲用于治疗尿路感染的抗生素。洛伦佐-莫拉莱斯和他的团队在 2023 年 8 月的《抗生素》杂志上报告说,在实验室培养皿中,低浓度的硝呋妥因诱导了福氏耐格里变形虫的细胞死亡,而不会对宿主细胞造成毒性作用。这种药物也已成功治疗了一名感染了另一种食脑变形虫,曼氏巴拉姆变形虫的患者。

现在,他们正在进行动物研究,并希望在明年的国际自由生活阿米巴会议(一个每两年举行一次的阿米巴研究人员会议)上展示积极的结果。洛伦佐-莫拉莱斯说,硝呋妥因已经在全球范围内广泛使用,而且由于它已经获准使用,因此不需要进行广泛的临床试验;医生可以开始超说明书使用这种药物。

新的替代方案

人们也在努力寻找新的药物来对抗 PAM。一些研究人员对开发针对福氏耐格里变形虫感染的 mRNA 疫苗感兴趣,2024 年《科学报告》杂志上的一项研究使用变形虫表面特征的建模来建议这种疫苗可能是什么样子。(该研究的作者没有回应 Live Science 的采访请求。)

洛伦佐-莫拉莱斯和他的同事也在研究一种叫做 elatol 的色素的影响,这种色素是从红藻中提取的。“我们已经从红藻中分离出一些关键化合物,这些化合物对包括耐格里氏菌在内的不同自由生活阿米巴非常有效,其浓度甚至低于目前的治疗方法,”他说。

然而,研究人员目前正在实验室培养皿中进行这些测试。将测试转移到人身上将需要制药公司的资助。洛伦佐-莫拉莱斯说,这可能很困难,因为公司看不到从像 PAM 这样的“罕见”疾病中获利的巨大潜力。然而,他说,PAM 仍然经常被忽视,他说,这可能意味着潜在市场比制药公司高管认为的更大。

与时间赛跑

也许对于今天的患者来说,最直接的希望只是更快地识别出这种疾病。茱莉亚·瓦洛奇尼克说,拯救 PAM 患者的时间很短,她是维也纳医科大学热带医学教授,研究阿米巴疾病。“如果为时已晚,无论使用哪种药物都无关紧要;患者通常无法存活,”她告诉 Live Science。

治疗开始较晚可能是康拉德的 8 岁患者遭受如此严重的脑损伤的原因之一,而大约在同一时间接受治疗的其他青少年则恢复得更完全。

阿米巴的测试很简单:取一份大脑和脊髓周围液体的样本,并寻找游泳的单细胞生物。但医生可能不会及时想到订购测试,因为 PAM 看起来像由更常见的病毒和细菌引起的脑膜炎。死于该疾病的儿童的家庭越来越多地努力提高人们的认识,这有望促进更快的诊断和治疗。例如,乔丹·斯梅尔斯基阿米巴意识基金会由一名 11 岁男孩于 2014 年死于 PAM 的父母创立,为医生和公众举办教育活动。

洛伦佐-莫拉莱斯说,意识正在发挥作用。“在过去四到五年中,每次我们参与临床病例时,诊断都很快,”他说。“以前不会发生这种情况。”

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