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恰加斯病(Chagas disease)由克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)感染引起。本文回顾 2013 - 2023 年加州相关数据,发现多数人体病例感染可能源于拉丁美洲,虽有感染克氏锥虫的锥蝽,但本地传播风险低,还对监测及防控提出建议。
引言
恰加斯病,又称美洲锥虫病,是由克氏锥虫感染引发的虫媒传染病。克氏锥虫及其传播媒介锥蝽广泛分布于西半球,从美国南部至阿根廷的巴塔哥尼亚地区都有踪迹。
在自然界中,克氏锥虫的传播维持在一个复杂的循环里,涉及哺乳动物储存宿主和专性吸血的锥蝽亚科昆虫。非哺乳动物脊椎动物,像蜥蜴和鸟类,也可能参与克氏锥虫的传播,但具体作用尚不明确。克氏锥虫适应性很强,几乎能感染大多数哺乳动物的所有细胞类型,并且借助几乎所有已知的锥蝽种类进行扩散。
克氏锥虫的传播途径多样。锥蝽吸食感染哺乳动物的血液后,锥虫的锥鞭毛体进入锥蝽体内,在其 hindgut 形成永久性感染。随后,具有感染性的循环后期锥鞭毛体随锥蝽粪便和尿液排出。对人类来说,典型的感染途径是这些锥鞭毛体通过黏膜或开放性伤口进入人体,比如人们在抓挠被锥蝽粪便污染的叮咬部位时就可能感染。此外,哺乳动物还可能因吞食感染的锥蝽或其排泄物而感染,捕食感染的锥蝽或其他哺乳动物也是野生动物间传播的重要方式。在特定环境下,锥鞭毛体在死亡锥蝽腹部能存活数天至数周,若存在于食物或饮料中,其活力和感染性还能延长,但在外界环境中,温度升高、干燥等因素会降低其感染性。除了这些,人类还面临先天性传播、输血和器官移植感染的风险。
一旦克氏锥虫在哺乳动物宿主体内建立感染,寄生虫血症的稳定性和持续时间会受感染途径、宿主营养状况、寄生虫基因型以及合并感染等因素影响。在人类中,感染急性期可检测到寄生虫血症。若不治疗,感染会持续终生,还可能对心血管、消化和神经系统造成不可逆、使人衰弱甚至危及生命的损害。目前,美国有两种抗锥虫药物苯硝唑(benznidazole)和硝呋莫司(nifurtimox)可用于治疗无症状克氏锥虫感染和有症状的恰加斯病,且在年轻患者和感染急性期、不确定期的治疗效果较好。
在墨西哥、中美洲和南美洲的农村及城郊地区,多数人感染克氏锥虫。据 2010 年数据估计,约 600 万人感染,7000 万人面临感染风险,不过由于采取了媒介控制措施、改善住房条件和卫生状况、进行献血者筛查以及开展教育活动等,传播有所减少。
在美国,恰加斯病虽不是全国法定报告疾病,但在部分州需报告。据估计,美国约有 30 万人感染克氏锥虫,主要是来自拉丁美洲的移民。自 1955 年以来,全国共报告 80 例本地获得性感染。在美国南部 27 个州分布着 11 种锥蝽,加利福尼亚州有 3 种本土锥蝽,分别是长红锥蝽(T. protracta)、红带锥蝽(T. rubida)和多毛锥蝽(Paratriatoma hirsuta),其中长红锥蝽最为常见,且是加州唯一被证实感染克氏锥虫的种类。尽管加州有锥蝽和克氏锥虫存在,但本地获得性感染病例很少,只有 3 例有记录。鉴于此,研究人员对 2013 - 2023 年加州锥蝽提交情况和人类病例报告进行总结分析,以评估本地传播风险。
材料和方法
锥蝽提交
加州公共卫生部媒介传播疾病科(CDPH-VBDS)会收到居民和医疗人员提交的锥蝽样本。自 2013 年起,当存在室内暴露迹象(如观察到或疑似被叮咬、在床上发现锥蝽等)时,该科室会接受样本进行鉴定和检测。提交者需提供采集数据,包括地址、采集日期、发现锥蝽的位置等信息。CDPH-VBDS 会对符合条件的锥蝽进行物种和生命阶段鉴定,然后送往美国疾病控制与预防中心(CDC)进行克氏锥虫感染的分子检测,若呈阳性,还会检测是否有人类血液。同时,提交者会被告知检测结果不能作为医疗决策依据。
人类病例数据提交
人类病例数据收集属于公共卫生监测活动,并非研究范畴,已获相关机构豁免审查。加州可报告疾病信息交换系统(CalREDIE)用于电子疾病报告和监测,恰加斯病虽非强制报告疾病,但地方卫生部门(LHJs)可通过 “异常 / 其他疾病” 表格录入相关信息。研究人员从 CalREDIE 下载 2013 - 2023 年涉及恰加斯病的报告,分析其中的临床、实验室和流行病学信息,评估感染证据,判断感染是否可能在加州获得。
患者被发现感染克氏锥虫的途径多样,包括献血者筛查后医生通知、因出现疑似症状或存在暴露风险因素接受检测、器官或组织捐赠前筛查,以及其他未知方式。
数据分析
依据实验室结果和病例调查记录评估感染证据。根据 2024 年 6 月州和地区流行病学家委员会(CSTE)采用的监测病例定义,对患者进行分类:多次血清学检测且经 CDC 确认阳性的为确诊病例;献血者筛查和商业血清学检测均为阳性的为可能病例;仅有一次阳性检测结果的为疑似病例;检测结果为阴性或经 CDC 确认阴性的则不属于病例。
评估本地传播时,参考 Lynn 等人(2020)的标准并进行调整。若患者满足未在拉丁美洲大陆出生、无拉丁美洲大陆旅行史、无组织或器官移植史、无先天性传播证据且居住在锥蝽适宜栖息地飞行范围内(400 米)这 5 个条件,则被认为可能是本地获得性感染。通过 R 语言的tidygeocoder包对患者地址进行地理编码,再用 Google Earth Pro 绘制 400 米缓冲区评估栖息地。
结果
昆虫学和人类数据的时空分布
2013 - 2023 年,CDPH-VBDS 共收到 226 份符合检测标准的锥蝽样本,主要来自农村或靠近未开发土地的郊区,涉及 25 个县。样本包括长红锥蝽(190 只成虫、22 只若虫)、红带锥蝽(1 只成虫、4 只若虫)和多毛锥蝽(8 只成虫、1 只若虫)。长红锥蝽分布最广,来自 25 个县的 117 户住宅;红带锥蝽来自圣地亚哥县低沙漠地区;多毛锥蝽来自圣贝纳迪诺县高沙漠地区。
同期,CalREDIE 系统调查了 52 例可能感染克氏锥虫或患恰加斯病的患者,涉及 22 个县,平均每年报告 4 例,且与提交的锥蝽样本无关联。
锥蝽提交存在季节性,长红锥蝽、红带锥蝽和多毛锥蝽在 6 - 10 月提交数量最多,若虫主要在 5 - 11 月提交。分子检测发现,190 只长红锥蝽成虫中有 62 只(33%)感染克氏锥虫,其他样本均为阴性。62 只阳性样本中,31 只(50%)检测出人类血液,证实了人与锥蝽有物理接触。人类病例报告在 1 月最多,无明显季节性规律。
人类病例报告的特征
在 52 例调查患者中,23 例(44%)通过献血者筛查发现,14 例(27%)因出现疑似恰加斯病症状就医时检测发现,7 例(14%)无症状患者因存在风险因素接受检测,另外 8 例中 3 例通过其他筛查发现,其余通过未知方式发现。
多数患者为成年人(80% 年龄超 20 岁),71% 为西班牙裔或拉丁裔,女性占一半。但很多患者出生国和国际旅行史信息缺失,26 例(50%)患者出生国未知,23 例(44%)患者旅行史未知。已知信息显示,24 例(46%)患者在拉丁美洲大陆出生或有旅行史。
人类病例报告中的感染证据
实验室检测多为慢性恰加斯病血清学检测,仅 1 例患者 PCR 检测急性感染为阴性。40 例(77%)患者被分类为病例,其中 16 例(31%)为确诊病例,21 例(53%)为疑似病例。在 23 例通过献血者筛查发现的病例患者中,9 例(39%)为疑似病例,9 例(39%)经 CDC 确认。在医疗机构检测的患者中,近一半(9/21,43%)检测结果为阴性。
本地传播评估
依据 CalREDIE 系统中的信息评估本地传播的 5 个标准,发现 20 例(50%)病例患者因出生国和旅行史因素基本排除本地传播可能;因母亲出生国信息缺失等原因,无法评估先天性传播;在剩余 20 例患者中,11 例(55%)因住所距适宜锥蝽栖息地超 400 米,也排除本地传播可能。最终,9 例(23%)病例患者无法确定是否为本地传播,但其中 8 例除住所靠近栖息地外,其他评估标准信息缺失,难以全面评估。
讨论
11 年的数据表明,加州克氏锥虫本地传播虽有可能,但很罕见,对公众风险较低。三分之一提交的锥蝽感染克氏锥虫,且一半有吸食人血的证据,但都与人类病例无关联。多数人类病例为慢性感染,感染可能发生在拉丁美洲。多数无或未知旅行史的病例患者因住所远离锥蝽栖息地,本地传播可能性低;无法排除本地传播的病例患者大多信息缺失。
加州长红锥蝽感染克氏锥虫的情况与早期研究相近,其与野生动物宿主(尤其是木鼠属啮齿动物)间存在活跃的传播循环,主要通过吞食感染锥蝽或捕食感染哺乳动物传播,这种传播方式高效,但对人类风险不大,因为人类感染依赖靠近锥蝽栖息地和效率较低的粪便传播途径。
克氏锥虫经锥蝽粪便传播给人类的过程较为复杂,需要多个特定条件同时满足,且估计需与锥蝽多次接触才可能感染,在加州多数人不会有如此高的接触频率,重点应关注与锥蝽频繁接触的人群。
加州本土锥蝽与拉丁美洲的重要传播媒介不同,不太会长期占据人类住所。长红锥蝽多生活在野外,能在未开发的小块土地上生存;红带锥蝽和多毛锥蝽分布在人口稀少的沙漠地区。农村和郊区靠近锥蝽栖息地的居民更易接触到锥蝽,但即便锥蝽进入人类住所,也不一定会导致感染,因为其排便行为、锥虫在外界的存活能力等因素都限制了传播。相比之下,锥蝽叮咬过敏对人类健康的影响可能更大。
在美国,2007 年开始的献血者筛查发现了一些本地传播的克氏锥虫感染病例,但由于检测到的感染病例较少,部分州已停止对恰加斯病的监测。在加州,恰加斯病虽不是公共卫生重点关注的疾病,但对有拉丁美洲血统的人群仍有影响,公共卫生监测可促进诊断和治疗,但也面临一些问题,如监测可能主要捕获慢性病例,且公共卫生机构在连接患者与治疗资源时可能面临困难。
与其他西部州相比,德克萨斯州报告的恰加斯病病例较多,可能与该州锥蝽种类多、人与锥蝽接触报告多有关。
本研究存在局限性。恰加斯病在加州非强制报告疾病,病例数据多为地方卫生部门机会性报告,信息不完整,影响病例分类和本地传播评估;研究未包含洛杉矶和圣地亚哥县的数据,可能低估了实际病例数。目前,在加州全面强制报告恰加斯病的必要性不大,但标准化数据收集和病例分类有助于提高监测水平,为未来决策提供依据。
结论
综合来看,提交锥蝽样本的加州居民中未出现恰加斯病报告,这表明从锥蝽感染克氏锥虫的风险较低。多数人类病例为慢性感染,可能在拉丁美洲感染。虽然每年平均报告病例数较少,但实际病例数可能被低估。未来标准化病例报告有助于改善患者护理,加深对疾病负担和本地传播风险的了解。