【科研合作】中國人群立克次氏體分子流行病學(xué)研究

病原宏基因組技術(shù)(mNGS)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,為少見/罕見病原體的快速精準(zhǔn)鑒定提供了重要的技術(shù)支撐。同時,在傳染病預(yù)防控制領(lǐng)域,針對具有潛在公共衛(wèi)生防控風(fēng)險的少見/罕見病原體,結(jié)合 mNGS 和經(jīng)典病原體分子分型方法也能夠開辟快速鑒別和精準(zhǔn)分子流行病學(xué)研究的新型技術(shù)路徑。

近日,中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制研究所/傳染病預(yù)防控制國家重點實驗室聯(lián)合杰毅生物創(chuàng)新應(yīng)用研究院,在國際知名學(xué)術(shù)期刊 Frontiers in Cellular and Infection Microbiology(IF:6.073)發(fā)表題為 “Human Rickettsia felis infections in Mainland China” 的研究論文。針對基于定量 mNGS(Q-mNGS)技術(shù)在不明原因發(fā)熱 (FUO) 患者中篩查發(fā)現(xiàn)的立克次體陽性樣本,該研究進(jìn)一步通過立克次體屬特異基因擴增子測序發(fā)現(xiàn)了 4 例由貓立克次體(Rickettsia felis)感染引起的跳蚤傳播斑點熱(Flea-borne spotted fever)病例,并結(jié)合相關(guān)患者信息開展分子流行病學(xué)分析,發(fā)現(xiàn) FUO 患者呈現(xiàn)高發(fā)的貓立克次體感染(2.14%,4/187),提示該類病原體存在較高的公共衛(wèi)生防控風(fēng)險,應(yīng)受到疾控系統(tǒng)和臨床端的高度重視。中國疾病預(yù)防控制中心傳染病預(yù)防控制所/傳染病預(yù)防控制國家重點實驗室秦天研究員為通訊作者,杰毅生物創(chuàng)新應(yīng)用研究院任若通博士、杜振山作為貢獻(xiàn)作者參與了該項工作。

  • 研究背景:

貓?克次體(Rickettsia felis)是?種新出現(xiàn)的跳蚤傳播斑疹熱病原體,可以感染多種宿主。與具有?種或兩種特定媒介物種的其他?克次體相?,貓?克次體可以由跳蚤、蜱、螨、虱?和蚊?等多種媒介所攜帶。貓蚤(Ctenocephalides felis)被認(rèn)為是貓?克次體的主要媒介和宿主。已有研究表明,貓?克次體在貓蚤中的流行率約為 95%。然?,其他媒介在疾病傳播中的潛在作?不容忽視。

自 1994 年美國?次報道貓?克次體導(dǎo)致?類感染病例之后,迄今全世界已報告數(shù)百例貓?克次體導(dǎo)致的跳蚤傳播斑疹熱病例,這些病例遍布除南極洲以外的所有?陸。在中國,2014 年江蘇省基于 PCR 方法報告了中國?個貓?克次體感染病例。隨著?通量測序技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)?,近年來從不明原因發(fā)熱 (FUO) 患者診斷出了更多的?克次體病例,且多為散發(fā)病例(?西、浙江和福建)。然?,基于?清學(xué)的分子流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),健康?群中存在較高的貓?克次體感染率(16%)。此外,最近對?洲不明原因發(fā)熱 (FUO) 患者的研究發(fā)現(xiàn),?達(dá) 15% 的患者?液中可檢測到貓?克次體。上述研究結(jié)果均提示,我們應(yīng)該對可能爆發(fā)的跳蚤斑疹熱疫情保持充分警惕。

  • 研究結(jié)果:

該研究隸屬于由 ICDC 領(lǐng)導(dǎo)的蜱傳疾病監(jiān)測項?,于 2021 年 4 ?至 2022 年 6 ?,從湖北、?西、福建、浙江、安徽、湖南六省基層醫(yī)院采集 187 例 FUO 患者的?漿或??管肺泡灌洗液(BALF),并利用熒光定量 PCR、定量宏基因組(Q-mNGS)和擴增子測序進(jìn)行人畜共患病病原體篩查,包括立克次體、無漿體、埃立克體和柯克氏菌等,共計發(fā)現(xiàn) 18 例立克次體陽性樣本,且未檢測到其他蜱傳病原。進(jìn)一步,針對上述 18 份立克次體陽性樣本進(jìn)行的立克次體屬特異基因(17kD、ompA、ompB 和 sca4 基因)擴增子測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中包含 14 名日本立克次體感染患者(血漿樣本)和 4 名貓立克次體感染患者(兩份血漿和兩份 BALF)。

4 名貓立克次體感染患者 [病例 1(59 歲,女性)、病例 2(58 歲,男性)、3(54 歲,女性)和 4(81 歲,男性)] 均有不明原因發(fā)熱的初始癥狀。病例 2、3 和 4 出現(xiàn)遍布四肢和軀干的黃斑皮疹。病例 3 和 4 存在可能由節(jié)肢動物咬傷所致的皮膚損傷。病例 2 和 3 出現(xiàn)白細(xì)胞減少,而病例 2、4 出現(xiàn)中性粒細(xì)胞減少。所有患者的 CRP 水平均顯著升高。病例 3 和 4 出現(xiàn)肝功能障礙,包括血漿白蛋白水平異常低,丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平異常升高。影像學(xué)結(jié)果顯示所有四名患者均存在肺部病變。

  • 研究結(jié)論:

首先,該研究基于定量宏基因組(Q-mNGS)、分子診斷和擴增子測序方法在中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了 4 例貓?克次體感染病例。4 名貓?克次體感染患者均于春季(4 月至 6 月)發(fā)病。貓?克次體感染病例分布于世界各地,但之前在中國,由貓?克次體引起的跳蚤傳播斑點熱的報告很少,迄今僅有 10 例報告(包括本研究中的 4 例)。貓?克次體感染病例在多個地區(qū)呈散發(fā),沒有明顯的區(qū)域分布,這可能與貓?克次體具有多種媒介以及不同媒介的廣泛分布有關(guān)。此外,除了 4 名被診斷為跳蚤傳播斑點熱的患者外,該研究還發(fā)現(xiàn) 14 名日本立克次氏體感染患者,提示日本斑點熱在中國也是一種重要的立克次體病。

其次,貓?克次體感染的臨床癥狀和體征與其他立克次體?。鐐靼唿c熱、鼠傷寒和恙蟲病)相似,包括發(fā)熱、皮疹、皮膚焦痂、神經(jīng)癥狀、消化癥狀、咳嗽和肺炎。然而,如果未經(jīng)治療或采取不當(dāng)措施,嚴(yán)重的情況,如肝臟腫大、心肌炎、腦膜腦炎、腦水腫以及急性和呼吸窘迫綜合征,可能會導(dǎo)致預(yù)后不良甚至死亡。該研究中,所有患者的臨床癥狀都始于不明原因發(fā)熱,但除了皮疹(3 名患者)和肺炎或肺部病變(4 名患者)外,其他癥狀都是非特異性的,提示在不明原因肺炎細(xì)菌感染患者的臨床診斷時應(yīng)考慮可能的立克次體感染。

最后,立克次體的傳播途徑復(fù)雜,已知貓蚤、蜱、螨和蚊子等都可攜帶和傳播貓立克次體等病原體,但是目前節(jié)肢動物向人類傳播立克次體感染性疾病的機制仍不清楚。大多數(shù)患者存在動物接觸接觸史,尤其是狗和貓,但目前尚未記錄到跳蚤的直接接觸史。該研究中四名貓立克次體感染患者均報告了未知蚊蟲叮咬,其中兩名患者觀察到了皮膚損傷,表明其具有很高的節(jié)肢動物接觸風(fēng)險。此外,瘧疾與貓?克次體感染之間的相關(guān)性研究揭示了瘧蚊在傳播貓立克次體中的潛在作用,說明蚊子也可能傳播貓?克次體。來自中國的前期研究表明,0.6–6.0% 的蚊子攜帶貓立克次體。目前,全世界近一半的人口面臨蚊子傳播疾病的風(fēng)險,而隨著氣候變化,對蚊子傳播疾病的控制將變得越來越困難。因此,在后續(xù)進(jìn)一步的研究中,我們可能應(yīng)該更加關(guān)注蚊子對貓?克次體傳播和致病的影響。

綜上所述,作為一種長期被忽視的傳染病,貓立克次體病感染病例近年來的報道有所增加,提示公共衛(wèi)生工作者和臨床醫(yī)生應(yīng)盡可能關(guān)注類似的由罕見/少見病原體所致的傳染病,特別是對有動物接觸史的 FUO 患者。同時,結(jié)合 Q-mNGS 等未知病原快速篩查技術(shù)和經(jīng)典分子分型等精準(zhǔn)鑒別方法,疾病預(yù)防和控制系統(tǒng)有必要對當(dāng)?shù)刎?克次體宿主和媒介進(jìn)行長期監(jiān)測和調(diào)查,并評估蚤傳斑點熱的潛在暴發(fā)風(fēng)險。