1976年下旬,一批刚从费城回来的美国退伍军人中开始出现一种神秘的病症:肺炎、高达41摄氏度的发热。当时的人们对这个病一无所知,于是将其称为“军团症”(Legion-naires disease)。
1976年正值美国建国200周年,这一爆炸性的新闻为欢乐祥和的气氛蒙上了阴影,各大报纸的头版头条均是“神秘的费城流行病——军团症”。没有任何实验室可以检查出病因;政府官员警告说,一场毁灭性的流行病可能在没有警告的情况下来袭,为此福特政府准备为每个美国人接种新的流感疫苗——猪流感疫苗;迈克尔·克里顿(Michael Crichton)的《天外来菌》一时间成为畅销书;一些科学家呼吁,暂停微生物实验室的工作,因为他们担心这些实验室可能成为细菌的源发点。
1976年美国媒体关于“军团症”的报道。本文图片均由作者提供
在经历几周的调查后,由于第二次疫情没有爆发,而且军团症患者的病没有蔓延到他们的家人和朋友身上,卫生官员松了一口气。最终,这次疫情有 221例确诊病例,其中34例死亡。
直到6个月后,医生和科学家才找到军团症的元凶——一种从未见过的细菌机体。1978年,美国疾控中心(CDC)和世界卫生组织(WHO)在第一次军团病国际学术讨论会上将其正式定名为嗜肺军团菌(Legionella Pneumophila,Lp)。
军团菌(Legionella)是引起军团菌病的病原菌,为革兰氏阴性杆菌,宽约0.3~0.9μm,长约2~20μm,其适宜生长温度为34℃~54℃,广泛存在于天然淡水和人工水域环境中。目前已确认军团菌属有50个种,共70个血清型,能引起人类疾病的约有20种,其中与人类疾病关系最密切的是Lp,已确认有16个血清型。
嗜肺军团菌如何传染到退伍军人?
找出病原后,研究人员注意到,当时军团症的大多数患者都曾在费城贝尔维·斯特拉特福德饭店某个鸡尾酒会的房间里聚集过。该饭店是美国退伍军人协会的总部,在疫情的消息传出后,饭店暂时关闭。
对军团菌的实验室研究表明,当环境不适宜繁殖时,军团菌会进入“活着但不可培养”(Viable but non—culturable,VBNC)的状态,这种状态下的军团菌对逆境的抵抗能力较强,而感染宿主细胞的能力则减弱。高水温是军团菌生长繁殖的有利因素,军团菌在自然界水体中广泛存在,但在江河湖泊等自然水体中含量不高或处于不可培养态,往往不易检出;在20—60℃的水中,特别是30—40℃的水中,军团菌最为活跃。
于是,调查人员将方向转向贝尔维·斯特拉特福德饭店的空调系统上。调查结果表明,贝尔维·斯特拉特福德饭店的冷却塔水虽然由市政自来水供水补充,但经过不断的循环蒸发,水质已发生恶化。到疫情爆发的7月,正值夏季,空调使用频繁,产热多,冷却塔工作负荷增加,冷却水温度增高;另一方面,由于气温高,冷却塔散热困难,一边产热增多,一边散热困难,导致冷却塔水温升高,军团菌生长繁殖活跃。
军团菌在冷却塔中的传播路径
最终,军团菌通过中央空调冷却塔工作时形成的含菌气溶胶进入中央空调系统。当免疫力低下的人群吸入含有军团菌的气溶胶时,军团菌会进入肺部,并感染肺泡巨噬细胞(Alveolarmacrophage),在其中增殖并扩散,引起可致命的急性呼吸道传染病。
这个来源未知的病症引起了美国人民的恐慌。在疾病爆发后,媒体激烈的新闻报道持续了几周,这为公众提供了难得的机会,让他们了解医生的工作方式和科学家的研究方式。军团症的爆发挑战了美国人心中的一种普遍观念,即抗生素和疫苗已将曾经致命的传染病变成了较小的威胁,现代医学几乎是无所不能的。
1976年美国媒体关于“军团症”的报道
军团菌的调查过程揭示了当时流行病研究遇到的各种死胡同:最初,研究人员将目标指向流感;在排除流感的嫌疑后,研究人员还测试了17种金属中毒的可能性;之后,卫生官员又检查了其他毒素或有毒气体的可能性。
调查技术失误的报道引发了美国公众对卫生部门应对突发公共卫生事件能力的担忧,美国政府不得不在1976年秋季举行国会听证会,这让联邦和州的卫生官员们颜面尽失。
疫情的爆发揭示了美国卫生系统中的诸多漏洞。从一开始,调查就遇到了许多问题,一个是美国退伍军人协会没有会议参加者的名单,因此无法与参会者联系以检查其健康状况;此外,官僚系统的反应速度也遭到诟病,如宾夕法尼亚州的一名医生于1976年7月30日(星期五下午)致电卫生官员,报告一起病例,但接电话的护士说,今天太晚了,周一再说;人们普遍抱怨,来自联邦、州和地方卫生部门的调查人员之间缺乏协调,无法确定由谁负责;一些批评家说,他们从新闻机构了解到的疫情,远多于卫生部门。
1976年,医生正在治疗军团症患者
事实上,嗜肺军团菌的发现并没有为这类病症划上句号。1976年以后,军团菌病在美国被列为监测疾病之一。以21世纪的最初几年为例,2001-2002年,9个州共报告9起军团菌病暴发(肺炎型军团菌病LD有7起,庞蒂亚克热有2起),共引起病例282例,其中6起与饮用水有关,所有的暴发都发生在大型建筑物中。2003-2004年,共报告19起军团菌病暴发,引起病例180例。2005-2006年,共报告肺炎型军团菌病病例1332例,其中旅游相关病例319例,非旅游相关病例1013例。据估计,美国每年有8000~18000人因肺炎型军团菌病就医。
在世界范围内,除西班牙、法国、英国、德国、瑞典、荷兰、意大利、葡萄牙等欧洲31个国家和美国外,澳大利亚、日本、加拿大、以色列等国也均发现军团菌病。中国自1982年在南京首次证实军团菌病病例以来,已有多起军团菌病暴发流行及散发病例报道。目前,除西藏自治区外,所有的省、市、自治区(包括台湾省)均有军团菌病报道。
据一份2004年刊载于《中国公共卫生》的研究表明,上海地区空调冷却水中军团菌检出率高达50%。《华南预防科学》的一份2005年的调查报告显示,广州市大型公共场所空调冷却塔水中军团茵检出率最高为57.14%,医院为44.4%,地铁为35.71%,小型公共场所为37.50%。2019年,北京市卫健委在一份通报中透露,北京市公共建筑集中空调冷却塔冷却水中,嗜肺军团菌总体阳性率达27%至73%。
军团菌病症的防治是个世界性难题,据不完全统计,已有近80种化学杀虫剂用于杀灭冷却循环水中的军团菌及其它细菌,然而效果都不理想。目前,还没有预防军团菌病的疫苗,只能靠早发现、早治疗以及预防为主的综合措施进行控制。
美国疾病预防控制中心发布的《卫生保健机构的环境感染控制指南》 中文版。
对此,美国疾病预防控制中心曾经通过一份 《卫生保健机构的环境感染控制指南》,给出过一系列预防措施。感兴趣的读者可以自行查阅。
参考资料:
- In Philadelphia 30 Years Ago, an Eruption of Illness and Fear。作者:Lawrence K. Altman,来源:The New York Times
- 一个细菌的致命之旅——嗜肺军团菌分泌系统及效应蛋白的研究进展。作者:陆勇军、李向辉、曾咏伦,中山大学生命科学学院,来源:《遗传》2011年10月刊
- 冷却塔水军团菌影响因素分析。作者:冯文如、宋宏、马林、陆勇军、龚玉姣,来源:《中国热带医学》2007年第7卷
- 军团菌病的流行概况。作者:路凤综述,金银龙、程义斌审校。来源:《国外医学卫生学分册》2008年 第35卷
- 空调冷却水军团菌微生态环境与繁殖传播研究。作者:郭常义、苏瑾、阮素云、陈悦。来源:《中国公共卫生》2004年第20卷
(本文经授权转载自微信公众号“ 群岛丨Archipelago”,原标题为《空调里的幽灵:1976年美国军团菌肺炎事件》 )
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