阿米巴病和自由生活阿米巴感染

第十节 阿米巴病和自由 生活阿米巴感染

一、阿米巴病

阿米巴病是一种肠道原虫溶组织内阿米巴感染。大多数的感染可能是无症状的,但溶组织内阿米巴会引起从痢疾到包括肝脓肿在内的肠外感染一系列疾病。

溶组织内阿米巴的生活周期分为两个阶段:抵抗力强的多核包囊阶段和可运动的滋养体阶段。人类作为自然宿主,通过食入人包囊而获得感染。这些包囊来自被粪便污染的食物或水,更罕见的是通过口—肛性行为。包囊能够在胃酸中存活,然后在小肠内脱囊,形成20~50 nm大小的滋养体。滋养体能够作为无致病作用的共生体在大肠肠腔存在,或者侵犯肠道黏膜引起阿米巴结肠炎。在某些患者,滋养体侵入黏膜进入血液,引起阿米巴肝脓肿。具有运动性的滋养体可被排泄至粪便中,对诊断很重要,但可因暴露于空气或者胃酸而被迅速杀死,因此不能引起感染。大肠肠腔中的滋养体形成包囊后随粪便排出,继续其生活周期。

(一)流行病学

既往关于溶组织内阿米巴感染及相关疾病的真实发病率和患病率是不清楚的,如今分子诊断技术正在逐渐阐明这些问题。以前的大多数教科书上写到,世界人口大约10%受到阿米巴感染。现在我们知道,大多数在粪便中发现的阿米巴滋养体或包囊的无症状者是感染了非侵袭性虫种,迪斯帕内阿米巴或莫斯科内阿米巴。迪斯帕内阿米巴似乎并不引起疾病,即使是在免疫抑制者中。而且,目前尚无证据表明莫斯科内阿米巴致病,尽管流行病学研究只是在初期阶段。相反,溶组织内阿米巴感染可以致病,即使不是所有患者都表现出症状。目前仍不清楚感染了溶组织内阿米巴的患者出现症状的概率有多大,在高流行地区进行的一项研究显示,感染者中只有10%在1年的观察期内出现症状。阿米巴病的一个显著特征是,虽然溶组织内阿米巴感染在男性和女性中的患病率无差异,但是阿米巴病在男性较女性更为常见。特别明显的是阿米巴肝脓肿,男性的患病率约是女性的7倍。这种差异的原因尚不清楚,但有报道,与女性相比,男性血清中针对阿米巴滋养体的补体介导杀伤作用效力较弱,可能是原因之一。

溶组织内阿米巴感染最常见于卫生状况不佳和人口密集的地区,这两大因素造成这些地区的食物和饮用水容易受到人类粪便的污染。高发病率地区包括非洲、中南美洲和亚洲等国家。在孟加拉国的一项大型系列研究中,腹泻患者中约2.1%存在溶组织内阿米巴感染,而无症状对照组中感染率为1.4%。2007年阿米巴病被列为墨西哥第六大常见疾病,发病率为544/100000人。在美国和其他的发达国家,阿米巴病较少见,主要见于旅游者和来自流行地区的移民。收容院里的被收容者中偶有感染暴发,据记载,在男男同性恋中阿米巴病感染率增加,但是这种感染大多数是无症状的,很可能是感染了迪斯帕内阿米巴。

(二)发病机制和病理学

阿米巴滋养体具有一大类潜在的毒力分子,包括黏附素、蛋白酶、成孔蛋白和其他效应分子,能够溶解细胞和组织,诱导细胞坏死和凋亡,抵抗固有免疫和适应性免疫防御。疾病开始时,阿米巴滋养体黏附于结肠黏膜上皮细胞。病变结肠的病理切片上可以见到结肠黏液屏障的破坏,但不清楚这种破坏到底是由寄生物引起并促进其黏附至黏膜细胞,还是由黏附事件所引起并导致随后的黏膜损伤。黏附主要是由表面凝集素分子家族介导的,这些分子能够与半乳糖和N-乙酰半乳糖残基结合。溶组织内阿米巴能够通过一个叫作阿米巴穿孔素的双亲性肽家族与宿主细胞接触而使其溶解,这种肽可在靶细胞膜上形成“木桶式”孔洞。在溶组织内阿米巴与宿主细胞接触后,细胞坏死和凋亡均可发生,哪种结局占主导地位与靶细胞和组织环境的固有特点有关。阿米巴半胱氨酸蛋白酶在疾病过程中起到了重要作用,这一点是明确的。

溶组织内阿米巴有一个半胱氨酸蛋白酶大家族,可溶解宿主细胞间的细胞外基质(从而分离细胞和促进入侵),并裂解宿主防御分子(包括补体、抗体)。在动物模型(包括人肠道移植嵌合体小鼠)中的研究表明,通过直接基因打靶或者化学抑制剂来抑制溶组织内阿米巴半胱氨酸蛋白酶的活性,能够显著减少疾病的发生。所有这些阿米巴毒力因子对人结肠的最终效应是产生小溃疡,这些溃疡边界隆起,局部上皮细胞缺失,有中度的炎症反应和黏膜出血。溃疡间的黏膜通常是正常的,但有时可见弥漫性充血。阿米巴滋养体可以接着从侧面侵入黏膜下层,形成典型的烧瓶样溃疡(病理学检查表现为窄颈病变),沿黏膜下扩展,在坏死组织的边缘含有溶组织内阿米巴滋养体。溃疡往往在肌层停止,全层病变和结肠穿孔不常见。阿米巴瘤是其肠道疾病的一种罕见的并发症,表现为肉芽肿性肿块突入肠腔,伴有肠壁增厚、水肿和出血,可引起梗阻症状。

在一些溶组织内阿米巴慢性感染的个体,滋养体侵入肝门静脉系统到达肝,引起阿米巴肝脓肿。阿米巴滋养体必须抵抗血清补体介导的溶解作用,在血流中生存。阿米巴肝脓肿在病理检查上具有典型的外观:类圆形脓肿,中心为大片坏死物呈鱼子酱样,坏死物质外包绕着薄层的少量炎症细胞和纤维,偶尔也有少量阿米巴滋养体。邻近肝实质通常是完全正常的。阿米巴肝脓肿的啮齿类动物实验模型研究结果表明,初始病变可能有更多的炎性细胞,阿米巴滋养体引起的中性粒细胞溶解可能造成组织损伤。在疾病的小鼠模型中,细胞凋亡是肝细胞死亡的一个重要部分,阻断含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶的活性可显著降低肝脓肿形成,但这些因素是否适用于人类疾病尚不清楚。先天性和适应性免疫在预防阿米巴感染或控制疾病中的作用需要进一步阐明。在高度流行地区儿童中的研究表明,先前的阿米巴肠道感染可刺激针对阿米巴抗原的黏膜IgA抗体,从而减少后续感染的可能性,这种保护是相对短暂的。相反,在越南一个具有阿米巴肝脓肿高患病率的地区人群中,尽管血清抗体是存在的,先前的疾病发作却并没有减少第二次发病的风险。动物模型的研究表明,细胞介导的免疫可能在宿主防御中发挥作用。使用糖皮质激素与阿米巴性结肠炎患者的不良预后相关。然而,艾滋病患者并没有表现出感染阿米巴的风险增加,也没有证据表明他们比免疫功能正常的宿主有更严重的患病倾向。

(三)临床表现

1.肠阿米巴病(https://www.daowen.com)

大多数患者是无症状携带阿米巴,但溶组织内阿米巴感染者可以发病。食入感染性包囊后2~6周出现阿米巴结肠炎的症状。腹泻(典型的血红素阳性粪便)和下腹部疼痛是最常见的症状。随疾病进展可出现全身不适和体重减轻。严重痢疾患者每日可以排便10~12次,每次量小而含有血和黏液,但只有约40%的患者出现发热。暴发型阿米巴结肠炎罕见,有严重的腹痛(包括腹膜刺激征)、高热、大量腹泻和显著的白细胞增多,主要发生于儿童、孕妇、使用糖皮质激素治疗者,也可能发生于糖尿病或乙醇中毒的患者。可以见到麻痹性肠梗阻和结肠黏膜脱落,暴发性病例中超过75%出现肠穿孔。有时暴发型阿米巴结肠炎的病死率超过40%。阿米巴结肠炎的并发症还包括中毒性巨结肠和阿米巴瘤。中毒性巨结肠(见于0.5%的结肠炎患者)表现为重度肠管扩张和肠腔积气,阿米巴瘤表现为腹部肿块,可能与结肠癌混淆。

2.阿米巴肝脓肿

阿米巴肝脓肿是阿米巴病最常见的肠外表现,在1个世纪以前它还常常是致命的,但是在目前快速的诊断方法和有效的治疗下,如今的病死率为1%~3%。疾病开始时阿米巴滋养体穿过结肠黏膜,通过门静脉循环到达肝。大多数阿米巴肝脓肿患者并不同时出现结肠炎的症状或体征,粪便中也没有阿米巴滋养体。唯一例外的是暴发型阿米巴结肠炎患者,他们中并发阿米巴肝脓肿是常见的。疾病可以出现在旅行或居住在流行地区数月至数年内,因此,仔细询问旅行史对诊断很关键。阿米巴肝脓肿的典型表现有右上腹疼痛、发热和肝区触痛。疾病进展通常呈急性,症状持续<10天。然而也可以出现较为慢性的表现,突出的伴随特征为体重下降和厌食。黄疸不常见,但右肺底部浊音和啰音(继发于胸腔积液)是常见的。实验室检查最常发现白细胞增多(无嗜酸性粒细胞增多)、碱性磷酸酶水平升高、轻度贫血和红细胞沉降率升高。

3.阿米巴病的其他肠外病变

右侧胸腔积液和肺不张在阿米巴肝脓肿中常见,通常不需要治疗。但是,有10%的患者会出现脓肿破溃穿透膈肌引起胸膜阿米巴病。突然发作的咳嗽、胸膜炎样胸痛和气短等症状均提示脓肿破裂进入胸腔。一些阿米巴肝脓肿患者表现为胸膜阿米巴病,可能与细菌性肺炎和脓胸相混淆。肝支气管瘘是一种显著的并发症,患者可咳出肝脓肿内容物——大量褐色痰中可能含有阿米巴原虫。1%~3%的患者脓肿破裂入腹膜,出现腹膜刺激征和休克。更罕见的是脓肿破裂入心包,出现心包炎常见的症状和体征(胸痛、心包摩擦感、呼吸困难、气促或者心脏压塞),接近30%的患者最终死亡。不到0.1%的阿米巴肝脓肿患者并发脑脓肿,突然出现头痛、呕吐、癫痫发作、精神状态改变,病死率高。皮肤阿米巴病(通常包括肛门和肛周)、生殖器病变(包括直肠阴道瘘)和泌尿道病变均有报道,是阿米巴病罕见的并发症。

(四)诊断

阿米巴结肠炎的诊断一直是基于在腹泻患者的粪便或结肠黏膜中检出溶组织内阿米巴滋养体或者包囊。但是,显微镜下不能区分溶组织内阿米巴和其他的内阿米巴属种(例如迪斯帕内阿米巴和莫斯科内阿米巴),从而限制了其作为专门诊断方法的效力。至少要检查3次粪便标本,这样可提高检测灵敏度。有学者认为,腹泻患者粪便中出现含有阿米巴滋养体的红细胞可高度提示溶组织内阿米巴感染。但是,由于大多数的溶组织阿米巴感染患者其粪便中未见到含有滋养体的红细胞,因此,该检查方法的适用性受到限制。

尽管存在这些内在局限性,显微镜结合血清学检测在世界各地很多医院和诊所里仍然是标准的诊断方法。粪便培养检测溶组织内阿米巴滋养体是一种研究手段,但一般不用于临床。PCR法测定粪便样本中的DNA是目前确定溶组织阿米巴感染的最具敏感性和特异性的方法,已成为有价值的流行病学研究工具;探针也可以用来检测迪斯帕内阿米巴和莫斯科内阿米巴。虽然在降低PCR相关诊断技术的成本方面已经取得了显著进步,该方法对于大多数流行地区的临床诊断仍不可行。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫层析技术的商品化试剂盒来检测内阿米巴抗原,价格更为低廉,更容易开展,使用越来越多。一些领先的试剂盒自称比显微镜有更高的灵敏度,能够特异性检测溶组织阿米巴,比显微镜具有显著优势。不幸的是,不是所有的临床研究都支持这些论点,人们担心这些检测方法在非流行地区的特异性,而且ELISA法的灵敏度和特异性不如PCR相关诊断技术高。此时,基于抗原检测的ELISA方法能够特异性检测粪便中的溶组织阿米巴,很可能是流行地区的最佳选择;但是,任何这些诊断试验的结果需要根据临床表现进行解释,最好进行二次验证试验。当临床上怀疑一个急性结肠炎患者患阿米巴病而最初的粪便检查为阴性时,结肠镜下黏膜活检找阿米巴滋养体可能有助于确立诊断,或者有助于识别其他疾病(例如炎症性肠病或者假膜性肠炎)。

阿米巴肝脓肿的诊断是基于检测(一般通过超声或CT)到肝内有一个或多个占位性病变,且血清学检测抗溶组织阿米巴抗体为阳性。正如前面所提到的,阿米巴病可以在患者旅行或居住在流行区数月甚至数年后出现,所以对于任何肝脓肿患者必须详细询问旅行史。典型的阿米巴肝脓肿为单个、较大,位于肝右叶,但敏感成像技术表明,多发性脓肿要比之前所认为的多。当一个患者有肝内占位性病变时,阿米巴血清学检测阳性对于诊断阿米巴肝脓肿具有高度的敏感性(>94%)和特异性(>95%)。曾有报道脓肿发病极早期(起病7~10天)的血清标本中出现血清学检测假阴性结果,但是重复检测几乎总是阳性。

(五)鉴别诊断

阿米巴结肠炎的鉴别诊断包括细菌性痢疾(例如志贺菌和弯曲杆菌感染)、血吸虫病、结肠纤毛虫感染、假膜性肠炎、炎症性肠病和缺血性结肠炎。粪便细菌培养、显微镜检和阿米巴血清学检查有助于阿米巴结肠炎与上述这些结肠炎的鉴别。阿米巴瘤可能与结肠癌相混淆,一些病例报道就描述了阿米巴瘤和相关肝脓肿最初被认为是结肠癌伴肝转移的例子。阿米巴肝脓肿必须与化脓性肝脓肿、肝棘球蚴病、原发或转移性肝肿瘤相区分。单从临床表现很难区别化脓性肝脓肿与阿米巴肝脓肿,但是阿米巴血清学检测通常是排除或者诊断阿米巴肝脓肿的关键。脓肿破裂入胸膜腔可伴有咳嗽、咳痰和呼吸困难,可能会先被诊断为支气管肺炎。

(六)治疗

咪唑类复合物替硝唑和甲硝唑是治疗阿米巴结肠炎和阿米巴肝脓肿的药物。到目前为止,溶组织内阿米巴尚未表现出对任何一种常用药物的耐药性,这就大幅简化了治疗。替硝唑的耐受性更好,在治疗阿米巴结肠炎和阿米巴肝脓肿时比甲硝唑的疗效略好一些。对于不能口服的患者,甲硝唑可以静脉注射给药。对于暴发性阿米巴结肠炎,应尽可能地保守处理,即使出现肠穿孔,需加用抗生素治疗肠道细菌并根据需要行经皮置管引流腹腔内积聚液体。

值得注意的是,考虑到阿米巴肝脓肿体积较大,给予治疗阿米巴结肠炎相同剂量的替硝唑或甲硝唑几乎均治疗成功。超过90%的患者在开始治疗后72小时内出现应答,腹痛和发热减轻。对于阿米巴肝脓肿,很少需要引流。在一个大的系列研究中,内科治疗的同时行经皮X线引导下脓肿引流术的患者与仅仅给予内科治疗的患者相比,在体温下降至正常的时间、住院天数方面均未表现出显著差异。肝脓肿插吸术适用于:怀疑为化脓脓肿或者双重细菌感染但诊断不明确的患者;替硝唑或甲硝唑治疗失败的患者(例如治疗4天后仍有持续性发热或者腹部疼痛);肝左叶有大的脓肿(因有破裂入心包的风险);或者是大的脓肿病情进展快即将发生破裂者。相反,对于胸膜阿米巴病和脓胸(阿米巴肝脓肿破裂进入了胸膜腔)患者,抽吸术和(或)经皮置管引流可改善其预后,并且,经皮置管或者外科引流是阿米巴心包炎的绝对指征。对于阿米巴肝脓肿破裂入腹膜腔通常采取保守处理,给予内科治疗,如果需要的话行经皮置管引流腹腔内积聚液体。

无论甲硝唑还是替硝唑均不能在肠腔内达到高水平,因此,阿米巴结肠炎或者阿米巴肝脓肿患者应该接受肠腔内药物治疗(巴龙霉素或者双碘喹啉),以确保感染的根除。巴龙霉素是首选药物。检测到溶组织内阿米巴感染但是无症状的患者应该接受治疗,因为其有将来发展为阿米巴结肠炎或者阿米巴肝脓肿或者传染他人的危险性。对于这些病例应按表中列出的巴龙霉素或者双碘喹啉的量进行治疗。

硝唑尼特是一种广谱抗寄生虫药物,在组织和肠腔中对于溶组织内阿米巴的治疗都是有效的,可能成为治疗方法的重要补充。但是,目前使用硝唑尼特治疗溶组织内阿米巴感染的临床经验仍有限。

(七)预防

避免摄入被人类粪便污染的食物和水,是预防溶组织内阿米巴感染的唯一途径。到流行地区旅游的游客应该采取和旅行者腹泻一样的预防措施。对粪便中排出溶组织内阿米巴包囊的无症状患者进行治疗,可以帮助减少疾病传播的机会。目前没有任何有效的化学预防药,也没有疫苗。

二、自由生活阿米巴感染

溶组织内阿米巴寄生史只能在人类和其他一些灵长类宿主体内生存,与之相比,自由生活阿米巴的耐格里属、棘阿米巴属和巴拉目属分布遍及世界,生活在咸水或者淡水环境中(包括湖、自来水、游泳池、空调设备和供热装置),引起突发性和机会性感染。

(一)耐格里属感染

耐格里属(“食脑阿米巴”)是引起原发性阿米巴脑膜脑炎(PAM)的病原菌。已有15个国家和除南极洲以外的所有大洲报道过PAM病例,极为罕见但几乎总是致命的。耐格里属喜欢温暖的淡水,大多数病例发生于过去2周内曾在湖中或游泳池中游泳的健康儿童。耐格里属通过水吸入或溅入鼻而进入中枢神经系统,其滋养体破坏嗅黏膜,侵入筛板,通过嗅觉神经上行进入大脑。最早表现为嗅觉丧失(通常认为是口味改变)、头痛、发热、畏光、恶心和呕吐。可出现脑神经麻痹,特别是第Ⅲ、第Ⅳ和第Ⅵ脑神经麻痹。症状出现7~10天疾病常发生快速进展,出现癫痫发作、昏迷和死亡。病理检查显示脑组织出血性坏死(通常在嗅球最为突出)、颅内压增高的表现,可能含有少许阿米巴虫的少脓性物质,以及明显的脑脊髓膜炎。

PAM的诊断是基于在新鲜脑脊液(CSF)湿片中检测到活动的耐格里属滋养体。脑脊液的实验室检查类似于细菌性脑脊髓膜炎所见,颅内压升高,糖降低,蛋白浓度升高,以多形核细胞为主的白细胞计数升高。任何化脓性脑脊髓膜炎患者经革兰染色、抗原检测和PCR检查找其他病原体、细菌培养等结果为阴性时(没有细菌感染的证据时),应该考虑到本病的诊断。不幸的是,PAM预后不佳。有报道少数幸存者用大剂量的两性霉素B和利福平联合治疗。

(二)棘阿米巴属感染

棘阿米巴属是一种自由生活的阿米巴虫,引起两个主要的临床综合征:肉芽肿性阿米巴脑炎和角膜炎。肉芽肿性阿米巴脑炎发生在衰弱、慢性病和免疫抑制患者(接受化疗、糖皮质激素,或者患淋巴细胞增生性疾病、系统性红斑狼疮或艾滋病)。感染常从鼻窦、皮肤或肺等处的原发病灶经血源传播侵犯中枢神经系统。感染扩散的速度比PAM慢。肉芽肿性阿米巴脑炎往往表现为脑内占位性病变。常见的症状包括精神异常、颈强直和头痛,伴有局灶性损害,包括偏瘫、共济失调和脑神经麻痹。癫痫发作和昏迷常先于死亡出现。脑组织病理学检查发现脑水肿及多发灶性坏死和出血灶。阿米巴滋养体和包囊散在分布于脑组织,通常位于血管附近。多核巨细胞形成肉芽肿,疾病由此而得名,但是较少见于免疫功能极度低下的患者。活检标本中检出棘阿米巴滋养体或者包囊,通常可以做出诊断。从疾病预防和控制中心(CDC)获得的荧光标记抗血清可以用于识别显微切片中的棘阿米巴。棘阿米巴滋养体和包囊偶尔可见于脑脊液中,但是大多数肉芽肿性阿米巴脑炎患者的脑脊液样本表现为:以淋巴细胞为主的轻度细胞增多,蛋白水平轻度升高,糖浓度正常或稍降低,无阿米巴虫。CT表现各不相同,在一些患者中出现类似于梗死的低密度病变,另一些患者出现与弓形虫病表现相似的多发性增强病变。不幸的是,没有对这种疾病有效的治疗方法,几乎所有的病例都以死亡告终。有报道使用包括喷他脒、磺胺嘧啶、氟胞嘧啶、利福平和氟康唑在内的多药联合治疗,一些患者得以存活。棘阿米巴角膜炎与角膜损伤和接触污染的水或土壤有关,还与佩戴角膜接触镜有关。在角膜接触镜相关感染中,重要的危险因素包括延长佩戴时间、违反卫生和消毒程序、游泳时佩戴接触镜、使用受棘阿米巴污染的自制盐水。棘阿米巴角膜炎在美国的发病率为每百万角膜接触镜用户中1.65~2.01例,在英国的发病率为每百万接触镜用户中17.53~19.5例。单侧畏光、流泪过多、发红和异物感是最早的体征和症状,一些角膜接触镜使用者双眼均发病。棘阿米巴角膜炎可以进展迅速,在数周内出现脓肿、前房积脓、巩膜炎、角膜穿孔伴视力丧失。确诊的方法包括角膜刮片或者活检标本中找到多边形包囊,在大肠埃希菌接种琼脂平板上培养活检标本等。鉴别诊断包括细菌、真菌、分枝杆菌和病毒(尤其是疱疹病毒)感染。目前的治疗包括局部使用有或无二脒剂的阳离子杀菌剂如双胍类或氯己定。棘阿米巴囊肿使治疗变得复杂,需要长时间用药(6个月至1年)。在严重的情况下,特别是当视力可能下降或已经减弱时,常需穿透性角膜移植术。

(三)巴拉目属感染

巴拉目属是一种自由生活的阿米巴,在免疫抑制和免疫功能正常的宿主中均可引起脑膜脑炎,尤其是儿童和老年人。本病的表现与棘阿米巴引起的肉芽肿性阿米巴脑炎相似,后者的各个方面——关于临床表现、病理学表现以及缺少有效治疗方法——同样可见于巴拉目属感染。大多数诊断是在死后尸检确定的,少数生前确诊的病例是通过脑活检标本的组织学检查而发现。从CDC获得的特异性抗血清有助于在临床样本中鉴别巴拉目属。