细粒棘球绦虫 :囊型棘球蚴病的病原体

更新时间:2024-09-20 22:54

细粒棘球绦虫纲(Echinococcus granulosus,Eg),又称包生虫,为带科棘球属,可引起一种人兽共患的慢性寄生虫病——细粒棘球蚴病,又称囊型棘球蚴病(cystic echinococcosis,CE),或称囊性包虫病。囊型棘球蚴病呈世界性分布,地方性流行,主要流行于畜牧区。高发区包括欧亚移民部分地区,如地中海俄罗斯及其附近的独立国家、中原地区北非和东部、澳大利亚及南美。在中国以新疆、青海省西藏自治区甘肃省宁夏回族自治区内蒙古自治区四川省西部流行严重。

Hartmann(哈特曼,1695年)可能是首先发现细粒棘球的成虫者。1853年,Von 菲利普·弗朗兹·冯·西博尔德(冯·西博尔德)通过实验确定了细粒棘球绦虫的生活史。1905年,Uthemann(乌特曼)在中国青岛首先发现囊型棘球蚴病病人。

细粒棘球绦虫的成虫体长2~11mm,多在5mm以下,虫体由头节、颈、幼节、成节及孕节组成。孕节内含100~1500个卵,虫卵为圆形或椭圆形,内含六钩蚴犬科是细粒棘球绦虫的终宿主,羊、牛、猪及人等为中间宿主,其中家犬是最主要的传染源。

囊型棘球蚴病的病程通常缓慢,潜伏期1~30年。该病多见于肝脏,其次是肺部、大脑、肾脏等。多数患者早期可无任何症状,主要的临床表现是棘球蚴囊在寄生部位的占位性压迫、刺激症状以及囊破裂所致的过敏症状。影像学检查发现囊性病变、血清免疫试验阳性有助于诊断,如肺囊型棘球蚴病破入支气管,咳出粉皮样膜状物质,尤其显微镜下查见头节或小钩即可确诊。该病的治疗以手术治疗为主、药物治疗为辅。手术以内囊摘除为主,甲苯达唑和阿苯达唑是该病最为常用的治疗药物。该病可通过管理传染源、加强健康知识宣传、加强屠宰场管理进行预防。同时,截至2022年4月,该病有Eg95、EgA31、Eg14-3-3等新型冠状病毒疫苗候选分子,这些疫苗均可诱导宿主产生一定的保护力,但它们诱导的保护力尚未达到人们所期望的水平。

定义

细粒棘球绦虫纲(Echinococcus granulosus,Eg),属带科棘球属,又称包生绦虫。成虫寄生于犬、狼等犬科食肉动物的小肠内,美国白灯蛾即棘球蚴或棘球蚴病寄生于牛、马、羊、兔、骆驼等食草动物的组织脏器内,亦可寄生于人体,可引起一种人兽共患的慢性寄生虫病——细粒棘球蚴病,又称囊型棘球蚴病(cystic echinococcosis,CE),或称囊性包虫病(cystic hydatid disease,CHD)。

历史

棘球蚴病(包虫病)是一种古老的寄生虫病。公元前330-公元前323年Nozais JP(诺扎伊斯)提出包虫病在Ptolema(托勒密)时代经撒哈拉沙漠单峰驼传播的可能性,即可认为是人类早期对包虫病的描述和认识。

Hartmann(哈特曼,1695年)可能是首先发现细粒棘球的成虫者。

1766年,Pallas(帕拉斯)根据在感染的动物中观察描述情况推测人类包虫囊泡可能是由绦虫(tapeworm)引起。1786年,Batsch(巴特石)认为人体棘球蚴病囊由细粒棘球绦虫感染引起。

1853年,Von 菲利普·弗朗兹·冯·西博尔德(冯·西博尔德)通过实验确定了细粒棘球绦虫的生活史,并强调感染该种蠕虫病最主要的特征是早期毫无临床症状。1869年,冰岛医生John Hjaltelin(约翰·赫贾特林)详细描述了肝囊型包虫病所表现出的临床症状是与其囊泡的大小、数量及部位有关。1875年,Moorin(穆林)首先提出棘球蚴存在着两种截然不同的种类,一种就是常见的囊性包虫病,另一种则是Rudolf Virchow(鲁道夫·菲尔绍)(1855年)描述的“Ulcerative Multilocular Hydatid”即浸润性多房包虫病。

1905年,Uthemann(乌特曼)在中国青岛首先发现囊性包虫病病人。

病原学

细粒棘球绦虫的生活史包括“成虫-虫卵-棘球蚴-成虫”。成虫寄生于狗的小肠上端,体长2~11mm,多在5mm以下,虫体由头节、颈、幼节、成节及孕节组成。孕节内含100~1500个卵。孕节被终宿主排出后,具有独自移动的能力,可爬上植物茎或沿草爬行,从而助长了虫卵的散播。虫卵为圆形或椭圆形,与带绦虫卵极为相似,内含六钩蚴。虫卵对低温和消毒液有较强的抵抗力,但在高温和干燥环境中则很快死亡。孕节或虫卵随终宿主狗粪便排出,污染牧场、禽舍、皮毛、蔬菜、土壤、水源等,虫卵被中间宿主牲畜或人吞食后,在胆汁和消化酶作用下,卵内六钩蚴迅速逸出,钻入肠壁后,经血循环至肝、肺等处,约经5个月发育成棘球蚴。当终宿主吞食感染棘球蚴的动物脏器时,原头节进入消化道,在其小肠内经3~10周发育为成虫。人是偶然的中间宿主,不参与细粒棘球绦虫的生活史。

细粒棘球蚴呈圆形囊状物,随寄生时间长短、寄生部位和宿主不同,大小可由数厘米至数十厘米。细粒棘球蚴为单房性囊,囊壁由两层构成,内层直接包裹着囊液,称为生发层,由有核细胞组成,厚约7~15um,生发层以芽生方式向囊内长出许多原头节和子囊。生发层之外为角质层,由生发层分泌形成,为无细胞的较坚韧的板层状结构,乳白色。囊液透明,内有原头节、育囊和子囊,子囊的结构与母囊相同。子囊内再生孙囊,如此子孙数代含有数百万个原头节。原头节脱落则游离于囊液中,称为棘球蚴砂。一旦母囊破裂,每一原头节在组织内又可发育成新的棘球蚴囊。

能够产生原头节的囊称为能育囊,不能形成原头节的称为不育囊。一般来说,在不适宜中间宿主体内多为不育囊。儿童感染棘球蚴病,90%以上不含子囊,这与棘球蚴囊的生长时间有关。

传播机制

传染源

犬科是细粒棘球绦虫的终宿主,羊、牛、猪及人等为中间宿主。家犬是最主要的传染源。寄生在大小肠中的成虫每7~14日虫卵成熟、孕节脱落1次,但在感染犬的粪便中有持续虫卵排出。犬粪中虫卵或孕节污染犬全身皮毛,人与其接触极易遭到感染。

传播途径

人与犬密切接触,犬皮毛上虫卵污染手指后经口感染。

虫卵污染蔬菜、水源等,人生食污染的蔬菜或饮生水而间接感染。牧区养犬防狼,犬羊集居,羊皮毛也可被污染虫卵,接羊羔、剪羊毛、屠宰活动等均可间接感染。

在干旱多风地区,虫卵随风飘扬,有经呼吸道感染的可能。

易感人群

人群普遍易感。感染与否与接触虫卵机会和卫生习惯密切相关。因此,牧区生活者感染率高,与民族无关;儿童喜爱玩狗,感染较成人高(新疆15289例患者中,15岁以下者占32.1%)。牧区女性感染率高,与其从事家务劳动及接触犬羊机会多有关。

发病机制与病理

人体吞入虫卵后在肝脏形成棘球蚴囊,少数经肝静脉和淋巴液到达肺、心、脑、肾等器官。棘球蚴致病主要是机械性压迫,以及囊破坏引起的异蛋白过敏反应。随着病变体积增大,压迫周围组织和细胞逐渐明显,影响其功能或压迫邻近脏器产生相应症状。

宿主体内的棘球蚴生长缓慢。六钩蚴在肝内沉着后第4日发育至40μm左右;第3周直径约250μm,可见囊泡;第20周达1cm,分化为角质层与生发膜。此后生长约每年1cm。通常达10cm可出现症状,20cm可出现囊性包块。从感染到出现症状为10年或以上。肝棘球蚴长大过程中肝内胆小管被压迫,并可被包入外囊中;胆小管可因压迫而坏死,胆汁可经破裂处进入囊腔,使子囊与囊液呈黄色,也可继发细菌感染。

肺囊型棘球蚴包囊生长较快,1年可增长4~6cm。棘球蚴破入支气管时,角皮层旋转收缩使内面向外翻,偶有生发层与头节及囊液一起咳出;棘球蚴破入细支气管,空气进入内外囊之间可呈新月状气带。大量囊液与头节破入体腔,可引起过敏性休克及继发性囊肿。

临床表现

通常囊型棘球蚴病的病程缓慢,潜伏期1~30年。多数患者早期可无任何症状,多在体检中发现。主要的临床表现是棘球蚴囊在寄生部位的占位性压迫、刺激症状以及囊破裂所致的过敏症状。临床上依据棘球蚴寄生的脏器,而命名为相应的棘球蚴病

肝囊型棘球蚴病

该病临床最常见,约占棘球蚴病的75%。

肝区隐痛或持续性钝痛、上腹饱胀、食欲减退。主要体征为肝大、右上腹包块、肝区叩痛,少数患者出现门静脉高压症表现。肝顶部近膈肌的棘球蚴囊压迫刺激可致右胸腔积液。巨大棘球蚴囊压迫胆总管时可致胆汁淤积性黄疸。外伤或穿刺可引起棘球蚴囊合并细菌感染,酷似肝脓肿

破入腹腔最为常见,患者突然出现上腹部疼痛,类似消化道穿孔的表现,但数十分钟后可自行缓解,多数患者伴随严重的过敏反应,表现为皮肤红斑、荨麻疹、瘙痒、恶心、胸闷等现象,少数人会发生过敏性休克,后者常为棘球蚴囊破裂的严重后果,是患者死亡的主要原因。破入胆管,可致胆绞痛、阻塞性黄疸。破入胸腔可引起肺支气管瘘,破入泌尿道,则发生腰痛、排尿不畅肾绞痛。需要注意的是棘球蚴囊破裂,可造成原头节播散、移植,引起继发性棘球蚴病,如腹腔继发性棘球蚴病。

肺囊型棘球蚴病

早期往往无明显症状,常因X线透视而发现。棘球蚴囊肿压迫肺组织和支气管可致胸闷、胸痛、刺激性咳嗽(晨起及夜间)。肺部棘球蚴囊破裂时,出现突发性刺激性咳嗽,呼吸困难,甚至发生呼吸道阻塞、窒息;破入气管、支气管,咳出大量清水样囊液或粉皮样内囊碎片和子囊,易继发细菌感染;若穿入胸腔,可发生液(脓)气胸,随后继发多发性胸膜囊型棘球蚴病。同时,可伴有过敏反应,甚至休克。若大血管破裂,可出现大咯血。有个案报道,肺棘球蚴囊肿可合并曲霉属感染。

脑囊型棘球蚴病

常见于儿童,以顶叶为常见,多伴有肝或肺棘球蚴病。表现为头痛、视神经盘水肿等颅内高压症,可有癫痫发作等。

其他囊型棘球蚴病

肾脏、脾脏、心肌、心包、肠系统等偶可寄生细粒棘球蚴,也可累及胸主动脉,而出现相应的压迫症状。有个案报道,患者可先后发生重症多发性肝、腹腔、书肺型棘球蚴病。

检查诊断

检查

实验室检查

影像学特征

B超影像分为六型:

①囊型病灶:囊壁不清晰,含回声均匀内容物,一般呈圆形或椭圆形;

②单囊型:棘球蚴囊内充满水样囊液,呈现圆形或卵圆形的液性暗区,可见界限分明的囊壁。特征性影像为内外壁间有潜在的间隙界面,出现双壁征。棘球蚴囊后壁呈明显的增强效应,用探头震动囊肿时,在暗区内可见浮动的小光点,称为“囊沙”影像特征;

③多子囊型:在母囊暗区内可呈现多个较小的球形暗影及光环,形成“囊中囊”特征性影像。B超及CT呈现花瓣形分隔的“车轮征”或者“蜂房征”;

④破裂型:肝棘球蚴囊破裂后,囊液进入内、外囊壁间,出现“套囊征”;若部分囊壁由外囊壁脱落,则显示“天幕征”;囊壁塌陷,收缩,卷曲皱折,漂游于囊液中,出现“飘带征”;

⑤实变型:棘球蚴囊退化,囊液吸收,坏死溶解呈干酪样变,B超显示密度强弱相间的“脑回征”;

⑥钙化型:棘球蚴囊密度增高且不均匀,囊壁呈絮状肥厚,并伴宽大声影及侧壁声影。

X线胸部检查对肺棘球蚴病有重要诊断价值。直径小于2cm的棘球蚴囊尾密度较低、边缘粗糙、模糊不清的球形阴影。较大的棘球蚴囊轮廓清晰,边缘整齐,界限锐利,密度均匀,圆形、卵圆形或有切迹呈分叶状、单发或多发的孤立的囊性阴影。肺下叶的棘球蚴囊出现可随呼吸而变形的特征(包虫呼吸症)。

CT扫描对棘球蚴囊在肝、脑中的确诊定位、大小测量和计数最为可靠。肝实质内显示大小不等的类圆形囊状占位阴影。内囊壁光滑,CT值30~40Hu。囊内呈水样密度,CT值10~20Hu。外囊壁可呈双壁征,CT值30~50Hu,界线清楚。增强扫描时棘球蚴囊密度不增加,边界清楚,可与肝癌肝血管瘤鉴别。子囊液的密度低于母囊,含有子囊时,显示有密度略低的多个较小的圆形低密度影。过多的子囊可充满母囊,相互挤压呈方形、菱形呈蜂房状。钙化的外囊呈不规则的“蛋壳”状结构,CT值\u003e60Hu。内囊破裂后,可形成不规则的图像。棘球蚴死亡后,表现为实质性肿瘤影像,但CT增强扫描时不出现强化。

与CT比较,在子囊的显示上两者相同,但MRI对囊壁的显示更加清楚可靠;同时,MRI可提供更清楚的解剖学定位关系。T1、T2加权像均呈低信号的不规则病灶,病灶周边的新生小囊侵蚀肝组织,呈现“晕带征”。棘球蚴腔壁呈T1W1和T2W1,均呈较低信号,外周浸润带呈低信号的“地图征”。

其他

病原学检测活检、手术切除病灶或排出物中发现棘球蚴囊壁、子囊、原头节或头钩。

诊断

中国卫生部于2006年发布了《包虫病诊断标准》(WS257-2006)。诊断原则是根据流行病学史、临床表现、影像学特征和实验室检查结果综合诊断。

流行区有肝、肺、肾或颅内占位病变者,应高度疑诊而进行相关检查。影像学检查发现囊性病变、血清免疫试验阳性有助于诊断。如肺囊型棘球蚴病破入支气管,咳出粉皮样膜状物质,尤其显微镜下查见头节或小钩即可确诊。

治疗

手术治疗

手术治疗是根治棘球蚴病的最有效方法。应尽可能剥除或切除棘球蚴病外囊,减少并发症,降低复发率。手术方式首选根治性外囊剥除术或肝部分切除术,其他手术方式包括内囊摘除术、腹腔镜外囊完整剥除术等。

药物治疗

抗棘球蚴病药物主要包括苯并咪唑类化合物,其中甲苯达唑和阿苯达唑最为常用,以阿苯达唑片为首选。阿苯达唑片剂量:10~15mg/(千克d)或0.8g/d,分早、晚餐后两次服用。药物不良反应少而轻,偶可发生可逆性白细胞减少症及一过性ALT(谷丙转氨酶)升高等。该品有致畸作用,孕妇禁用。

根治性切除者(包括外囊完整剥除和肝叶切除)和囊肿实变型和钙化型者无须用药。内囊摘除或准根治术后口服用药3~12个月,作为术后预防复发用药。

对于有手术禁忌或术后复发且无法再行手术治疗者,采用抗棘球蚴病药物治疗,具体用药疗程应根据患者临床症状和体征,结合超声等影像学检查结果而定。

对症治疗

肝、肺、脑、肾囊型棘球蚴病出现相应器官损害时,酌情治疗,维护器官功能;继发细菌感染时抗菌治疗;过敏反应时对症处理等。

预防免疫

预防

免疫

截至2022年4月,囊型棘球蚴病有Eg95、EgA31、Eg14-3-3、EgM123、EgG1Y162和Egferr等几种常见的新型冠状病毒疫苗候选分子,Eg疫苗的种类包括灭活疫苗、重组抗原疫苗、病毒载体介导疫苗和细菌载体介导疫苗等。

尽管上述Eg疫苗均可诱导宿主产生一定的保护力,但它们诱导的保护力尚未达到人们所期望的水平,同时这些疫苗还存在下述缺点:由于很难成批供应大量Eg虫卵或六钩蚴,因而用其免疫接种在实际工作中受到限制;重组蛋白要经过基因克隆、表达和蛋白纯化等复杂过程,成本高,同时只能诱导体液免疫和Th细胞应答,但不能诱导细胞毒性T细胞应答;尽管合成肽的化学成分明确,易于大量合成,性质稳定,但其免疫原性较弱,几乎不能诱导宿主产生保护性免疫应答;DNA疫苗操作简单,能同时诱导体液免疫、Th细胞和CTL应答,但DNA可能整合到宿主细胞的基因组中,有引起原癌基因活化和抑制基因失活的风险等。

流行病学

囊型棘球蚴病呈世界性分布,地方性流行,主要流行于畜牧区。高发区包括欧亚移民部分地区,如地中海俄罗斯及其附近的独立国家、中国、北非和东部、澳大利亚及南美。

细粒棘球绦虫对宿主有较广泛的适应性,在一定自然环境中,终宿主和中间宿主常形成较固定的动物间循环关系链。依据这种关系链,可将流行区大致分为如下两型:

在中国,西北华北地区东北地区以及西南广大牧区有地方性流行区,涉及22个省区,新疆、青海省甘肃省宁夏回族自治区西藏自治区内蒙古自治区陕西省河北省山西省四川省黑龙江省吉林省辽宁省河南省山东省、安徽、湖北、贵州省云南省等均有流行或散在病例报道。其中以新疆、青海、西藏、甘肃、宁夏、内蒙古和四川西部流行严重。各地应用B超进行普查的患病率,新疆为0.6%~3.2%(局部地区达5.4%),青海果洛5.5%,甘肃日祝1.8%,西藏察隅4.5%,西吉县2.3%。

人类的感染及在人群中的流行强度取决于绵羊/犬循环的传播水平及人类与之接触的密切程度,犬感染率高,人棘球蚴病发病率也高。中原地区流行区家犬的感染率为7%~71%之间。青海海晏地区2009年棘球蚴病流行病学调查显示,绵羊感染率为46.13%,野牦牛感染率为16.85%,犬细粒棘球绦虫感染率为33.33%,人感染率为0.69%。

参考资料

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