炭疽，时空遥远但危害咫尺

乔梁

2016年8月初，在俄罗斯遥远的西伯利亚传出炭疽病疫情，一名12岁儿童遭感染死亡，逾20人确认感染。出现疫情的是俄罗斯西伯利亚的亚马尔-涅涅茨（Yamalo-Nenets）自治区。当地官员表示，主要原因可能是西伯利亚地区今年天气异常炎热，气温高至35℃，导致先前封锁在冻土下的炭疽杆菌释放出来，并有超过2300头鹿因感染炭疽杆菌死亡。

自然中的炭疽释放

人类遭遇和认识炭疽在时间上都较为久远，但是，今天面临炭疽的伤害却近在咫尺。炭疽病是世界上最古老的疾病之一，可以上溯到古巴比伦时代。由于炭疽能够形成芽孢，无论在多么恶劣的环境下，这种细菌都可以在外面形成几层坚硬的外壳，把中间浓缩的细菌DNA保护起来，炭疽DNA就像冬眠的北极熊，生命活动非常缓慢。虽然外壳随着时间的推移会死亡，但孢子的核心部分并不会死亡，一遇合适的环境就会春风吹又生。

过去认为，炭疽芽孢埋藏四五十年还有生命力，现在俄罗斯西伯利亚的疫情表明，当地的炭疽杆菌孢子已经跨越了75年的岁月，这次的炭疽杆菌孢子来自一头75年前死去的驯鹿的尸体。因为今年夏天的气温格外高，导致了冻土融化，被冻土包裹的驯鹿尸体暴露出来，使得炭疽杆菌孢子释放和传播，一些人可能是因食用了以染病鹿肉或鹿血为原料的食物而感染炭疽杆菌。这说明炭疽作为一种古老的疾病，其生命力也无与伦比。

尽管炭疽在时间上比较古老，但是危害人们生命健康却触手可及。西伯利亚的炭疽疫情虽然没有扩散，但是，此次疫情体现了两种危机，一是人与自然关系的危机，二是恐怖分子可能利用炭疽造成灾难的危机。

当全球变暖日益加剧时，不仅古老冻土中的炭疽可以释放出来，就连埋藏在西伯利亚冰层中达3万年之久的巨大病毒也能解冻，而且具有传染性。2011年法国马赛大学的进化生物学家克拉夫里等人把这种病毒命名为Pithovirus sibericum（希腊语酒坛之意）。解冻的这种病毒体长1.5微米，堪比一种微小细菌，是迄今发现的最大的病毒。幸运的是，这种病毒只感染阿米巴，但谁也不会保证未来的冻土中不会因解冻而释放出对人类有害的其他病毒和微生物。

当然，炭疽病是可治可防的，现在俄罗斯很快控制住了局面，除了进行药物治疗，还对人和动物进行免疫接种。俄罗斯政府已经调派军队和卫生专家前往疫区，并向当地居民运送了疫苗。为防止疫情传播，亚马尔地区大约4500头鹿已经注射疫苗，另外3万多头等待接种。

无论是皮肤炭疽、还是肺炭疽及肠炭疽，都可以用青霉素来治疗，同时配以四环素、链霉素、氯霉素或新霉素治疗，其他的抗菌药物，如磺胺、呋喃唑酮等对炭疽也有较好疗效。

另一方面，现代人也研发出了成熟的炭疽疫苗，以预防炭疽。1881年法国的巴斯德首次研发出了毒力减弱的炭疽活疫苗，用42～43℃高温培养15～20天的炭疽减毒株，制成Ⅰ号疫苗;用培养10～20天的炭疽减毒株制成Ⅱ号疫苗。英国的斯特恩于1939年分离到无荚膜的炭疽减毒株并研发出疫苗，人们沿用至今。

吸入性炭疽与生物武器

人在自然环境中患炭疽病主要是无意暴露于炭疽杆菌，因此，如果防治疏忽，也可以产生大的疫情。例如1979～1985年，津巴布韦发生了人类有史以来最大的一次炭疽病流行，感染病例超过1万人。在今天，恐怖分子则让炭疽成为一种致命的生物武器。早在2001年10月8日，美国通过邮件传递感染引发了第一例炭疽病例，这意味着恐怖分子可以用炭疽危害人类。因此，研发新的预防疫苗和使用疫苗也提上议事日程。在这个方面，无论是新的药物还是新疫苗研发，美国都是世界领先。

根据炭疽感染的部位，可分为皮肤炭疽、肠炭疽、肺炭疽、炭疽败血症和炭疽性脑膜炎等。皮肤炭疽是最常见的临床类型，约占90%～95%，经适当治疗即可痊愈。肺炭疽是最容易传播的，并且致命性较高，在不治疗的情况下，致死率高达100%。因为吸入性炭疽可引发败血症，也可引起出血性脑膜炎。吸入性炭疽也即肺炭疽，是炭疽孢子自呼吸道吸入而引起，除了工作，如工人在剪羊毛时吸入了土壤中或羊毛上的炭疽孢子会染病外，人们因接触病畜及其产品或食用病畜的肉类也会被感染，人与人之间的直接接触也可以传染本病。更严重的是，恐怖分子可以制成炭疽孢子粉来让无辜的人染病。

2012年12月14日，美国食品与药物管理局（FDA）就通过优先、快速审批程序批准瑞西巴库（Raxibacumab）注射液以治疗和预防吸入性炭疽病，并给予其“孤儿药”地位。瑞西巴库是人类IgGX轻链的单克隆抗体，美国的科研人员发现瑞西巴库对炭疽毒素自身的保护性抗原具有明显的破坏作用。

研究人员以感染炭疽杆菌的兔子和猴子进行随机对照试验，以评估瑞西巴库治疗的有效性。把动物暴露在炭疽杆菌孢子气体中，剂量相当于半数致死量的200倍，从动物出现症状开始监测保护性抗原。一次性分别单独静脉注射安慰剂或瑞西巴库40毫克/千克体重，结果为，注射瑞西巴库的兔子和猴子的存活时间分别是14天和28天，但注射安慰剂的兔子和猴子大部分死亡。这说明瑞西巴库对炭疽具有较好的疗效。

多种新药物和疫苗防治炭疽

2015年11月，美国食品与药物管理局又重新批准了一种已有45年历史的抗炭疽疫苗，用于炭疽杆菌感染后的治疗。这种吸附式抗炭疽疫苗（BioThrax）在1970年就得到美国食品与药物管理局的批准，主要用于高危人群的抗炭疽感染预防。美国食品与药物管理局认为，这一疫苗现在可同时被用于治疗已确认或可能受到炭疽杆菌感染的年龄在18～65岁的患者。

对动物（兔子）的试验表明，该疫苗与抗生素治疗结合能够达到70%～100%的存活率。对照组的两项其他研究显示，如果只接受抗生素治疗炭疽则兔子的存活率仅有44%或23%。另外，BioThrax也经过了人体试验。200名健康人接受了该疫苗皮下注射，分为3个不同的剂量，维持三周。大部分参与者体内产生的抗体类型与之前在兔子体内观察到的抗体有70%的相似度。

此外，2015年3月底，美国食品与药物管理局还批准了一款新药Anthrasil（炭疽病免疫球蛋白静脉注射液），可联合适当的抗生素用于吸入性炭疽的治疗。Anthrasil采用接种炭疽疫苗免疫的个体的血浆制成，含有能中和炭疽毒素的抗体。

研究人员用Anthrasil对动物（兔子和猴子）进行了试验。把兔子和猴子暴露于致死剂量的炭疽孢子，然后采用Anthrasil和安慰剂对比治疗。结果显示，经Anthrasil治疗的猴子感染组存活率在36%～70%，安慰剂组存活率为0。如果提高Anthrasil的使用剂量，则染病猴子的存活率更高。兔子感染炭疽后对其采用中等剂量的Anthrasil治疗，存活率为26%，安慰剂组存活率为2%。Anthrasil联合抗生素治疗染上炭疽的兔子显示，存活率为71%，但安慰剂联合抗生素治疗的兔子的存活率为25%。

由于评估Anthrasil对人试验不可行或不符合伦理，该疫苗只对74名健康志愿者进行安全测试，最常见的副作用包括头痛、背痛、恶心、注射部位疼痛和肿胀。由于美国食品与药物管理局可以采取动物条令，允许来自充分且良好对照的动物研究数据以支持药物审查，因此Anthrasil获得批准。

有了这些药物和疫苗还不够，2016年3月底，美国食品与药物管理局又批准了一种全新的治疗吸入性炭疽治疗药物Anthim（obiltoxaximab），这是一种单克隆抗体，可以中和炭疽杆菌产生的毒素。动物试验表明，与安慰剂组相比，注射Anthim治疗的动物组有更高比例的动物存活，该药也在320名健康志愿者中进行了安全性评估，当然有一些副作用，包括头痛、瘙痒、上呼吸道感染、咳嗽、鼻塞、荨麻疹，以及注射部位出现青紫、肿胀和疼痛等。由于该药可能引起过敏反应，包括过敏性休克，美国食品与药物管理局要求患者在治疗时需要监测和治疗过敏性反应。

防治和利用炭疽

美国大量研发和批准抗炭疽的药物和疫苗说明美国担心恐怖分子在美国利用炭疽袭击健康人群（在现实中已经发生过）。尽管中国人受到炭疽恐怖袭击的可能性不大，但是，日常的生活和工作也让这种古老的疾病有了发生和传播的可能，就像现在俄罗斯的西伯利亚。

中国近几年来每年报告炭疽发病人数400～1000例，主要集中在贵州、新疆、甘肃、四川和广西等地区，原因是饲养牛羊等动物，接触、宰杀、食用病死和不明原因死亡的牛羊等。所以，防治炭疽这种古老的疾病也不能掉以轻心。

当然，炭疽并非只是有害，如果利用其另一面，则有可能帮助人类，例如帮助人类治疗癌症。

炭疽杆菌会产生特殊的毒素，这是它们致病的原因，但是炭疽的特殊毒素是由3种蛋白组成的，每一种单独的蛋白却是无毒性的，可以通过遗传工程的修饰来抑制肿瘤的生长，因此有助于治疗癌症。研究人员发现，炭疽毒素蛋白可以通过特异性地靶向作用于血管内壁细胞来发挥作用，而组织血管可以给肿瘤提供营养物质。炭疽毒素蛋白可以通过CMG2细胞表面受体到达肿瘤细胞表面，抑制肿瘤细胞生长。

炭疽毒素蛋白并不能靶向作用于肿瘤自身，仅能靶向作用于肿瘤血管细胞，以阻断肿瘤的血供，因此是一种辅助疗法。而且，机体免疫系统会产生抗体来对抗炭疽毒素蛋白的作用，从而让炭疽毒素蛋白无效。对此，研究人员采用化疗药物加炭疽毒素蛋白的疗法对小鼠进行试验，化疗药物是喷司他丁和环磷酰胺（PC），后者可以阻断机体产生的可中和炭疽毒素蛋白的特殊抗体。

研究人员分别用不同方式对照进行肿瘤治疗，包括化疗组、炭疽毒素蛋白结合化疗组、盐水对照组、炭疽毒素蛋白组。在4个循环的疗法（42天）后，所有接受组合性疗法的小鼠都活了下来，而其他治疗组的小鼠则因为机体肿瘤显著增大而接受安乐死。

研究人员在接受组合疗法的小鼠中没有检测到任何中和炭疽毒素蛋白的抗体，甚至在4轮疗法后也是如此。这提示，如果将炭疽毒素蛋白同化疗结合起来，可以产生持久的抗肿瘤效应。当然，炭疽毒素能否用作抗癌的组成成分或直接成分，还有待大量的研究来确定。

【责任编辑】张田勘