医学有故事番外 03丨死亡埃博拉
1976年的夏末秋初,苏丹北部的一个小镇郊外,正在进行一场丧礼。死去的人被平放在躺尸板上,身上没有华丽的遮盖,仅有一件沾染了血水的布单遮挡住身体。参加葬礼的人不多,几个亲属和朋友正围绕在死者身边,轮流亲吻他的脸颊,拥抱他的身体,这是最后的告别。一个女人抽泣着亲吻死者,一下又一下,这是死者的妻子。她用手抹去死者眼角依然在缓缓渗出的血水,希望他走的安详些。
死去的人是镇子里一家棉花加工厂的仓库管理员,他平日少言寡语、性格安静,以致于他死掉以后,并没有引起什么关注。几天后,参加葬礼的人们陆续开始生病。他们先是头痛、发烧、全身无力,然后开始呕吐黑血、腹泻,喷溅出脱落的肠膜。再后来,他们的身体接连出现破损的斑块和渗血点。
人们就像那个死去的仓库管理员一样,一个接一个地生病死去。没人知道大家得的是什么病,也没人知道这种怪病是怎么来的。唯一能够确定的是,越来越多的人死于这种怪病,一场瘟疫正在爆发。
同年九月,苏丹的疫情还在继续,邻国扎伊尔的北部雨林中,埃博拉河的上游沿岸也发生了一些令人不安的事情。
埃博拉河稍南的方向,有一个叫扬布库的教区。教区学校里有一位中学老师,名叫马巴洛。这一天,马巴洛和他的几个朋友驾车去埃博拉河边的小镇度假,返城的时候,他们买了些新宰杀的猴子带回来,是的,你没有听错,确实是新宰杀的猴子,就跟我们从菜场带回二斤猪肉一样。第二天一早,马巴洛就感到自己浑身不舒服,他感觉自己发烧了。于是他在上班前去了一趟扬布库医院,医院的医生认为马巴洛很可能是得了疟疾,于是让护士给他打了一针奎宁。
1976年,扎伊尔的医院还没有开始使用一次性针头。打完针之后,护士会用热水简单清洗了一下沾在针头上的血迹,然后就给下一个人注射。马巴洛的病并没有因为打针而得到缓解,几天后,他全身疼痛无力、恶心,还伴随着抽搐咳血,只好住进了医院。很快,扬布库教区和埃博拉河流域的五十多个村落里,同样症状的病人越来越多。
马巴洛住进医院后,没坚持几天就死去了。在把他的尸体运走后,负责照顾他的修女也开始感到不舒服。她强忍着肠胃的一阵阵抽搐,艰难地整理着病床。她抬手捂住嘴巴,想要控制自己不要吐出来,结果却被滴下的鼻血沾了一手。她亲眼看着马巴洛痛苦的死去,害怕极了,她决定去首都金沙萨接受更好的医疗。不等下班,她就上了路。当她终于瘫坐在首都金沙萨医院的候诊室里时,她的鼻子已经开始流血不止。腹部强烈的不适伴随嘴里的血腥味,修女昏厥了过去。
医院并没能挽救修女的生命。医生唯一能做的,就是采集血液样本,向研究机构求助。在她濒死时候,医生用一根大号的针管刺入了她的腹部上方,抽取了一罐子几乎液化的肝脏。而后,医生又在她的手臂上抽取了血样。血样被分成两份,以最快的速度空运到比利时和英国的国家级实验室。随后,美国的亚特兰大疾控中心也从英国国家实验室分得了一份血样。
美国疾控中心的病毒学家卡尔·约翰逊和帕特里夏·韦伯夫妇接收到了英国寄送来的病毒血样。当帕特里夏戴好手套和口罩,小心翼翼的把血样放到装有猴子细胞的三角瓶中后,她对卡尔说:“亲爱的,你说一会儿我们能看到什么?”
卡尔接过三角瓶,把它放进培养箱后说:“等等就知道了。”
随后他们各自去忙了些别的事情,当帕特里夏回到实验室,走过去又看了一眼三角瓶,她真不敢相信眼前看到的景象:猴子细胞已经变质。原本在三角瓶底部紧致的猴子细胞,现在仿佛被撒上了一层胡椒粒的豆腐渣。
她迫不及待的用滴管取了一滴液体,移到电子显微镜下观察。帕特里夏观察到大量形如丝线的病毒挤在一起,这些病毒有的卷曲成数字6的形态,有的长着分叉,像是字母y或者字母u,它们繁殖迅速,猴子的细胞已经被病毒撑爆了。
看到这个场景,帕特里夏迅速的离开实验室,她摘下手套,一边仔细的洗手,一边高声叫喊卡尔。这些病毒让她想到了世界上发现的第一种丝线病毒,马尔堡病毒。
卡尔匆忙赶来,询问道:“你看到病毒了是吗?”
马尔堡病毒
帕特里夏的声音有些颤抖:“我好像看到了马尔堡”。
卡尔有点儿吃惊,问道:“马尔堡病毒?你是说1967年在德国马尔堡实验室发生灾难事故的那个致命病毒吗?”
帕特里夏说:“10年前我参加了马尔堡事故的调查,我记得马尔堡病毒的样子。”
卡尔不敢相信的又一次询问:“你确定?”
帕特里夏表情严肃起来,回答道:“很像。把防护服穿上吧。当年实验室里感染了31个人,最后死了7个。”说罢,帕特里夏也开始穿起防护服,检查妥当,二人才再次进入了实验室。
接下来,卡尔夫妇对病毒做了抗原检测,发现病毒对马尔堡病毒的抗体竟然毫无反应,然后他们又做了一系列其他病毒的抗原测试,也没有反应。初步看来,这很可能是一种全新的丝状病毒了。
要知道,病毒侵入人体细胞之后,就会利用细胞核中的物质进行自我复制。等到复制的病毒数量足够多时,数以万计的病毒就会撑破宿主细胞,去感染下一批目标。绝大部分病毒引发的疾病都没有特效药物,病毒复制的速度越快,往往致死率就越高。以目前这种新病毒的繁殖速度来看,它显然比马尔堡病毒更加可怕。
卡尔夫妇马上开始分头工作。帕特丽夏负责分离毒株并继续培养病毒。卡尔则着手对病毒的结构进行研究,他先将一些有机溶剂滴入病毒培养皿,看看病毒会有什么反应。如果病毒的外层有包膜,那么这部分由活性磷脂和蛋白质构成的包膜就会被有机溶剂溶解,病毒也会因为包膜被破坏而失去感染能力。如果病毒外表没有包膜,病毒就应该反应不大,就要考虑其他方式灭活。
经过测试,卡尔发现这种新型丝状病毒是有包膜的,这是一个好消息,因为这类病毒显然更容易被灭活和杀死。下一步,他要知道病毒的遗传物质是什么,和马尔堡病毒有什么不同呢?他要对病毒做基因序列的检测,卡尔把病毒放到机器里等他结晶,然后用X射线照射结晶,通过光线的衍射,他们很快就知道了病毒晶体里各分子是如何排列组合的。现在卡尔夫妇又知道了两点。
1. 这个病毒是由七种蛋白质组成的。
2. 病毒的核心遗传物质是单链结构,也就是核糖核酸RNA。
卡尔和帕特里夏拿着自己的研究结果,迅速联系了主管部门和世卫组织。此时,世界各国生物实验室也纷纷得出相同结果,一种可怕的新型丝状病毒被科学家们揭开了面纱。后来,因为这个病毒是在埃博拉河畔发现的,所以这种新型丝状病毒取名为埃博拉病毒。
就在卡尔夫妇成功分离出毒株后的第三天,世界卫生组织开启国际医疗救助。卡尔·约翰逊作为美国疾控中心最早也是最深入研究埃博拉病毒的先行者,受命带领美国医疗专家组,前往埃博拉流行区,开启与埃博拉面对面的较量。
卡尔心中有太多的谜题需要解开。他需要搞清楚埃博拉的传染途径、详细病程、致死率等重要数据。更重要的,他还要弄清楚,埃博拉病毒在进入人体之前,到底潜伏在哪里。只有找到埃博拉的原始宿主,才有可能帮助人类避开这种瘟疫。
带着一堆的问题,卡尔一行人飞抵扎伊尔首都金沙萨。金沙萨还是一如往日的热闹,面对如此未知的传染病,防疫工作应该是重中之重的才对。直到卡尔见到当地的医疗官员,并了解了医院的隔离工作之后,才稍稍放心。原来,扎伊尔政府早已悄悄的对埃博拉疫区做了防疫部署,他们封锁了医院,只允许医生进出,他们还派军队封锁所有通往埃博拉上游村落的路线,包括船运和无线电,所以这里的人们根本意识不到上游发生着什么。
现在,他可要沿着当初修女的来路,深入埃博拉河流上游,去寻找那个最初的病人。埃博拉在进入人体之前,到底潜伏在哪种野生动物身上呢?卡尔这样思考着,很快就来到了最初爆发疫情的杨布库教区寻找答案。
此时的扬布库教区,疫情已经相当严重。卡尔走访了每一家医院,仔细的收集关于埃博拉的所有病例。
马巴洛,男,44岁,中学教师……虽然资料并不详尽,但这似乎是卡尔在当时找到的最早一例病例。卡尔仔细的把病人的信息记录下来。又统计了一下当地死亡率。看着统计的数字,卡尔的脊背阵阵发凉——埃博拉在这里的致死率居然高达百分之九十。如此之高的死亡率,到底是当地较差的医疗条件导致的,还是病毒真的这么厉害。数据还是太少,他必须去其他村落再看看。
卡尔顺着病例报告的线索,走访了杨布库所有幸存者。根据收集的信息来看,真相依然在和卡尔捉迷藏。马巴洛在患病前去过埃博拉河边的小镇度假。那么马巴洛真的是第一个感染者吗?由于病毒潜伏期的不同,很可能有更早的患者存在,只是他们的就医时间更晚而已。甚至,有些患者没有就医就已经死亡了。
不过,卡尔仍然对找到更早的病例抱有希望,因为他还可以借助基因测序技术,对沿途的病患进行血样的分析,他沿着马巴洛度假时走过的路继续调查。只是当他最终到达埃博拉河畔,面对语言不通,又几乎原始的部落村寨时。他意识到,也许真相比他想象的更加难以寻找。
在这些原始部落里。病人很少去看医生。大部分患者就躺在家里等待自然的选择,卡尔无从知晓马巴洛在这里接触了谁,又在丛林中遇到过哪些动物。正当他一筹莫展的坐在埃博拉河边发呆时,突然被飞过河岸雨林的直升机吸引。如果穿过眼前的这片雨林,高地的另一边就是苏丹。据说苏丹北部现在也正在爆发瘟疫。埃博拉会不会是从苏丹传播过来的呢?
卡尔在当地拜托了一位直升机主把他送往苏丹,此时已经没有陆路前往苏丹了。
当卡尔来到在苏丹北部的一家医院时,他非常震惊,病人就并排躺在一起,修女们给第一位病人打些维生素,再给第二位病人清理身上渗出的血水,紧挨着可能就是还来不及处理的尸体。瘟疫已经在这里蔓延了三个月了。
卡尔提起精神,尽可能的去收集相关病例信息,他发现医院的惨况可能是由于交叉传染,或者本来就是非常危急的病人才会送去医院。因为当地整体死亡率并没有扎伊尔那样高。比较可能的解释是,埃博拉病毒在传染过程中,发生了变异。不过,所有的一切也只是猜测而已,想要确定这一点,还是需要基因证据的。
就在卡尔在走访接近尾声的时候,当地的部落首领也发病去世了,卡尔参加了他的葬礼。只见女人们用布单把首领包裹起来,搬往郊外的草原深处,部落里的人能够参加仪式的基本都来了。当部落首领的亲属们依次上前,亲吻拥抱首领的尸体时,卡尔忽然意识到,这个在非洲大地上流传了千年的古老殡葬习俗,是埃博拉病毒得以流行的最大帮凶。
卡尔回到美国后,与妻子一道分析了所有收集到的数据,他们得出的结论是:埃博拉病毒不仅能在患者体内大量繁殖,即便在患者去世以后,尸体本身也是一个巨大的感染源。卡尔一个月前寄回的血液和体液样本中,埃博拉病毒都一直保持着高度的活跃状态,随时准备感染新的宿主。另外,病患接触过的物体也能检测出病毒的存在,也就是说,埃博拉不仅依附在活着的宿主体内,而是只要有宿主体液的地方,就可以较长时间的保持感染能力。因此,疫情容易在葬礼后爆发,并不只是聚集性感染那么简单,接触尸体才是关键。
部落首领的葬礼又一次浮现在卡尔眼前。他甩甩头抹去这些画面,对帕特里夏说:“我原本以为,可以通过第一例病人的病史把埃博拉的野外宿主圈定一个大致范围。但是,那里的实际情况是,很多村镇的第一例病人,发病时间都相当接近,看不出传播链条的先后顺序。苏丹的疫情爆发比扎伊尔更早一些,可是我到达苏丹的时候,那里的疫情已经爆发了3个月了,好多传播链都断了。对了,病毒结构分析,结果出来了吗?”
帕特里夏回答到:“出来了,昨天拿到的结果。扎伊尔和苏丹的埃博拉确实不太一样。他们的RNA排列和抗原都基本相同,但是有四种蛋白质有比较明显的差异。”
这个结果并不令卡尔吃惊。他早就发现苏丹的埃博拉致死率远低于扎伊尔,当时他就猜测,这是病毒变异的结果。然而,当确定了病毒变异这一事实后,又让卡尔有了更大的困惑。按照疫情爆发的时间顺序,最早爆发埃博拉的地方是苏丹,2个月后,扎伊尔的疫情爆发。可是,苏丹和扎伊尔之间隔着茂密的高地雨林,病毒又是怎么过去的呢?难道,另有什么动物在人与人之间充当了中间宿主,把病毒带过了那片密林吗?
卡尔突然想到了那些生物样本,他马上敏感的问帕特里夏:“你在化验的生物样本中发现了什么线索没有?”
帕特里夏轻轻摇头说:“没有什么线索。你寄回来的动物样本里始终没有发现埃博拉。”卡尔不禁又一次陷入沉思,病毒的动物宿主到底藏在哪里?病毒是从动物宿主到苏丹,再从苏丹到扎伊尔,这样变异了一次。还是病毒是分别向苏丹和扎伊尔进行了两次变异呢,恐怕他是要再跑一趟非洲才能知道。”
就在非洲的疫情结束几个月后。卡尔的病毒追溯申请也得到了批准,这一次,他带足了实验物资,又一次来到埃博拉河畔的这片高山雨林,决心要一探究竟。然而,探索出奇的不顺利,无论他们如何采集样本,埃博拉病毒就是不再现身。
长时间的野外考察,让所有的团队成员都疲惫不堪。不过在回国之前,他们还是决定,最后再进行一次走访,看看会有什么新的线索。卡尔的团队走访了大量村镇和医院,不放过任何一丝线索,终于锁定了苏丹恩扎拉小镇上的一家棉花加工厂。当卡尔带着样品袋造访这个棉花加工厂,来到那个传说中第一例默默死去的仓管员办公桌旁时,他看到,桌后昏暗的仓库房檐上,挂满了正在午睡的非洲果蝠。宿主是这些蝙蝠吗?很遗憾,卡尔也没有在这些蝙蝠身上找到埃博拉病毒。
虽然以卡尔为代表的科学家一直在努力探究埃博拉的病毒来源,然而遗憾的是,直至今日,对于这个问题,我们也没有确切的答案。
以上这些,就是人类发现埃博拉病毒的故事。截止到2019年底,已知的埃博拉病毒亚型已经有6种之多,致死率从 25% - 90%不等。埃博拉也以超高的致死率和没有特效药,而被列为世界上生物安全等级最高的四级病毒。我们熟悉的艾滋病毒和SARS只位列第三级。
我记得比尔·布莱森在《万物简史》中这么写道:病毒在我们这颗星球上已经生存了三十亿年,而智人的出现不过二十多万年,我们必须承认,这是它们的星球,我们之所以能生活在这个星球上,是因为它们允许我们生存。面对古老而又复杂的病毒,在可以预见的未来,把它们从地球上消灭是绝无可能的,我们能做的是小心翼翼地,抱着敬畏的心态认真研究它们的,掌握它们的规律,设法与它们在这个星球上和平共处。就在过去的一周,我们发现,这次新冠病毒或许也会在未来的很长时间与人类共存。有大约 3% 的人感染了新冠病毒后,不会出现任何症状,也不会产生抗体,他们的免疫系统和新冠病毒学会了和平共处。
这对人类来说,是好事还是坏事,现在还真的不好说。