儿童川崎病的原因至今还是个迷!
看起来就像犯罪电视剧《犯罪现场调查》里的场景。在圣地亚哥县法医办公室,简·伯恩斯(Jane Burns)博士正凝视着一台多头显微镜,仔细检查一系列神秘死亡的尸检样本。
这是一颗来自一名20岁的柔道运动爱好者的心脏,两天前他还在训练馆里训练。 两天后就死了在床上,不是谋杀也不是自杀。
载玻片上的血管组织告诉了我们他死亡的原因。伯恩斯博士转向侦查人员说:“这个死者是应该归我来解释。”
伯恩斯博士是一种名为儿童川崎病专家,川崎病是全世界儿童患心脏病的最常见原因。它也是儿科医学最大的谜团之一, 目前导致川崎病的原因仍然是未知。
伯恩斯博士是加州大学圣地亚哥分校川崎疾病研究中心的研究负责人,她毕生都在致力于解开这个谜团。
这种疾病通常发生在5岁以下的儿童身上,很容易被忽视,这种病的诊断没有化验检查可以佐证,它的症状是:高烧、皮疹、红且肿大的嘴唇和红的像草莓一眼的舌头,俗称:“草莓舌”。虽然它有一个独有的特征是眼睛充血,但是很多医生还是会把它和猩红热、麻疹或蜱传疾病混淆。
川崎病通常可以在几周内自行消退。但是,如果没有正确的治疗,大约四分之一的患者会患上冠状动脉动脉瘤,这可能导致心脏病突发和死亡,甚至可以潜伏在几年或几十年后发生。前面伯恩斯博士正在分析的那个柔道运动爱好者就属于后一种情况。
伯恩斯博士和相关的科学家认为,儿童川崎病有从父母那里遗传了某些的易感因素,然后吸入的某种东西引起的发作,吸入的可能是病毒、细菌或者是某种毒素。气候科学家也在研究全球变暖是否也会扩大这种疾病的范围。
伯恩斯博士的冰柜里拥有世界上最多的川崎病生物样本,是全世界最大的川崎病标本库,她在活人和死人身上搜寻各种线索,希望最终能找到引起发病的罪魁祸首。她坚信,如果只有到病因,才能研究出诊断所需要的检查和化验,从而更及时地进行治疗,防止更多的死亡。
为了实现这一目标,她组建了一个多边合作的的侦探网络:有海洋学家、统计学家、心脏病学家、历史学家、法医病理学家、微生物学家、人类学家和其他相关人。伯恩斯博士坚信,以她四十多年来的探索,这歌强大的团队,能够完成这个艰巨的任务。
斯克里普斯海洋学研究所的气候学家丹尼尔·卡扬(Daniel Cayan), 伯恩斯博士的团队的成员之一,负责研究气候变化如何影响这种疾病,他说: “这确实是一次艰难的科学探索——一个谜——但伯恩斯博士非常执着。” “这里,你有一个了不起的组织者和无所畏惧领头人,千方百计地要攻克这个目标。”
答案来的恰是时候。在川崎病最为猖獗的日本,川崎病的发病率正在以惊人的速度增长。美国的发病率在保持稳定多年之后,新冠疫情消退,随着放开,病例数量出现了激增,这很可能是因为一些儿童在大流行时期采取了封闭措施,没有接触到川崎病。
今年,在美国接收川崎病患者最多的圣地亚哥雷迪儿童医院,病例数是平常的两倍。美国其它地区,波士顿、科罗拉多和芝加哥的医院也报告了病例激增。
伯恩斯博士说: “每天在我们国家的某个地方,都会有一个患川崎病.的孩子被误诊,”。 “在此之前,我们没有团队、病例和数据来真正对抗这种疾病。现在我们有了这些知识和办法,所以让我们行动起来吧。”
她补充说,“我们花了半个世纪才走到这一步,但现在我们已经准备好了。”
【从儿童游戏室到周围环境】
1981年,伯恩斯医生第一次注意到川崎病,当时她是一名高年资住院医师,负责一名3个月大的发烧婴儿,婴儿出了非常奇怪的皮疹,最后婴儿死了。伯恩斯医生观看了尸检过程,当打开胸腔时,她简直不敢相信自己的眼睛,婴儿的心脏表面长出了许多动脉瘤。
孩子的父母挨家挨户地募集资金,最后把募集到的1500美元装在一个棕色袋子里交给伯恩斯医生,请她研究这种疾病。伯恩斯博士恳请很多资深教授来帮助她,在第一次开会时,他们挤在儿科病房里孩子们做游戏的一个地方,蹲在儿童的椅子上集思广思,制定了一个计划,神经内科主任自愿派一个人来做脑电图; 免疫学家会负责研究t细胞的作用。伯恩斯博士作为牵头人这样一个多学科研究团队就此诞生。
在伯恩斯博士早期对川崎病的研究时,其流行病学考察显示,这是一种典型的人传人的感染。但是,在20世纪70年代末到80年代期间,日本发生了三次大规模的全国性川崎病流行,每次来的都非常迅猛,这似乎又表明不是人传人,而是一种新的病原体在高度易感人群中传播。每个阶段之后又都有一个平稳期,一般是几年。
到了20世纪90年代,事情开始变得奇怪起来。尽管日本的出生率下降,但学龄儿童患此病的人数却在不断攀升,这表明每年有更多的儿童接触到这种神秘的病因。
伯恩斯博士对一系列可能潜在的诱因展开了研究,包括:地毯清洁。她的丈夫约翰·戈登博士(Dr. John Gordon), 是名心脏病专家,治疗过数十名未经确诊的成年川崎病患者, 他在家中接待了最先发现川崎病的日本医生川崎富作(Tomisaku Kawasaki)。伯恩斯博士还去了日本,走访了一些当年怀疑时患了传奇病的人。但这项工作由于缺乏资金而没有继续开展下去。
到2000年,伯恩斯博士的一名学生注意到,在当地(圣地亚哥)每逢下雨时,川崎病病例就会增加。伯恩斯博士与气候学家卡扬博士和日本研究人员合作,调查了日本的病例情况,发现也随着季节的变化而上升和下降,这就不符合是人传人引起的爆发的特征,日本有多个大片地区,病例水平总是奇怪地保持一致。
后来,她和包括欧洲气候科学家泽维尔Rodó在内的同事们分析了日本超过24.7万名患者的记录,发现该疾病每次最大规模的爆发都有一个奇特的共同点:它们都发生在从中亚刮来的大风时。当这些风到达夏威夷和加利福尼亚时,那里的病例就上升。
这时,伯恩斯博士和她的同事们开始认为,导致儿童患上川崎病的原因不仅仅是人与人之间的传播, 它可能被风吹到了世界的另一端。
但是,一些反对这一看法的人认为,活粒子不太可能在低于冰点的对流层中存活下来。但伯恩斯博士在实验室里经常冷冻病毒来保存它们,证明病毒或细菌是可以在冰点以下生存的。
该小组在这一气象条件出现时,派出一架飞机飞越日本上空,收集空气样本。在哥伦比亚大学微生物学家伊恩·利普金的帮助下,他们对样本进行过滤处理,发现了一种名为念珠菌的真菌。但它仍然只是一个偶然,无法确定这种真菌就是“凶手”, 这首资金再次枯竭,又不得不中断了这一研究。
【一个天然的实验】
近年来,伯恩斯博士为她的多学者团队招募了新成员,其中包括加州大学圣地亚哥分校(U.C. San Diego)的环境科学家詹妮弗·伯尼(Jennifer Burney)博士,以及数据分析师劳雷尔·德哈恩(Laurel DeHaan)。德哈恩加入伯恩斯博士的团队,帮助他们分析了日本近50万川崎病患者30年来的记录,并按年龄和地区对他们进行了分类。
他们的发现很奇怪:近几十年来,三岁以上儿童的发病率增加了五倍,但婴儿的发病率一直保持相对平稳。更重要的是,各年龄组病例的季节性周期完全不同。
在2010年代中期,学步儿童的年度高峰发生了变化,当时日本政府大幅扩大了日托幼儿园,接收更多的孩子。
2020年发生了天然的实验机会。新冠疫情爆发导致学校停课,大多数在儿童之间传播的常见呼吸道病毒几乎完全消失了。美国儿童患川崎病的人数下降了28%,但是没有像呼吸道疾病那样完全消失,患有川崎病的12个月以下儿童的数量根本没有太大变化,这暗示着家庭中的一些接触继续影响婴儿。
大气可能是“复杂而混乱的”,最新招募的查尔斯·科普兰(Charles Copeland)说,他利用历史记录和超级计算机天气模型来估计上世纪70年代以来每天每小时的全球风型。(他使用一个名为HYSPLIT的程序对粒子进行反向追踪,该程序基于冷战期间开发的一种软件,用于追踪放射性粒子的起源。)他在最近的一次小组会议上说,目标是弄清楚历史上看似随机的川崎病爆发是否与特别反常的风模式有关。
他说:“要真正试图解开这个谜团,弄清这是否是一个风的故事,我们真的必须提出正确的问题。”“如果你在错误的假设下问错误的问题,我认为你会得到错误的答案。”
【一次漏诊-或者是两次】
在伯恩斯博士所在的圣地亚哥雷迪儿童医院的川崎病科,治疗川崎病与寻找病因同时展开。
在最近的一个周三上午,儿科心脏病专家克尔斯滕·达默(Kirsten Dummer)博士正在检查一名两岁儿童的心脏扫描结果,他的右侧心脏出现了一个大动脉瘤的迹象。
“家长们最大的疑问是:这是怎么发生的? 我的孩子是怎么染上的? 在每个病房,这都是家长们最想知道的,”她说。“年复一年,他们回来问我们,’你们关于病因,又有了新的进展吗?’”
对于常年都要直接面对病人询问的伯恩斯医生,她感到自己的工作的迫切性。
“如果我们就是在实验室里研究川崎病病因学的博士,”那就不会那么有急迫感,伯恩斯博士说。“但是我们是在实验室到患者之间穿梭,都在说,‘天呐,我需要回答这个问题。’这很重要,因为这对这些人很重要。”
那天上午晚些时候,4岁的伊内兹·马尔多纳多·迪亚加(Inez Maldonado Diega)穿着美人鱼装,在伯恩斯医生宣布这个消息时,她和妈妈一起推出了培乐多橡皮泥球。17天前,这个女孩就诊的儿科医生漏诊了她患了川崎病。虽然超声心动图显示,她的心脏到目前为止是健康的,但她仍然发烧,这意味着疾病可能还在继续。
“我真希望我们能早点看到她,” 伯恩斯医生一边听着伊内兹的心跳,一边说。她向伊内兹和她的母亲索要了生物库的基因样本,并解释说,孩子们被认为从父母那里遗传了对这种疾病的易感性。
伊内兹的母亲蒂亚拉·迪加向伯恩斯医生保证,她小时候从未得过川崎病——只是猩红热。伯恩斯博士扬起眉毛,让迪亚加用免提给她的母亲,也就是孩子的外婆打电话。
她问迪加的母亲,多年前感染期间,她的眼睛充血了吗?是的,母亲说。伯恩斯博士慢慢地呼了一口气。
“那不是猩红热,”她说。
有那么一会儿,房间里一片寂静——迪加女士还在半空中拿着一块培乐多橡皮泥——母女俩都意识到自己面临的风险。然后伯恩斯医生推荐迪加女士做心脏扫描,看看这些年来是否有严重的危险在酝酿。
图1. 上个月,在圣地亚哥县法医办公室,简·c·伯恩斯博士(左)和其他医学专业人员检查了一起神秘死亡案件的尸检组织样本。
图2. “在我们国家的某个地方,每天都有一个患有川崎病的孩子被误诊,”伯恩斯博士说。“在此之前,我们没有工具、团队、样本和数据来真正对抗这种疾病。”
图3. 加州大学圣地亚哥分校的川崎病实验室。
图4. 这是伯恩斯医生20世纪80年代在波士顿儿童医院工作时在办公室里的照片。照片中的孩子患有川崎病,两周后死于动脉瘤引起的心脏病发作。
图5. 在雷迪儿童医院检查一名指尖皮肤脱皮的4岁儿童,这是川崎病的征兆。
图6. 在雷迪儿童医院的川崎病诊所,伯恩斯博士和一个人类心脏模型。
图7. 和4岁的伊内兹·马尔多纳多(Inez Maldonado)在一起,她的儿科医生办公室的工作人员漏掉了她患有川崎病的病例。“我希望我们能早点看到她,”伯恩斯博士说。
