据《华盛顿邮报》报道截至6月2日，日本厚生劳动省已记录977例感染“食人菌”病例，死亡率高达30%。最新数据显示，今年1月至3月期间已有77人死于这种感染。当前疫情已超去年941例的初步感染记录，创下自1999年统计以来的最高纪录。日本国立传染病研究所报告，去年有97人因“食人菌”死亡，为历史第二高。
什么是食人菌？命名何来？
“食人菌”这个名词近年来已屡见于报端，使人望而生畏，继而生疑，“食人菌”究竟是何怪菌，如何肆虐人间？“食人菌”的病原体是A组β型溶血性链球菌（Group A Streptococcus, GAS），又叫化脓性链球菌或酿脓性链球菌。化脓性链球菌通常引起的疾病主要是上呼吸道感染和皮肤软组织感染，在少数情况下会引起严重败血症，症状最为可怖的被称为链球菌中毒休克综合征(Streptococcal toxic shock syndrome,STSS），也就是上文提到的“食人菌”疾病。而它之所以被称为“食人菌”，是因GAS早期引发一种名为“坏死性筋膜炎”（Necrotizing Fasciitis）的疾病，临床症状表现为快速发展的皮肤和软组织感染，能够迅速破坏肌肉、脂肪和皮肤组织，给人一种细菌“吃掉”组织的印象故得其名。
Fig 1.放大900倍的化脓性链球菌（橙色）
化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）结构
化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)是一种革兰氏阳性球菌，具有约1.8 Mb的基因组，包含约1,700个编码蛋白的基因。重要基因包括致病因子M蛋白的emm基因和编码超抗原毒素的spe基因及smeZ基因。A组β型溶血性链球菌（Group A Streptococcus, GAS）单个菌体呈球形或卵圆形，直径约1微米，排列成链状或成双排列。GAS的表面有发丝样的M蛋白，M蛋白是其主要的毒力因子之一，具有抗吞噬作用，能抑制宿主免疫细胞的吞噬功能，使细菌能够在宿主体内生存和繁殖。外包裹脂磷壁酸的菌毛结构，这种结构有助于细菌附着在宿主的细胞表面，增强其定植能力。
Fig2.Surface of the Streptococcus pyogenes
化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）感染机制
M蛋白通过抑制补体系统和促进细菌附着在宿主细胞上发挥作用。链球菌溶血素(如Streptolysins O和Streptolysins S)和超抗原毒素(如Streptococcal pyrogenic exotoxin A和Streptococcal pyrogenic exotoxin C）能激活大量T细胞，引发强烈的免疫反应。其他关键蛋白如F蛋白、C5a肽酶和DNases分别负责细菌附着、抑制免疫反应和分解宿主DNA。GAS的多种毒力因子，如M蛋白、链激酶（Streptokinase）、透明质酸酶（Hyaluronidase）等，协同作用可以破坏宿主的组织屏障，进一步扩散感染，同时通过多种机制逃避宿主的免疫监控。这些基因和蛋白结构使化脓性链球菌成为一种高度致病性和传染性的病原体。
Fig3. Model explaining mutation of Streptococcus pyogenes regulatory locus during invasive infection.
化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)预防治疗：
化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）是一种重要但并不罕见的致病菌，发现已有近两百年的历史。目前的治疗主要依赖于抗生素（青霉素和其他β-内酰胺类）和静脉注射免疫球蛋白。然而，抗菌素耐药性(Antimicrobial Resistance，AMR）的出现和加剧使得研究重点转向疫苗。理论上，接种疫苗可以有效预防GAS感染引起的疾病，但经过数十年的研究，仍然没有获得许可和可用的疫苗。2018年第71届世界卫生大会建议优先考虑GAS疫苗的开发战略。尽管新的候选疫苗正在开发中，但还未准备好进行临床应用。GAS是一种复杂的病原体，不同菌株的抗原表位和毒力因子各不相同，地区间流行毒株的差异增加了开发针对所有感染血清型疫苗的难度。GAS疫苗的开发主要分为两类：基于M蛋白的疫苗和针对候选非M蛋白抗原的疫苗。
Fig4. M-protein-based vaccines
Fig 5. Non-M-protein-based vaccine
参考文献：
[1] Burns K, Dorfmueller HC, Wren BW, Mawas F, Shaw HA. Progress towards a glycoconjugate vaccine against Group A Streptococcus. NPJ Vaccines. 2023 Mar 28;8(1):48. doi: 10.1038/s41541-023-00639-5. PMID: 36977677; PMCID: PMC10043865.
[2] Wang, J.; Ma, C.; Li, M.; Gao, X.; Wu, H.; Dong, W.; Wei, L. Streptococcus pyogenes: Pathogenesis and the Current Status of Vaccines. Vaccines 2023, 11, 1510.
[3] Smeesters PR, de Crombrugghe G, Tsoi SK, Leclercq C, Baker C, Osowicki J, Verhoeven C, Botteaux A, Steer AC. Global Streptococcus pyogenes strain diversity, disease associations, and implications for vaccine development: a systematic review. Lancet Microbe. 2024 Feb;5(2):e181-e193. doi: 10.1016/S2666-5247(23)00318-X. Epub 2023 Dec 6. PMID: 38070538.