马来西亚婆罗洲砂拉越州加帛医院疟疾患者中诺氏疟原虫配子体携带率与载量分析

《Scientific Reports》：Plasmodium knowlesi gametocyte carriage and load among malaria patients at Kapit Hospital in Sarawak, Malaysian Borneo

随着诺氏疟原虫（Plasmodium knowlesi）成为马来西亚本土疟疾的唯一病原体，其人际传播风险备受关注。本研究旨在评估加帛医院295名PCR确诊患者中配子体携带率及载量。结果显示，67.5%的患者携带活配子体，且配子体载量与总原虫血症呈正相关。该发现揭示了人类作为P. knowlesi传染宿主的巨大潜力，为防控策略制定提供了关键数据。

　　

在东南亚的森林边缘，一种原本在猕猴间传播的疟疾——诺氏疟原虫（Plasmodium knowlesi）感染，正悄然成为人类健康的重大威胁。自2018年起，P. knowlesi已成为马来西亚本土疟疾的唯一病原体，病例数持续攀升。这种“人兽共患”的疾病，其传播途径究竟是单纯的“猴传人”，还是已经具备了“人传人”的能力，是当前防控工作的核心谜题。

要回答这个问题，关键在于配子体（gametocyte）。配子体是疟原虫生命周期中唯一能够感染蚊子的阶段，只有血液中携带活配子体的感染者，才可能通过蚊媒叮咬将疾病传给下一个人。然而，P. knowlesi的配子体在显微镜下形态与无性期滋养体极为相似，难以准确识别和计数。因此，利用高灵敏度的分子检测技术，精确评估感染者体内配子体的携带情况、载量水平及其影响因素，对于评估人际传播风险至关重要。

为此，来自马来西亚砂拉越大学（Universiti Malaysia Sarawak）和马来西亚卫生部的研究团队，在砂拉越州加帛医院（Kapit Hospital）开展了一项研究。他们利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术，对295名PCR确诊的P. knowlesi单感染患者进行了配子体检测，旨在回答三个核心问题：1. 患者中配子体携带率有多高？2. 配子体载量与总原虫血症（parasitaemia）有何关系？3. 发病至入院的时间长短是否会影响配子体携带情况？该研究结果于2025年12月22日在线发表于《Scientific Reports》杂志。

关键技术方法

本研究为一项横断面研究，纳入了2016年11月至2018年10月期间在马来西亚砂拉越州加帛医院就诊的295名PCR确诊为P. knowlesi单感染的成年患者。研究团队采集了患者入院时的血液样本，通过显微镜计数总原虫血症。核心检测技术为分子生物学方法：首先从血液样本中提取总RNA，逆转录为cDNA；随后，利用TaqMan探针法实时荧光定量PCR（qPCR）技术，靶向检测并绝对定量配子体特异性基因pks25的mRNA转录本。pks25是成熟雌性配子体表达的基因，其mRNA的存在是活配子体的可靠指标。最后，采用Spearman秩相关分析等统计方法，评估配子体载量与总原虫血症、发病时长等因素之间的关联。

研究结果

基线特征

研究共纳入295名PCR确诊的P. knowlesi单感染患者，其中男性占60%，女性占40%，平均年龄为45岁。患者总原虫血症的中位数为1,829个原虫/μL血液（四分位距IQR: 404-7,989）。

配子体携带率及与发病时长的关系

在295名患者中，有199人（67.5%）检测到pks25 mRNA，表明他们体内携带活配子体。患者报告的病前时长从2天到19天不等。统计分析显示，配子体携带与否与发病时长之间无显著相关性（Spearman's rho=0.28, p=0.7）。此外，配子体血症与年龄之间也无显著相关性。

配子体载量分布

配子体载量通过pks25转录本拷贝数/μL来衡量。在199名配子体阳性患者中，40人（20%）载量低于500拷贝/μL，而25人（12.5%）载量较高。其中，13人（10.8%）载量在10,001-100,000拷贝/μL之间，12人（6%）载量超过100,000拷贝/μL。有2名患者（1%）的载量甚至超过了1,000,000拷贝/μL。

总原虫血症与配子体携带的关系

总原虫血症水平与配子体携带率密切相关。在总原虫血症低于500个/μL的患者中，仅有32.6%（33/101）携带配子体；而当总原虫血症超过1,000个/μL时，配子体携带率迅速上升至91%以上；在总原虫血症超过10,000个/μL的患者中，携带率更是高达93%以上。

总原虫血症与配子体载量的相关性

统计分析显示，总原虫血症与配子体载量之间存在弱正相关，且具有统计学意义（Spearman's rho=0.32, p=0.01）。这意味着，总原虫血症越高的患者，其体内的配子体载量也倾向于越高。

研究结论与讨论

本研究在马来西亚婆罗洲砂拉越州加帛医院的P. knowlesi患者中，发现了一个相当高的活配子体携带率（67.5%）。这一比例高于此前在越南无症状感染者中报告的数据（47%），但低于马来西亚沙巴州的一项研究结果（85%）。作者分析，这种差异可能与研究人群的年龄构成、原虫血症水平以及检测方法的灵敏度差异有关。

更重要的是，研究发现配子体载量与总原虫血症呈正相关。这一发现具有重要的流行病学意义，因为高原虫血症的P. knowlesi感染在临床上并不罕见。在加帛医院和沙巴州的医院中，分别有11.2%和14.6%的患者入院时原虫血症超过20,000个/μL。这些患者由于体内配子体载量可能更高，理论上具有更强的传播潜力。值得注意的是，尽管总原虫血症与配子体载量相关，但仍有12名总原虫血症超过1,000个/μL的患者未检测到配子体。作者推测，这可能与疟原虫的分子调控机制有关，例如转录因子APETALA2（ApiAP2）的表达水平可能影响了配子体的生成。

然而，必须强调的是，在血液中检测到活配子体，并不等同于该患者一定能够将疾病传播给蚊子。传播的成功与否，还取决于配子体的密度是否达到了感染蚊子的“阈值”，以及雌雄配子体的比例是否合适。目前，对于P. knowlesi感染蚊子的最低配子体密度阈值尚不明确。此外，本研究仅检测了雌性配子体特异性基因pks25，尚无法评估配子体的性别比例。因此，未来的研究需要开发能够同时检测雌雄配子体的分子方法，并结合膜饲实验（membrane feeding assay）或直接皮肤饲喂实验，来确定P. knowlesi的传播阈值。

尽管存在这些未知，本研究的结果，结合历史上实验条件下P. knowlesi成功实现人际传播的记录，共同指向一个结论：人类确实具备作为P. knowlesi传染宿主的巨大潜力。虽然目前基于模型的研究尚未发现P. knowlesi在马来西亚存在持续的非人畜共患传播的证据，但这并不能完全排除偶尔发生的人际传播事件。尤其是在森林边缘地区，人类活动与猕猴栖息地高度重叠，蚊媒的叮咬习性复杂，任何微小的生态变化都可能改变传播动态。

综上所述，本研究通过高灵敏度的分子检测技术，揭示了P. knowlesi感染者中高比例的活配子体携带现象，并明确了其与总原虫血症的正相关关系。这些发现为评估P. knowlesi的人际传播风险提供了关键的生物学证据。随着环境变化、土地利用方式的改变以及蚊媒习性的演变，持续监测P. knowlesi的传播动态，深入研究其配子体生物学特性，对于制定有效的防控策略、防止其演变为一种主要的人类疟疾病原体至关重要。