快訊

血糖降下來後就可以不用再吃藥了嗎?糖尿病專家解惑

最新文章

more

大家都在看

more

疾病百科

more

我要投稿

內容提供合作、相關採訪活動,或是投稿邀約,歡迎來信:

udn/ 元氣網/ 新冠肺炎/ 專家觀點

為什麼我們無法像消滅天花那樣 靠疫苗根除流感和新冠病毒?

一有新的流感大流行病毒株出現,就是一場戲劇性競賽的開端,目標是盡快將新病毒的適當抗原納入預防性疫苗中。示意圖為新冠疫苗。法新社
一有新的流感大流行病毒株出現,就是一場戲劇性競賽的開端,目標是盡快將新病毒的適當抗原納入預防性疫苗中。示意圖為新冠疫苗。法新社

▍流感和COVID-19:大流行的威脅

我們能不能藉由專門的疫苗接種計畫,根除流感大流行的威脅,就像根除天花那樣?儘管疫苗可能證實愈來愈具有預防作用,新的抗病毒藥物也可能改善流感的療法,但恐怕我們不太可能澈底根除流感。天花能被根除,是因為人類是天花病毒唯一的傳染窩― 但人類並不是流感病毒唯一的天然傳染窩。全世界的水鳥都是流感的天然傳染窩。野鴨、其他水禽,已經窩藏了約十四種不同的H抗原。恐怕這就代表這個天然基因庫已經有潛力產生新的流感大流行病毒株。這些不同的流感病毒都會在野禽的消化道中複製,然後再被這些鳥類排泄到牠們棲息的水生生態系統中。例如,當科學家在冬季從加拿大廣大的湖泊中採樣時,發現不同種群流感病毒的廣泛汙染。然後呢,沒錯,這裡再度出現如同發生在其他病毒與天然宿主關係中的情形:當科學家檢視被流感病毒當成天然宿主的鳥類時,發現流感病毒並未引起明顯的疾病。

幾年前,我拜會了亞特蘭大CDC當時的流感部門主任南希.考克斯,討論未來流感大流行的風險。考克斯的說法是:「在人口缺乏免疫力、毒性強大的流行病毒株蠢蠢欲動的情況下,我們觀察到的發展情形相當戲劇性。」

考克斯博士辦公室的牆上貼著世界地圖,上面裝飾著四散的輪廓線和各種彩色圖釘。她就像全球其他流感專家一樣,試圖預測何時、何地可能會出現新的流感大流行。她相信過去的行為可能會有蛛絲馬跡,讓她知道未來會發生什麼。因應大流行流感病毒株的專家,多數時間都會像這樣檢視病毒株的行為,追蹤病毒的演化。

她的牆壁下半部是一張中國地圖,有六個不同的地點被圈了起來。這些地點都有觀察員密切注意,希望在新病毒株一出現就發現牠們。但中國並不是唯一可能出現病毒的地方,觀察員也在密切注意全球其他地點的情況。二○一七年,H7N9禽流感捲土重來,創下自二○一三年首度出現以來最致命的紀錄,在中國造成七百一十四人重病,死亡率據報超過三分之一。一有新的流感大流行病毒株出現,就是一場戲劇性競賽的開端,目標是盡快將新病毒的適當抗原納入預防性疫苗中。這種大流行病毒株一問世,我們就只有幾個月的時間,能搶在病毒以噴射客機的速度橫掃全球之前,準備、分配足夠的新疫苗。速度和預測的準確性將成為攸關全球人命的關鍵。

二○○二年,一種名為「嚴重急性呼吸道症候群」(severe acute respiratory syndrome)、簡稱為SARS的全新病毒威脅在中國廣東省出現。SARS不是由流感病毒引起的,而是由一種名為嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒(SARS-CoV)的冠狀病毒引起的。在SARS流行之前,世人已知冠狀病毒會感染動物和鳥類,導致類似感冒的疾病。SARS冠狀病毒讓我們對這類病毒完全改觀:牠引起類似流感的疫情爆發,在三十七個國家感染約八千零九十八名患者,其中約七百七十四人死亡,然後才被嚴厲的公衛干預策略控制。自二○○四年以來,SARS銷聲匿跡,世界各地都沒有疫情回報。但是這種令人安慰的統計數字,隨著新型冠狀病毒 COVID-19 在武漢爆發,一路發展成當前的大流行而瓦解。那麼,我們對冠狀病毒整體、尤其是對 COVID-19 的了解有多少?

我們對冠狀病毒整體、尤其是對 COVID-19 的了解有多少?圖為Omicron亞型變異株示意。美聯社
我們對冠狀病毒整體、尤其是對 COVID-19 的了解有多少?圖為Omicron亞型變異株示意。美聯社

冠狀病毒這一科的組成病毒與流感不同;兩者唯一相同的地方,就是都具有由RNA編碼的基因組,其他統統不一樣。流感病毒的基因組或遺傳資訊很小、相對簡單,但冠狀病毒的基因組,是所有以RNA為基礎的病毒中最大、最複雜的,意思就是冠狀病毒的生物、遺傳機制也更加複雜。讀者已經見識過,當兩種不同的病毒株在同一宿主身上重組時,會產生能釀成大流行的流感,意思就是個體被感染時,體內的免疫防禦系統面對的基本上是一種新的病毒。因為冠狀病毒具有更複雜的基因組,演化出非凡的重組潛力,這是牠們基因的一部分。兩種不同的冠狀病毒可能和流感一樣重組成新病毒株之外,還能重組表面抗原,不需要將兩種不同的病毒混合成一種。

這種能進行演化的內建變化潛能十分驚人,加上極高的傳染性,讓 COVID-19有成為「超級病毒」的潛力,與流感疫情旗鼓相當。

冠狀病毒藉由患者咳嗽時噴出含有數十億病毒的飛沫狀液滴,讓附近的人因為吸入飛沫而被感染,造成人際傳播。吸入飛沫後,病毒會直接接觸呼吸道內壁細胞,突棘會與細胞壁上的關鍵受體結合,使病毒能將基因組釋放到細胞內部。病毒在這裡挾持核糖體,就是充斥在細胞內的迷你蛋白質工廠,指示核糖體製造以病毒編碼的蛋白質。受到病毒指示製造出來的第一批蛋白質,是名為RNA聚合酶的關鍵酶。讀者可能還記得著名的PCR,全名為聚合酶連鎖反應(polymerase chain reaction),能大幅強化犯罪現場留下的DNA痕跡,在鑑識科學界掀起革命。病毒聚合酶對病毒基因組RNA的作用相同,也是在受感染的人類細胞內產生數十億子代病毒的第一步。子代病毒身披病毒殼體和包膜蛋白,包括為傳染性突棘編碼的蛋白,讓大量新病毒穿過細胞膜、釋放到宿主氣管中,然後被咳到周圍空氣裡,形成具高度傳染性的飛沫。

COVID-19 的傳染與流感非常相似,在人群匯集的地方特別容易發生,例如地鐵、汽車、公車、飛機、遊輪、辦公室、學校、酒吧、咖啡館、劇院、大眾娛樂性音樂會、體育場館,還有,唉,家庭住宅。另外至關重要的一點,就是 COVID-19 還有第二種極其有效的途徑傳播―感染者咳嗽時用手摀嘴,然後將手上的病毒轉移到周圍的表面,如門把、交通工具上的拉桿和圍欄、電腦鍵盤、手機和無數其他表面。相關研究顯示,COVID-19 在飛沫中可存活並具有傳染性長達三小時,在紙板上長達二十四小時,在塑膠和不銹鋼上長達七十二小時。第二種傳染途徑是病毒接觸嘴脣、嘴巴、鼻子、眼睛之後,從這些身體部位設法進入氣管和肺部。

不幸中的大幸是,大流行等級的新興病毒非常罕見,但牠們仍為全球政府和國家衛生當局帶來最具挑戰性的困境。那麼,這種威脅性十足的新病毒是哪裡來的呢?在首篇有關COVID-19 的公開科學論文中,中國醫生透露,約百分之七十的個案曾去過湖北省武漢市的海鮮市場―非法交易「現殺野味」在這裡是家常便飯,就是捕獲野生動物後把動物運到市場,在市場當場宰殺取其鮮肉。讀者可以想像一下,驚慌失措的動物(多數是哺乳類)被運到市場,與其他動物和人類密切接觸― 這種危險的親密關係,在野外絕不會發生。後面兩章中我們會發現,這種情況造成的風險,就是病毒可能會與這些動物自然地共同演化,從而跨越物種並感染人類。我已經從漢他無名病毒的行為中學到相關知識,並將這種演化現象稱為「侵略性共生」,表現出這種行為的病毒則稱為「侵略性共生體」

以 COVID-19 而言,即使是症狀輕微或無症狀的人,也能將病毒傳播給身邊其他人。患者會經歷長達十四天的潛伏期,有時甚至更久。但病毒不是一路長驅直入。從病毒入侵開始,人類免疫反應的回擊就愈來愈明顯。常見的早期症狀包括喉嚨痛、發燒、顫抖、不舒服、疲勞、頭痛、四肢和背部疼痛。在輕微的個案身上,病症的發展可能不會超出這些前期症狀太多,與流感的症狀發展相似。但與流感不同的是,COVID-19 似乎在兒童身上不會造成太嚴重的疾病,卻對老人較具威脅性。在較嚴重的個案身上,患者體溫會飆升至攝氏三十九度左右,導致大量出汗。更險惡、令人不安的症狀是呼吸困難,可能代表病毒性肺炎即將開始。到這個階段,患者會因為毒血症(血液中有毒素)而一病不起。在大約百分之二十的個案身上,病毒性肺炎預示著疾病將危及患者性命,因為這種肺炎能抵擋抗生素,對大多數已知的抗病毒藥物可能都具有抗藥性。

傳染病流行、尤其是大流行,基本上都是由致病微生物和宿主之間強烈的演化交互作用驅動的。路透
傳染病流行、尤其是大流行,基本上都是由致病微生物和宿主之間強烈的演化交互作用驅動的。路透

諷刺的是,這些表示感染已發生的症狀、體徵中,有一部分並不是病毒感染呼吸細胞的直接影響,而是由我們自身奮勇抵抗的免疫反應引起的。

病毒入侵會引起白血球(又稱為巨噬細胞和嗜中性球匯集到受感染的組織,製造名為細胞激素(cytokine)和趨化激素(chemokine)的化學物質來發出警報,召喚增援部隊,包括被稱為「士兵細胞」的T淋巴細胞,與病毒戰鬥。「戰鬥」在這裡是名副其實的關鍵字,這些士兵會殺死我們自身被感染的細胞,導致殺戮區嚴重發炎,湧出大量黏液,堵住氣管、引起咳嗽。雖然病毒通常被限制在氣管中,但同樣的化學警告成分會進入血液,引發高燒、頭痛、懨懨無生氣的疲勞感、不舒服的肌肉痠痛。雖然自身的士兵會殺死自己的細胞著實讓人困惑,但T細胞功能下降這樣在老年人或免疫功能不全的患者身上會發生的情形,可能使情況變得更糟,遲遲無法康復,或導致少數病患罹患病毒性肺炎或繼發性細菌性肺炎,兩種都可能危及生命。

令人欣慰的是,與季節性流感一樣,大多數 COVID-19 患者只會發展出較輕微的症狀,無需住院即可完全康復。但我們不應低估少數患者可能發展出的嚴重病症;這些患者可能是任何年齡層的人,甚至包括一般的健康人士。不幸的是,這種病毒性疾病已經證實對老年人和免疫功能不全的患者特別危險。這類患者住院風險明顯較高,死亡風險也很大。

如貫串本書的說明,傳染病流行、尤其是大流行,基本上都是由致病微生物和宿主之間強烈的演化交互作用驅動的。COVID-19 正是因為事先已演化出這種演化的必要條件,因此牠在人類身上出現後才短短幾個月,就從湖北省開始一路感染了近十萬人;這些相同的必要條件現在正驅使病毒擴展到中國以外的地區,傳播模式變得更全球化。現代世界被恰如其分地形容為是「地球村」,就算是最孤立、遙遠的人群,也可以藉由飛機、鐵路、輪船、機動交通工具而接觸到彼此。到二○二○年三月,由於中國政府嚴厲的圍堵措施,包括湖北省強制封城,有效控制病毒傳播;但與此同時,世界其他地方正開始目睹感染個案節節上漲。許多國家的衛生當局對似乎勢不可擋的統計數字益發感到震驚。這些數字中的感染人數,根據驚悚的數學可預測性,似乎約每三天就會翻一倍。一如預期,較大的市鎮和城市是必然的感染源,因為大量人口在這些地方親密無間地生活、往來、工作。同樣一如預期,人類的天性就是一開始會不相信當下發生的事情,公共與政府部門的回應就會發生各種誤解、延遲、混亂,難以因應一九一八年流感大爆發以降最嚴峻的公衛威脅。

※ 本文摘自《病毒圈:從COVID-19、流感到愛滋與伊波拉,全面認識在我們身邊的病毒》。


《病毒圈:從COVID-19、流感到愛滋與伊波拉,全面認識在我們身邊的病毒》

作者:法蘭克‧萊恩

譯者:范明瑛

出版社:貓頭鷹

出版日期:2022/04/09

流感病毒 COVID-19 新冠肺炎 SARS

課程推薦

延伸閱讀

贊助廣告

商品推薦