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木馬屠蚊記:登革熱有解?以蚊滅蚊的「蚊蚊消毒作戰」

2020/11/11 賴勁文

登革熱有解?今年加州大學柏克萊分校參與的一項研究指出,藉由散佈帶有名為沃爾巴克氏...
登革熱有解?今年加州大學柏克萊分校參與的一項研究指出,藉由散佈帶有名為沃爾巴克氏體(Wolbachia pipientis)細菌的病蚊,能有效降低77%的登革熱通報案例。圖為茲卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、屈公病毒都偏好的埃及斑蚊。 圖/路透社

面對強勢襲來的新冠病毒,我們戰戰兢兢應對。雖不到末日之戰的絕望,但這已經讓安逸已久的人類親臨恐怖片現場。除了人嚇人的好萊塢恐怖片,鯊、蛇、鱷等動物的嗜血形象深植腦海,殊不知微生物才是讓人死於非命的排行榜冠軍。台灣倖免於新冠病毒威脅,最近頻頻傳出的登革熱卻仍是揮之不去的夢魘,是埃及斑蚊與登革熱病毒一搭一唱的產物。

微生物移動緩慢,藉由生有翅膀或其他卓越運動能力的中間宿主在人群中傳播開來,其中最為致命的,首推瘧蚊和瘧疾的組合。撇除瘧蚊,也有集眾多「寵愛」於一身:茲卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、屈公病毒都偏好的埃及斑蚊。

今年8月加州大學柏克萊分校參與的一項由世界蚊子計畫(WMP)主導的研究指出,藉由散佈帶有名為沃爾巴克氏體(Wolbachia pipientis)細菌的病蚊,在登革熱盛行的印尼村落,能有效降低77%的登革熱通報案例。

對於長期關注熱帶傳染病的人來說,這個曾在1990年代風行一時的新聞沒有太多新意,但這次研究的重點在於:有了妥善設計的控制組,使這個為期27個月的研究結論更站得住腳。對於沒有涉獵這方面訊息的讀者,這邊主要傳達的重點是——透過生物防治而非合成藥物,我們得以有效降低蚊蟲傳染病毒的機會。

研究發現,許多蚊子都有與自己共生的沃爾巴克氏體,且假如兩隻同種蚊子,各有品系不同...
研究發現,許多蚊子都有與自己共生的沃爾巴克氏體,且假如兩隻同種蚊子,各有品系不同的沃爾巴克氏體,那麼它們即使交配,也無法產下後代,所以這特性已被用於蚊子滅絕計畫。圖為埃及斑蚊。 圖/美聯社

▌你的身體不是你的身體

人外有人,那人內有什麼?其實人內人外,都被微生物組攻佔完畢了。「微生物組」聽起來像是黑社會組織,用起來又像某種妙藥;實際上,它們就是一個動態平衡的微生物社會。早從微生物學之父雷文虎克第一次觀察到一堆圓通通和香腸形態的細菌起,開啟了人們對於微生物世界的認識。多年研究發現讓我們意識到它們的無所不在,從辦公桌,捷運扶手,到蠻荒沼澤之地,甚至在冰川和海底火山,彷彿在我們肉眼看不到的角落建立了無數的王朝。這些,我們稱為「自然菌相」,和定居在我們體內體表的共生菌形成環境和棲息者的巧妙對比。

這個現象同樣也出現在其他生物,而這裡的案例就是蚊子。全世界約有 65% 的昆蟲,本來就會帶有這種細菌,只是各種昆蟲體內的品系不同。許多蚊子都有與自己共生的沃爾巴克氏體,有趣的是,假如兩隻同種的蚊子,各自配備有品系不同的沃爾巴克氏體,那麼它們即使可以交配,也無法產下後代,等於是變相的不孕,所以這特性已被用於蚊子滅絕計畫。

此外,雖然具體機制還不清楚,但研究發現,帶有此細菌的蚊子在部分病毒傳播上有明顯下降趨勢。

茲卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、屈公病毒都以埃及斑蚊作為傳播媒介。圖為國立自然科...
茲卡病毒、登革熱病毒、黃熱病毒、屈公病毒都以埃及斑蚊作為傳播媒介。圖為國立自然科學博物館珍藏的台灣埃及斑蚊標本。 圖/聯合報資料照片

▌特洛伊木馬屠蚊

然而,眾多病毒喜愛的埃及斑蚊體內並沒有這種細菌。現任世界蚊子計畫主席史考特歐尼爾發現以後,不同於滅絕路線,他在實驗室開始建立沃爾巴克氏體感染的埃及斑蚊大軍,開啟如同特洛伊木馬翻版的消毒計畫。這項試驗早先在澳洲本地執行,然而因為一方面缺乏對照組,一方面登革熱在澳洲的規模,與其他東南亞和拉丁美洲地區相比完全是小巫見大巫,無法得到可靠的結論。

2016年他捲土重來,選定印尼一個登革熱盛行的郊區,首先確認即使只有一次施放帶有沃爾巴克氏體的蚊子,已經有效能在小範圍傳染大部分蚊子,再藉由每6個月施放,確定實驗地點的「啞彈蚊子」(即已被細菌感染的蚊子)族群穩定,研究團隊再將結果與沒有這種蚊子族群的社區相比,登革熱的通報大幅減低,而且帶有這種細菌的蚊子在研究完成兩年後,也持續將細菌不遺餘力地分享給在地的蚊子族群。喜出望外的效果,預期可提供相當時間的生物防治效果。

不同於將蚊子趕盡殺絕的路線,歐尼爾團隊在實驗室建立經沃爾巴克氏體感染的埃及斑蚊大...
不同於將蚊子趕盡殺絕的路線,歐尼爾團隊在實驗室建立經沃爾巴克氏體感染的埃及斑蚊大軍,開啟如同特洛伊木馬翻版的消毒計畫。圖為示意圖,非當事團隊。 圖/歐新社

當然實驗設計上的多重難關以及實驗結果應用面臨更多變數,從實驗室到今天的田野研究豐碩成果,歐尼爾團隊已經邁進一大步,而他的下一步是擴大實驗範圍,現在正積極尋求世界衛生組織的同意和世界銀行的金援,目標在10年內達到10億人的涵蓋規模,畢竟目前預計每個受益者的花費在10到20美金之間,需要銀彈支撐才有機會達成消毒大捷。

全球每年約5,000萬病例的登革熱,目前尚未有強效疫苗可以抵禦,唯一通過核可的一支疫苗施打費工、而且只能產生有限功效,至於登革熱病症治療和病蚊控制上,目前為止全球也沒有突破性的成績。2019年世界衛生組織剛把登革熱拉上十大全球健康威脅,如今在全球暖化的加速下,病蚊深入以往難以生存的地區,更加速疫病傳播。

而同樣是蚊子傳播的病毒,茲卡病毒入境那天、越戰以後的美國世代終於想起蚊子的恐怖。在交通無遠弗屆的現今,一個感染者可以帶著病毒進入任何國度,然後再被當地蚊子叮咬後造成社區感染。

全球每年約5,000萬病例的登革熱,目前尚未有強效疫苗可以抵禦。圖為埃及斑蚊正在...
全球每年約5,000萬病例的登革熱,目前尚未有強效疫苗可以抵禦。圖為埃及斑蚊正在人體身上吸血。 圖/美聯社

▌滅蚊總動員?還是一個都不能少?

回顧過去的病蚊整治計畫,不外乎是各種化學藥劑,但常常搞得殺敵一萬,自損三千。採用自然存在的剋星,一環扣一環,如今也有望在不消滅蚊子的前提下,應用於其他蚊子散播的病毒。但如同之前澳洲野兔氾濫,選擇「以毒攻兔」,對兔子施放黏液瘤病毒(myxoma virus),最終野兔天擇出能對抗病毒的族群,如今依舊在澳洲大陸上橫行無阻,究竟使用沃爾巴克氏體細菌是否也會步入同樣的後塵?當下仍無結論。

雖然蚊子造成的死亡絕大部分源於體內的意外訪客,但如果蚊子不會製造毒液,就無法成為完美的疾病媒介。蚊子的毒液是用來便利吸血,包括血管擴張、抑制凝血和對抗血小板功能的成分,這樣牠們刺傷的傷口才能保持開啟,有利於吸血。而毒液中的抗發炎分子能阻止免疫系統過度反應。毒液讓這些病原體得以在蚊子飽餐一頓的同時,順利進入人類的循環系統。

所以蚊子還是該死?作為地球一份子的2,500個蚊子家族,撇除帶著毒液出生的原罪,牠們在生態系可扮演了舉足輕重的角色。在溼地生態系中,蚊子的幼蟲孑孓是食物鏈的重要地基。雖然大部分的掠食者並不是孑孓餐的狂熱分子,但是經常以孑孓與蚊子為食物的魚類、蛙類、鳥類和蝙蝠來說,原本隨手可得的餐點消失,一定會改變牠們的生態。

同樣地,蚊子也是植物授粉的功臣之一,假若牠們消失,勢必衝擊許多地貌和農業。對於重新探索自然界分子的醫藥領域,蚊子的毒液也是一座寶庫,所以我們更應該小心謹慎。

儘管蚊子帶著毒液、也可能散播病毒,但仍於環境中扮演重要角色。在溼地生態系中,孑孓...
儘管蚊子帶著毒液、也可能散播病毒,但仍於環境中扮演重要角色。在溼地生態系中,孑孓是食物鏈的重要地基,是魚類、蛙類、鳥類和蝙蝠的食物來源之一。 圖/路透社

▌人類與環境的平衡

2020年肆虐全球的新型冠狀病毒激起人們對「人畜傳染病」的疑慮,英國倫敦大學研究團隊8月在《自然》發表的最新研究顯示,相較於未開發的地區,經開發後的土地中有較多帶傳染病的物種。

當人類開發自然棲地成農田、城市,長期下來導致仰賴原生棲息地的長壽動物瀕臨滅絕,而可在人為環境中生存、高機率身上帶病原體的動物像老鼠、鴿子、蒼蠅等變成強勢物種,將增加人畜傳染病的機會;對此,研究人員警告:「我們應重新審思土地開發,降低動物帶原肆虐人類的風險。」

和蚊子一樣,各種帶原的動物並沒有錯,但在人與動物的接觸機會遽增的今日,我們無可倖免的有更高機會被傳染。歷史上的禽流感和豬流感基本上都是個機率問題,當我們選擇走向畜牧業,就無可避免地加速病毒傳到人體。原先居住在人煙稀少的野生動物可能攜帶對人致命的微生物,在人為開發後暴露在不得不與人類直接互動的環境,也造成疫病的傳播,如果新冠病毒不是從外太空降臨,那也會和愛滋病一樣是這種案例的代表。

開發的土地還有無機會反轉,新興傳染病還有無機會阻斷,都是開放式問題。但這次師法自然的病毒抑制策略成功,代表我們還有許多學習空間。在一切變得太遲之前,我們必須更積極地去尋求和環境和諧相處的方式,留給自己和下一代生存空間。

正如同蚊子,各種疾病帶原的動物本身並沒有錯,我們必須更積極地去尋求和環境和諧相處...
正如同蚊子,各種疾病帶原的動物本身並沒有錯,我們必須更積極地去尋求和環境和諧相處的方式,留給自己和下一代生存空間。 圖/美聯社


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宜蘭出生,屏東長大,台北唸書,美中進修,美西就業的人生,嘗試在動靜間取得平衡,現實夢想間取捨的生醫研究員。與其上檯面發揮,選擇在台下做後勤,希望一步一步推動社會永續的理念。

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