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醫療

讓人恐慌的新病毒,為何大都從蝙蝠傳出來?

  • 曾金月 整理
  • 2020/03/12 18:00
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  • 21世紀以來數度造成人類集體恐慌的新病毒,為什麼大部分源自蝙蝠?或許是沒有什麼好答案,不過已經有人努力投入,想找出解答。

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    讓人恐慌的新病毒,為何大都從蝙蝠傳出來?

    示意圖/TVBS

     

    三度獲「美國國家雜誌獎」得主大衛.逵曼向世界各地的新興疾病專家提出了相同問題—為什麼是蝙蝠?其中一位是著名的病毒學家查爾斯.卡利什(Charles H. Calisher),以下是訪問摘要。

     

    卡利什出身治城大學醫學院(Georgetown University School of Medicine),一九六四年拿到博士學位。他逐漸鞏固學術地位,靠的是典型的實驗台病毒學研究,也就是培養活的病毒,採實驗手法把它們導入小鼠和培養細胞裡,拍成電子顯微鏡照片來檢視,設想出該把它們擺在病毒系統樹的哪個位置。

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    身為鑽研病毒的科學家,投入四十多年探究它們在病媒和儲存宿主體內的狀況,卻從來沒有特別著眼翼手目動物,最後他終於也想要深入了解:為什麼這麼多新病毒,都從蝙蝠傳出來?

     

    一次影響深遠的談話

    卡利什與一群志同道合人士組成的一個洛磯山病毒學俱樂部(Rocky Mountain Virology Club)。多年前他與一位同事有一次影響深遠的談話。那次談話之前不久,新聞才剛透露,冠狀病毒新殺手SARS已經追溯至中國的一種蝙蝠。

     

    那位同事名叫凱瑟琳.霍姆斯,專研冠狀病毒和它們的分子結構,她在丹佛(Denver)的科羅拉多大學健康科學中心服務。

    「我們一定要寫一篇評論文章,談談蝙蝠和牠們的病毒」他告訴霍姆斯,這種蝙蝠冠狀病毒實在非常有趣。

    她似乎也很感興趣,卻稍顯遲疑。「我們該寫進哪些題材?」

    「嗯,就這裡一些,那裡一點,也寫點其他的。」卡利什說得含糊不清,「也許可以寫免疫學吧。」

     

    邀請相關領域專家一起研究

    因為兩人對免疫學都不懂,於是去找免疫學家東尼.尚茨(Tony Schountz),他當時在格里利(Greeley)研究人類和小鼠對漢他病毒的反應;但他對蝙蝠一竅不通,也沒有讀過或看過蝙蝠免疫學方面的論文。

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    於是再找耶魯大學醫學院(Yale School of Medicine)的流行病學家暨狂犬病專家詹姆斯.柴爾茲(James E. Childs),以及澳洲動物生態學家休姆.菲爾德,一起加入。

     

    最後這支彼此專業互補短長,全然不帶絲毫偏見的五人團隊,寫出了一篇涉獵範圍廣泛的長篇論文,篇名是:〈蝙蝠:新興病毒的重要儲存宿主〉(Bats: Important Reservoir Hosts of Emerging Viruses)。

     

    是的,蝙蝠到底是想幹什麼?

    結果證明,這樣的貢獻來得正是時候。那篇論文提出了豐富的事實和觀點概述,還有缺乏事實論證的指導性問題。其他疾病科學家也注意到了。一時之間,起碼那個專業領域的所有人都想知道這類新病毒和它們的翼手目動物藏身處所。

     

    每四種乳類動物就有一種是蝙蝠

    論文提出了好幾個醒目要點,第一點讓我們從正確角度來審視其他觀點:蝙蝠有許許多多種類。翼手目(「以手為翼」的一群動物)計含1116種,占了所有已知哺乳類物種的四分之一。再講一遍:每四種哺乳動物當中,就有一種是蝙蝠。

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    讓人恐慌的新病毒,為何大都從蝙蝠傳出來?

    示意圖/TVBS

     

    這種多樣性或許也暗示,蝙蝠庇護的病毒比例,並不高於其他哺乳動物;實際上牠們的病毒負荷量,有可能和牠們貢獻的哺乳類多樣性成正比,只是表面上看起來似乎高得令人吃驚。牠們的病毒對物種比值,或許並不比其他哺乳類動物的比值更高。

     

    血統古老的類群 病毒可與之共存

    除了樣式繁多之外,蝙蝠數量還非常龐大,而且非常喜歡群居。許多種類都大群集結共同棲息,每群都可能包含數百萬隻,擠在狹窄的空間。牠們還是血統非常古老的類群,大概在五千萬年以前已經演化出與現今相似的外型。

     

    牠們的古老血統,讓病毒和蝙蝠能夠建立起延續久遠的關係,而這種親密的關聯性,或許也促使病毒演化出多樣化形式。

     

    當一支蝙蝠世系分化出兩個新的物種,牠們攜帶的病毒,也或許可以隨著牠們分化,結果不只生成了更多種蝙蝠,還產生出更多種病毒。

     

    再者,儘管許多較年長蝙蝠都生成免疫力,不過或許由於牠們數量繁多,棲息或休眠時也都聚集在一起,更有利於病毒在這些族群當中存續下來。

     

    讓人恐慌的新病毒,為何大都從蝙蝠傳出來?

    示意圖/TVBS

     

    穩定提供病毒感染的新生源

    蝙蝠大概比其他多數哺乳動物都更穩定符合臨界群落規模標準。牠們的群落往往都十分龐大,一般常見的也都不小,能穩定產出很多易受感染的新生蝙蝠,提供病毒感染,讓它們存續下來。

     

    這種情節有個假設,每隻蝙蝠只短暫受病毒感染,康復之後就終身免疫,就像人類感染麻疹的情況。

     

    另一種情節則稱,病毒有辦法引發長期的慢性傳染病,讓一隻蝙蝠染病數月甚或數年。若是感染能夠持續,那麼蝙蝠的平均壽命較長,對病毒就非常有利。

     

    有些較小型的食蟲蝙蝠能活二十年或二十五年。倘若蝙蝠受了感染並四處散布病毒,那麼這般長壽,就能大幅提高病毒在這段歲月散布給其他蝙蝠的加總機會。

     

    依照數學家所用的語言:R0值隨長期受感染蝙蝠的壽命拉長而提高。而各位也知道,R0較大,始終對病原體較有利。(註:R0值是衡量病毒傳播能力的最重要指標。在自然情況下,一個病毒會傳染給多少個體的平均數。)

     

    親近的群居關係也帶來好處,許多種蝙蝠似乎都喜歡擠在一起,起碼當牠們休眠或停棲時總愛這樣。

     

    就以卡爾斯巴德洞窟(Carlsbad Caverns)的墨西哥游離尾蝠為例,牠們在每平方英尺範圍內能擠進約三百隻,恐怕連實驗室裡超載鼠籠中的老鼠都會受不了。倘若病毒能經由直接接觸、體液或細微飛沫來傳染,那麼這樣擁擠的情況就會提高傳染機率。

     

    卡利什的團隊指出,在卡爾斯巴德洞窟那種情況下,已知就連狂犬病也曾經出現空氣傳播的事例。

     

    蝙蝠會飛 有利傳播

    蝙蝠有個非同小可的特點,牠能飛。一隻果蝠每晚外出覓食都有可能飛上好幾十英里遠,每季還可能在不同棲息位置之間移動好幾百英里。有些食蟲維生的蝙蝠還長途遷徙,夏冬棲地相隔距離遠達八百英里。齧齒類動物不會這樣旅行,較大型哺乳動物能這樣旅行的也不多。

     

    讓人恐慌的新病毒,為何大都從蝙蝠傳出來?

    示意圖/TVBS

     

    再者,蝙蝠不只做二維運動,牠們能在三維空間跨越地形;牠們能向上高飛,向下俯衝,還在中間高度巡航,牠們棲居的空間容積遠比多數動物都更寬廣。牠們現身範圍的廣度和深度都很大。這會不會提高牠們(以及牠們身上的病毒)和人類接觸的可能性?或許吧。

     

    與免疫學的關連

    此外還有蝙蝠的免疫學。就這方面大家所知都很有限,即便有了尚茨這樣的協同作者,卡利什的團隊對於這道課題依然只能小心謹慎點到為止,他們主要是提出了幾個問題:

     

    可不可能是由於,蝙蝠冬眠時得承受寒冷天候,壓抑了牠們的免疫反應,病毒才得以在蝙蝠血液中存續?

     

    可不可能是由於,本該中和病毒的抗體,在蝙蝠體內的存續時間,不如在其他哺乳動物體內的時間那麼長?和蝙蝠的悠久血統有關嗎?

     

    是不是由於牠們那個支系和其他哺乳類太早分家,在演化作用把哺乳類型的免疫系統焠鍊成類似齧齒類和靈長類那般精妙的水平之前,蝙蝠就先分化出去了?

     

    蝙蝠是不是有不同的免疫反應「設定點」,讓病毒得以任意複製,只要不對宿主造成任何損害就行?

     

    根據卡利什的團體所述,這些問題必須等到新的研究得出新的資料,才有辦法解答。單憑分子遺傳學的簡練工具和方法,光是運用電腦軟體來比較DNA或RNA的核苷酸鹼基冗長序列,絕對得不出答案。

     

    他們寫道:

    「重視(有時是完全重視)核苷酸序列特性,卻輕忽病毒特性的現象,引領我們踏上一條歡樂芳草路,卻不再眷顧可供研究的真正病毒。」

     

    那篇論文是一次協力合作的成果,語句措詞卻就像卡利什的風格,大意是:哈囉,各位在嗎?我們必須用老式的做法來培養這類致病原,要想了解它們怎樣運作,就必須觀察活生生的致病原。否則的話,「我們就只能等著人畜共通型病毒爆出下一波慘烈疫情。」

     

    ◎ 本文摘自/《下一場人類大瘟疫》大衛.逵曼著

    ◎ 圖片來源/達志影像/shutterstock提供

     

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