健康刊物肝病資訊

第62期

出刊日:2022-10-15

返回上一層

為何新興傳染病接連不斷? 我們能做什麼準備?

全球與新冠肺炎疫情纏鬥了近3年,還沒能完全落幕,又有一些新興傳染病蠢蠢欲動,身處21世紀的我們,為何一再遭到從動物而來的傳染病威脅?這些新興感染症的流行帶給我們什麼樣的啟示?

撰稿╱王弘毅(臺大醫學院臨床醫學研究所教授)

要回答上述問題,我們得先了解傳染病是如何發生的。一個新興感染症的發生必須經過4個階段,包括:暴露(exposure)、感染(infection)、傳播(transmission)、流行(epidemic spread)。
 
1.暴露
造成新興感染症的第一步是人類暴露在病原體存在的環境。暴露的方式有可能是接觸到受病原體污染的食物或飲水、被其他受感染的動物叮咬、或是接觸到這些動物的排泄物。
 
2.感染
接觸到病原體不一定會受到感染,事實上大部分的病原體都具有宿主專一性,不容易感染新宿主包含人類,這種現象稱之為「種間障礙」(species barrier)。然而種間障礙並不是絕對的,它會受到許多因素影響。即使是同一物種也存在許多的多樣性,這些多樣性會影響病原體的傳播,或是某個宿主是否比較容易受感染。例如人群之間對於免疫缺乏病毒(human immunodeficiency virus, HIV)就有不同的抵抗力。不同個體間年齡與健康狀況的差異,都會影響感染的機會。
 
3.傳播
即使病原體可以感染人類,也不表示它一定可以在人群之間傳播。例如常看到新的禽流感病毒感染人類的新聞,後續卻沒有造成大規模的感染。這是因為大部分新的禽流感病毒或許可以經由特定環境感染人類,卻無法在人群之間傳播。
 
4.流行
大部分的病原體即使可以在人群之間感染,卻無法造成大規模的流行。許多疾病往往勉強傳遞兩三代之後就自行消失了。要造成流行,病原體必須在不需要原宿主的情況下,自行在人群中傳播。這表示病原體的基本傳染數(R0)要大於1。增加R0的方式有兩種,一是增加病原體的密度,二是人口密度的增加。病原體的密度越高越容易接觸到人群,同樣的,人群的密度越高,也越有利於病原體的傳播。

生態改變及病毒演化 造就新興感染症發生

綜上所述,一個新興感染症的出現,在上述的4個階段中需要許多的因子配合。這些因子可以大略的歸因於生態以及演化等兩大因素。

在第一個階段,生態的改變,如氣候暖化造成病原體密度增加,或是分佈環境的改變、人類活動造成棲地的改變、人口的增加等,都可能增加病原體與人類接觸的機會。生態改變也會影響病原體如何在人類族群內傳播(第4個階段)。例如都市化造成人口密度增加與衛生環境的改變、工業化之後人類旅行以及遷移模式的改變、社會行為包含性行為的改變、甚至是醫療行為等,都可以改變病原體傳播的速度。

這其中最明顯的例子就是搭乘飛機旅行造成疾病的快速散佈。以這次的新冠肺炎為例,雖然起源地在中國武漢,但是在疫情之初除了中國之外,染疫人數增加最快的竟然不是鄰近的日本、韓國或是東南亞國家,反而是歐美等地區。這是因為病毒透過飛機傳播快速擴散,與實際地理距離已經沒有關係了。而亞洲國家在疫情初期實施比較嚴格防堵以及戴口罩等措施,讓疾病維持在可控制的範圍內。這也是人類行為影響疾病傳播的例子。

演化所扮演的角色對於第2以及第3個階段有很重要的影響。在偶然的情況下,病原體可能發生突變產生演化,讓原本無法感染人類的病原體變成可以感染人類(第2階段),或是讓必須藉由動物傳播的疾病演化成可以藉由人傳人(第3階段)。演化也可能增加病原體的R0,而更適應在人群中傳播(第4階段)。

新興感染症的特性:RNA病毒、不具宿主專一性

根據上面的介紹,我們不難想見大部分的新興感染症都是由病毒引起的,特別是RNA病毒。因為RNA病毒有很高的突變率,因此可以快速的改變,適應新宿主。事實上,許多的新興感染症都是由RNA病毒所造成的,例如HIV、SARS、依波拉病毒及新冠病毒等。

若以生活史來看,大部分的新興感染症都是藉由人畜共同感染(zoonosis)所傳染的。事實上許多人類重要的疾病如麻疹與流感,很可能都是來自動物,甚至是我們馴養的家畜家禽。

新興感染症的另外一個特點就是它們大多沒有太嚴格的宿主專一性。例如,流感病毒可藉由禽鳥或是豬隻傳染給人,HIV在野外也可以感染黑猩猩或是大猩猩。正是因為他們的宿主專一性較低,所以比較容易跨越物種界線,傳染給人。
總之,新興感染症並不是所有病原體的任意集合。不具物種專一性的病原體,特別是來自動物的RNA病毒,是最有可能引發新興感染症的病原體。
 

猴痘疫情全球擴散 新興感染症溫床恐是人類自行造就

雖然新興感染症的發現,有一部分要歸功於科技的進步,讓我們可以很快的發現新的疾病;但是從上面的描述我們知道,人類所造成的環境改變以及人類自身行為和人口密度的改變,恰是新興感染症的溫床。

以目前在世界各地發生的猴痘為例,這個疾病是由猴痘病毒所引起的。主要是透過與感染的動物(如齧齒動物和靈長類動物)接觸而傳染,偶而也會因接觸受感染人類的體液而傳染。猴痘病毒是一種與天花病毒相似的DNA病毒,原本只侷限於西非地區,但是近來世界各地都傳出猴痘疫情。

今年這波猴痘疫情爆發有幾個原因。第一、猴痘病毒是與天花病毒類似的物種,因此天花疫苗對於猴痘也有保護作用。然而自從1980年代開始天花自野外絕跡後,天花疫苗的施打也停止了。研究人員觀察到,自從天花疫苗停止施打後,由於在非洲人與猴子接觸頻繁,猴痘的病例開始慢慢增加。第二、猴痘的病例增加意味著病毒在人體的時間變多了,增加了病毒演化適應人體的機會。根據最新的研究,這波猴痘病毒的基因序列有一些改變可能與適應人類有關。第三、今年初歐美各國對新冠疫情紛紛鬆綁之際,讓跨國旅行一下子頻繁了起來,使得病毒可以快速地擴散至各地。第四、這波疫情主要感染者都是男男之間性行為(men who have sex with men, MSM),這樣的行為造成大量接觸患者的體液,增加感染的機會。

上述四個原因除了第二點與病毒的演化有關之外,第一、第三與第四都與人類的行為有關。甚至第二點病毒經過演化適應人類,也是因為人類頻繁接觸野生動物造成的。因此,人類的各種活動,才是造成新興感染症不斷發生的原因。

要減少新興感染症的發生,最重要的是維持生態環境的平衡與完整性,減少對於自然環境的破壞。其次,不要任意接觸野生動物,這包含進入它們的棲地,以及捕捉、購買、販賣、食用野生動物等。

人類歷史上從不缺乏微生物的威脅,未來恐怕也不會減少,除了依靠醫學發達快速發展出藥物及疫苗、公共衛生體系的適當防禦外,人類勢必得對自然環境抱持更謙卑、尊重的態度,才能減少病毒的反撲。
 
►猴痘疫情於2022年中開始於全球各地蔓延。
 
Q 為什麼天花可以根除,其他傳染病卻很難?
A 目前為止唯一被確認由人類所根除的傳染病只有天花。天花能夠被人類根除有兩個重要的因素,第一,人類是天花的唯一宿主。雖然其他靈長類曾經在實驗室被感染過天花,但自然情況下,天花只會感染人類。因此當天花從人類族群中消失之後,不會再被來自其他物種的天花病毒感染。第二,天花是DNA病毒。由於DNA病毒的突變率低,在有效的疫苗控制之下,天花很快地就獲得控制。

請別錯過本期其他精彩內容…