醫學

漫漫30年 輪狀病毒疫苗終有成

籍籍無名的輪狀病毒,卻是全球孩童嚴重腹瀉的主因,也是開發中國家常見的幼童殺手。經過30年的研究,克服該病毒的疫苗很有可能已經準備好上市了。

撰文/葛拉斯(Roger I. Glass)
翻譯/潘震澤

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漫漫30年 輪狀病毒疫苗終有成

籍籍無名的輪狀病毒,卻是全球孩童嚴重腹瀉的主因,也是開發中國家常見的幼童殺手。經過30年的研究,克服該病毒的疫苗很有可能已經準備好上市了。

撰文/葛拉斯(Roger I. Glass)
翻譯/潘震澤

提到殺手級病毒,經常讓人想到的影像,是受非洲伊波拉病毒、亞洲SARS病毒,或是美國漢他病毒折磨的病人;但那些壞東西奪走的人命,還比不上籍籍無名的輪狀病毒。幾乎所有小孩在出生後頭幾年,都曾感染輪狀病毒而嘔吐腹瀉。輪狀病毒引起的腹瀉十分嚴重,如不加以治療,患者會因脫水而休克並死亡。每年全球因它致死的孩童,估計有61萬之多;五歲前死亡的孩童裡,有5%是感染輪狀病毒所致。在美國,感染這種病毒而死亡的孩童不多,但每年有多達7萬名小孩必須因此住院,還有數百萬人待在家中,默默承受折磨。


不過,在發現該病原30多年後,科學家即將帶領人類掙脫魔掌。今年1月,研究人員公佈了兩種輪狀病毒疫苗的大規模臨床試驗結果,證實其具防治功效。但輪狀病毒疫苗的發展過程充滿挫折與意外,其困難及複雜程度實非任何人所能想像。今日,世界衛生組織(WHO)及全球疫苗接種聯盟都將輪狀病毒擺在首位;提供幼童亟需的疫苗接種,亦即對抗輪狀病毒的決戰,已然展開。


病原鑑定不易


973年,任職澳洲墨爾本皇家兒童醫院、專攻胃腸道疾病的年輕微生物學家畢夏普,首度鑑定出輪狀病毒是人類疾病的病原。當時,研究人員對兒童的腹瀉感到困惑不已;這種毛病雖常見且通常相當嚴重,卻不太能確認肇因。為尋找線索,畢夏普的團隊從急性腹瀉病童的十二指腸取出組織切片,在電子顯微鏡下檢查,結果讓他們大吃一驚:小腸內膜的上皮細胞裡充滿了車輪狀的病毒。


1979年,我和妻子到孟加拉國際痢疾研究中心工作,開始接觸到輪狀病毒。當時我們年輕且充滿理想,看到嚴重腹瀉是該國的頭號致死病症,也就一心想要幫助當地兒童。該研究中心的醫院設在達卡市,每年收容因不明「腸流感」而住院的病人之多,使得有些人必須在醫院走道或外頭的帳篷裡接受診療。原本我們認為這些孩童的腹瀉是細菌所引起,卻驚訝地發現他們感染的並非霍亂弧菌、沙門氏菌、志賀痢疾桿菌或大腸桿菌,而是我們所知無幾的輪狀病毒。藉由某種簡易化驗,我們確認五歲以下因腹瀉而住院的病童當中,25~40%感染了輪狀病毒。


全球各地的研究不但獲致類似結果,還顯示出輪狀病毒不僅散佈各地,更是最窮困國家人民的主要死亡原因。1985年,美國國家醫學研究院根據這些研究證據,將輪狀病毒列為開發中國家亟需疫苗防治的首要疾病。


在此同時,有關輪狀病毒在美國的發生率及分佈情形,所知卻極為有限,讓人感到訝異。1986年我回美國疾病防制中心(CDC)工作時,這種病很少正確的診斷出來;事實上,連「全球疾病分類」都沒提到它。由於曾在海外見識過它的威力,我和同事一心想知道:輪狀病毒在美國是否也侵襲了許多人。


對這種很少得到診斷、從未在出院證明中列為住院原因,甚至大多數從事治療的小兒科醫師都不認得病原的疾病,究竟要如何評估其影響力呢?我當時的同事何美鄉從美國的住院兒童資料著手;她發現腹瀉是常見的住院原因,佔五歲以下住院兒童的12%,其中大多都記錄為「病原未明」。進一步研究顯示,在未得出診斷的病例中,有很多是由輪狀病毒所造成。關於美國輪狀病毒的研究,還得出另外三項有趣的事實:第一,輪狀病毒感染具明顯的季節性,高峰期為12~3月;第二,因感染輪狀病毒而住院的孩童,絕大多數年齡都在五歲以下;第三,無論什麼季節,大多數嚴重腹瀉的幼童病例,都由輪狀病毒造成。


如今,流行病學家已知:從三個月到五歲大的幼兒,幾乎都感染過輪狀病毒,它是造成全球兒童腹瀉的最常見原因,遠超過其他任何病原。輪狀病毒的傳播與細菌不同:細菌主要經由污染的食物及飲水散佈,因此以生活在貧窮地區的人受到的影響最大,但輪狀病毒的散佈卻不受地理邊界的限制。的確,輪狀病毒具有無所不在的特性,無論美國人或孟加拉人的風險都相同,顯示該病毒傳染性甚高,就像感冒病毒一樣容易散播。同時,一如感冒病毒,衛生設施與乾淨飲水對遏阻輪狀病毒感染的功效並不大。


分子及臨床研究也見證了輪狀病毒的高致病性:只要10個病毒顆粒,就足以給某個孩童帶來麻煩;嬰兒的拇指或玩具上,只要沾了一小滴充滿病毒的水珠就綽綽有餘。病毒入口後順著消化道抵達小腸,並入侵內膜的上皮細胞,再以驚人的速度複製:24小時內,10個病毒就可增加到數百萬顆,製造出的蛋白質、毒素和新生成的病毒顆粒,填滿上皮細胞而造成細胞死亡。很快的,腸道上皮細胞剝落,大量液體及電解質隨陣陣腹瀉排出體外。若不補充液體,病童減輕的體重可高達10%,而在1~2天內休克。


幸運的是,熬過首次感染而存活下來的孩童,並不會留下長遠的後遺症,也很少因為再度感染輪狀病毒而腹瀉,他們取得了自然免疫;也就是說,他們的免疫系統已經有所準備,在下一回輪狀病毒入侵時,能迅速辨識並遏阻病毒的複製。不過,由於為數甚多的幼童在初次感染輪狀病毒時,病情十分嚴重,因此科學家認為,發展可以模擬這種自然免疫的疫苗,將是最佳的救命希望。