醫學

備戰伊波拉

2014年西非爆發嚴重的伊波拉病毒感染,迅速擴大的疫情推動了治療方法急速發展,也增強了未來對伊波拉疫情的防禦能力。

撰文/布蘭斯威爾(Helen Branswell)
翻譯/林雅玲
2015-05

醫學

備戰伊波拉

2014年西非爆發嚴重的伊波拉病毒感染,迅速擴大的疫情推動了治療方法急速發展,也增強了未來對伊波拉疫情的防禦能力。

撰文/布蘭斯威爾(Helen Branswell)
翻譯/林雅玲
2015-05

重點提要
■如果發生的是小規模的零星疫情,研究人員就沒有實際機會測試疫苗和開發有效的治療方法。
■2014年西非爆發有史以來最嚴重的伊波拉疫情,研究人員一改過去的做法,重新整合並投入資源對抗這個無情的病毒殺手。
■研究人員加速測試一些試驗性疫苗和有潛力的療法,希望有效阻止感染者喪命、防範新病例發生。

研究人員通常會這麼描述伊波拉病毒與人類感染者之間的戰爭:病患的免疫系統必須在病毒破壞體內所有器官以前先打敗病毒,才能贏得勝利;一個社區要贏得勝利,必須在疾病擴散以前,先隔離最初幾名病患;人類要贏得這場與病毒的戰爭,必須在病毒於全球各地取得立足地之前,先發展出有效的療法和疫苗。多年來,由於伊波拉病毒的流行規模太小(通常少於100人),時間也太短(不到五個月),使全球研究人員沒有足夠的相關條件測試可能的療法與疫苗,當他們準備好進行臨床試驗時,大感染的威脅已經消失。藥廠和研究團隊很難判定是否該投資金錢與時間在此疾病上,這個人畜共通傳染疾病,40年來總共奪走1600條人命;相較之下,其他疾病似乎更令人擔憂,瘧疾、結核病和愛滋病在2013年就讓超過300萬人死亡。

這個發展情勢,隨著2014年西非爆發不尋常的伊波拉疫情而改變:這是史上最大型、持續最久的伊波拉疫情。截至今年1月中旬,獅子山、賴比瑞亞和幾內亞至少有2萬1000人感染伊波拉病毒,其中超過8500人因此死亡。國際衛生領導組織意識到再不採取行動,病毒可能會傳播到西非以外,因此呼籲全球採取大規模的防疫措施,找出並隔離可能感染伊波拉病毒的人、建立數十座緊急治療中心和足夠的醫護人員以照顧患者,並招募足夠的殮葬團隊以安全殮葬罹難者。

這是有史以來第一次,伊波拉疫情規模夠大而且時間很長,讓科學家能進行密集臨床試驗以尋找更好的療法,而在這場戰爭中,人類要是少了疫苗和新藥做為武器,可能難以遏止疾病的傳播。科學家也首度普遍獲准測試一些實驗性療法,這些空前的努力可能對制止目前的疫情幫助不大,但是對遏止下一場伊波拉疫情將很有幫助。如果研究人員這次能成功對抗,下次伊波拉疫情捲土重來時(它肯定會),人類將不會再屈居下風。

狡猾的殺手

聽起來頗令人吃驚的事實是,從2013年12月疫情爆發到現在,我們對於伊波拉病毒還是不甚了解:它存在何處?如何偶然與人類接觸?為何疾病蔓延時受感染的人較少?(平均而言,疫情爆發每名患者僅傳染1~2人,不像具有高度傳染性的疾病,例如麻疹,每名患者通常會感染18人。)雖然伊波拉病毒並非傳染力最強的病毒,卻是威脅人類和靈長類的強力殺手。截至去年年底,西非感染伊波拉病毒的患者估計有70%死亡,而且通常就在幾天之內,超過衛生部門的預估。

伊波拉病毒能否奪走患者性命取決於兩個因素:病毒數量以及進入人體的方式。病毒跨越物種屏障之後(推測是從蝙蝠到人類),幾乎就再也沒有什麼能阻擋它在人類之間傳播。許多受害者是在殮葬因感染伊波拉病毒而死亡的親戚的遺體過程中遭感染;看護人員在病人嘔吐後幫忙擦拭下巴或協助清理排泄物,要是用被污染的手碰觸眼睛、嘴唇、鼻子或嘴巴,也會讓病毒進入自己體內;或是大量病毒直接進入血液中,例如意外遭注射針頭刺傷。美國德州大學加耳維斯敦醫學分部的微生物學家蓋斯柏特(Thomas Geisbert)表示:「我認為此時神仙也無能為力,病毒已獲得壓倒性的勝利。」

遺體解剖與病理報告是了解病毒如何在體內傳播的有效方法,但是這些方法具高風險的感染力,因此研究人員很少解剖伊波拉病毒亡者遺體。最近一份科學回顧文獻指出,人類感染伊波拉的歷史近40年來,僅有29份驗屍案例報告。


儘管如此,到目前為止進行過的動物及病理研究顯示,伊波拉病毒首先會針對免疫系統進行毀滅性攻擊。樹突細胞和巨噬細胞是最早受伊波拉感染的免疫細胞,前者通常在人體中是萬能的哨兵,巡邏全身組織,後者能吞噬受損的細胞。然而,伊波拉病毒沒有試圖避開這些細胞,反而找上它們,進入細胞內部複製更多病毒。這種大膽進攻的方式能達到兩個目的:破壞細胞的正常功能,進而無法啟動免疫系統的其他機制;另外,細胞內的病毒搭著順風車,不受阻礙地前進淋巴結、肝、脾和其他器官。


如果游擊戰術還不夠,伊波拉病毒還會採用另一個隱身策略:它會釋放誘餌來分散免疫系統的攻擊。病毒會強迫受感染的細胞大量製造「分泌性醣蛋白」(secreted glycoprotein, sGP)並釋放到血液中,sGP與病毒外殼上的重要分子醣蛋白(GP)很相似,免疫系統通常會瞄準GP,因此能殺死帶有這些分子的病毒。伊波拉病毒藉由欺騙免疫系統也去攻擊sGP(當然,病毒沒有和它們相連),得以進一步破壞人體啟動有效防禦的能力。


加速發展新療法


去年爆發的伊波拉疫情讓醫師和衛生工作人員找到一些對付病毒的實際方法。長期以來我們了解,儘管免疫系統最先受到病毒破壞與摧毀,但如果有足夠的時間,還是可以戰勝病毒恢復健康。醫護人員在這一波疫情中發現,要是在感染症狀出現不久即給予病患靜脈注射抗體,可以替病人多爭取一點時間。世界衛生組織(WHO)已核准利用倖存者的血液(其中含有大量抗體)治療部份患者,雖然沒有人知道這樣做的效果如何。


冒險支持未經測試的療法,顯示了在西非的疫情有多危急。不過,這個策略理論上是有效的。1920~1950年代,恢復期血清(convales-cent serum)已成功用於對抗小兒麻痺症,也在1918年用於流感大流行。美國蓋茲夫婦基金會已經開始資助遭受伊波拉病毒重創的幾內亞,利用抗伊波拉病毒血清進行臨床試驗。當然,由於生物科技的革命,科學家現今已有能力人工合成所需的抗體,「ZMapp」製劑便是由三種針對伊波拉病毒的單株抗體所組成。ZMapp在去年夏天幾乎成為傳奇,當時美國傳教士醫師布蘭特利(Kent Brantly)在賴比瑞亞感染了伊波拉病毒,成為接受ZMapp療法的第一人。媒體報導指出,布蘭特利在第一次接受注射治療時病情還十分嚴重,但注射之後迅速改善,隔天就能起床淋浴。布蘭特利接受ZMapp療法時,ZMapp製劑只夠10幾次的療程(注射三次為一個療程),幾星期後製劑就用完了。


伊波拉疫情爆發時,ZMapp還在研發階段早期,正在進行動物試驗,尚未開始量產。藥廠從那時起就加速腳步,希望於2015年第一季就能在西非展開臨床試驗。不過,即使證明藥物有效,現今以及近期未來,ZMapp的產量還是供不應求。


目前各國還未投入資金試圖找出伊波拉的解毒劑,萬一它成為生化武器,醫師也沒有足夠的藥物可以救人。加拿大國家微生物學實驗室和美國國家過敏與傳染病研究所(NIAID)的科學家研發複合抗體療法,之後把專利轉給麥普藥廠,倚賴肯塔基生物加工生技公司利用基因改造的菸草生產抗體。肯塔基生物加工生技公司每一次製程可以生產足夠17~25次療程所需的抗體,菸草生長需要12個星期,之後生技加工則需要數個星期。


所有努力都是為了大幅增加ZMapp製劑的量產。美國政府根據其公共衛生突發事件管轄權,考慮引進另一家生產商,如此一來可增加ZMapp產量達4~5倍。此外,研究人員正利用人類以外的靈長類動物進行研究,希望確認一次療程所需的注射次數與劑量,並期待能減少劑量,以擴大供給範圍。