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對抗新冠病毒 台灣科學家串連行動

2020-03-01 陳其暐、攝影/王竹君
妥善運用SARS經驗、現有資源與技術,便能從困境中找出抗疫契機。


新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)所引發的嚴重特殊傳染性肺炎(舊稱武漢肺炎)疫情爆發至今,全球確診人數累積近八萬,死亡案例突破2000。誰也未能想到,1月初從中國武漢華南海鮮市場周遭傳出的零星不明肺炎案例,會演變成一場前所未見的危機。


當病例急速增加時,中國政府緊急封城,卻未能阻止病毒持續擴散,匆匆離開武漢的人們,也把病毒帶向更遠的地方,透過火車、飛機、郵輪等大眾運輸工具,宛若連鎖反應,在泰國、日本、新加坡、越南等鄰近國家相繼出現確診病例。


台灣也不例外。從武漢回來的台商、造訪過中國的遊客、甚至是沒有旅遊史的人,都出現了確診病例。政府早已開展了一連串防疫措施,例如宣佈口罩管制出口、成立防疫指揮中心、延長學校寒假、暫緩中國籍人士入境,同時對返台的疑似個案進行居家隔離或居家檢疫,力求防範任何可能的疫情擴散。


但仍難以完全抵擋病毒滲透,2月16日,一名不具出國旅遊史的白牌計程車司機,因載運浙江台商而感染新冠病毒,不幸成為台灣首名死亡案例。而此時全球因新冠病毒死亡的總人數,早已超過2003年讓台北和平醫院封院的嚴重急性呼吸道症候群(SARS)疫情。


早在2月4日,就有一群科學家在台北舉行閉門會議,研討學界該如何合作才能快速串聯產官學界、發展病毒快篩、血清、臨床用藥、疫苗等可行方法。這20多位學者分別來自於國家衛生研究院、國防醫學院、中央研究院、台灣大學、清華大學、科技部、衛生福利部疾病管制署等,也有來自產業界的專家。他們集結在此的目的只有一個──發揮台灣科學家最大的力量,幫助台灣抵禦來勢洶洶的新冠病毒。


會議後隨即舉行記者會「對抗武漢肺炎 台灣科學家串連行動」,向大眾分析現階段對抗病毒的方針,以及可能遭遇的困難。《科學人》雜誌總編輯李家維擔任此記者會的主持人,他的開場白似乎已為人類面對疫情時的無力下了註解:「面對快速蔓延的疫情你必須悲觀,因為我們不曉得未來的日子怎麼過。」


日前台灣大學化學系助理教授徐承志提出科學模型,預測感染人數可能在2月底達到高峰,但也有其他學者認為3、4月才會來到高峰。無論如何,在這場風暴平息之前,人們至少還得抗戰好幾個月。流行病學專家、副總統陳建仁也公開表示,新冠病毒未來可能會演變成類似流感的模式,成為「持續存在、週期循環」的傳染病。


不過就在1月30日,台大醫院成功分離出新冠病毒,朝藥物與疫苗研發之路邁進一步。「生命不必然會找到出路,無數已滅絕物種即為明證,但仰仗科學,人們或可克服這難關。」李家維如此說道。他身為科學家,堅信至今累積的科學知識與過去對抗SARS的經驗,能幫助人類突破困境。


從SARS到新冠病毒


事實上,SARS病毒與新冠病毒都是冠狀病毒的一員,具有相似的RNA序列。這兩種病毒可能都源自蝙蝠,在偶然之下從動物傳播到人類,再經由突變演化,變成人傳人的型態。


冠狀病毒看似奇特,但其實普遍存在於自然中,有2~3成的感冒是由這類病毒引起。不過新冠病毒之所以如此棘手,原因在於它是一種新發現的病毒,目前沒有特效藥可供治療,而且感染後的潛伏期長達14天,約2%的致死率也比一般的流行性感冒高。面對這個從未見過的敵手,人類究竟該怎麼做?


遙想2003年SARS疫情爆發時,初遇SARS的科學家在充滿未知的情況下,只能利用症狀(發燒、咳嗽)、旅遊史來判定病患是否為疑似病例,並請民眾採取居家自主健康管理來防止疫情擴散。在確認病原體是SARS病毒後,科學家便利用反轉錄聚合酶連鎖反應(RT-PCR,可大量複製特定核酸片段的技術)來檢驗病患體內是否有病毒。在標準療法尚未出現之前,台大醫院就曾以老藥新用策略,使用既有的RNA病毒抑制藥物來治療病患。


經此一役,台灣學習到面對緊急疫情時如何正確應變並找出解方。因此新冠病毒來襲時,台灣已比當年面對SARS時反應更快,但眾多醫療人員仍在崗位上戰戰兢兢,因為新冠病毒的傳染力更勝SARS。SARS只有在發燒時才具傳染力,新冠病毒患者在症狀尚輕時就能透過呼吸道飛沫或分泌物傳播病毒,防堵難度更高。


病毒檢驗是首要任務


面對傳播如此迅速的傳染病,如何縮短檢驗病患的時間以防止疫情擴散,成為對抗新冠病毒的重點。目前醫療院所診斷疑似案例是否感染新冠病毒的方式,主要也是使用RT-PCR檢驗人體內是否有新冠病毒的核酸序列。


當前能夠以RT-PCR檢驗新冠病毒的單位,有台大醫院、長庚醫院、榮總等疾病管制署所指定的檢驗機構。身為第一線面對病患的醫療人員、台灣大學醫學系主任盛望徽分析RT-PCR檢驗現況:「RT-PCR在實驗室裡大概需2~3小時,前面的採檢、問診需要半小時到一小時,後面傳送報告的時間約需半小時。」也就是醫生在早上送出病患檢體,中午才會得到結果,如果病患不是在指定檢驗機構檢查,甚至得花上24小時。


隨著台灣越來越多疑似病例出現,耗時較長的RT-PCR流程無形中也增加醫療人員的壓力,因此若有專家協助開發如檢驗流感的快篩試劑,便能第一時間獲得確診結果,不但能紓解醫療院所的工作量,也能及早治療病患。


2月初,陽明大學、交通大學與台北榮民總醫院組成榮陽交研發聯盟,把研發快篩試劑做為主要任務之一。在檢驗試劑開發方面具有豐富經驗的安盛生科技術長陳彥宇認為:「若能從病患體內篩選出合適的抗體,便能發展有效的快篩檢驗試劑,10~15分鐘就能得到結果。」但他也坦承,發展快篩檢驗試劑並不容易:「最大的困難是,這些傳染病的樣本被高度管制,可能只有疾病管制署等單位比較容易取得。」2016年安盛生科在開發登革熱與茲卡病毒相關的檢驗方法時,便碰到了同樣的問題。


但如果結合SARS的過往成果,可能有助於解決現況。國家衛生研究院副院長司徒惠康回憶:「2003年國家衛生研究院曾經和國防醫學院預防醫學研究所合作,產製對抗SARS的單株抗體。」新冠病毒與SARS基因序列十分相似,所以這批抗體可能也具有辨識新冠病毒的能力。若能配合台大醫院從病患檢體成功分離出的新冠病毒,將有助於開發快篩檢驗試劑。


開發快篩檢驗試劑固然重要,但是其研發過程較為冗長,需要時間來驗證準確性,中央研究院基因體研究中心研究員馬徹認為:「目前這個階段,確診更重要。」在開發出快篩檢驗試劑之前,RT-PCR仍是精確且無可取代的重要檢驗工具。


現階段的治療方法


然而,新冠病毒病患確診後,由於缺乏藥物治療,只能採用支持性療法,仰賴病患本身的免疫力來自行痊癒。現階段如何加快尋找具有潛力的治療方法?


過去SARS時期,醫療院所就曾有使用人的血清而成功治癒病患的案例,但人的血清製備速度較緩慢,如果有大量且緊急的需求,可考慮利用馬匹生產含有治療性抗體的血清。國家衛生研究院感染症與疫苗研究所的生物製劑廠每年都會固定生產用來治療蛇毒的馬血清,已是非常成熟的技術平台,將可快速轉型用來對付新冠病毒。但國家衛生研究院感染症與疫苗研究所研究員劉士任強調:「重點是要找到對的抗原來誘發對的抗體,而且研發過程可能需要6~8個月。」後續還需從其他單位獲取病毒樣本,來證明馬血清的可行性,並在法規單位的認可下,加速馬血清的生產過程。相對於一般新藥動輒10年以上的開發時間,馬血清有機會一年內就開發完成。


國家衛生研究院生技與藥物研究所研究員徐祖安則建議,可採取老藥新用策略,在既有藥物名單中篩選具有對抗病毒能力的藥物。2月初研究人員發現,美國藥廠吉利德科學(Gilead Sciences)原本為伊波拉病毒所開發的藥物「瑞德西韋」(Remdesivir),對於遭新冠病毒感染的患者可能具有療效。台大醫院也與該公司達成合作協議,若有病患急需治療,便可透過「恩慈條款」申請使用瑞德西韋,也就是在國內尚無有效藥物可治療時,允許讓病人使用尚未核准上市的藥物。


疫苗開發需要時間


長遠看來,施打疫苗仍然是防治這類新興傳染病最有效的方法。美國國家衛生研究院(NIH)在1月26日宣佈開始研發新冠病毒疫苗,希望能在三個月內進入第一期臨床試驗。事實上,台灣負責生產流行性感冒、日本腦炎等疫苗的國光生物科技,早在農曆春節前就啟動了疫苗研發程序。2月17日,同屬台灣的「高端疫苗生物製劑」公司也與美國NIH簽署合約,將一同合作開發新冠病毒疫苗。


對於這次新冠病毒的疫苗製作,中央研究院院士翁啟惠認為,若要用去活性的新冠病毒生產疫苗,可能會產生抗體依賴性增強反應(ADE)而加重病症。他建議利用病毒表面的特殊醣蛋白,以安全性高的重組抗原方式來設計分子疫苗。


至於能否短期內就研發出疫苗?國光生物科技研發主管冷治湘對此特別強調:「一般人容易忽略,由於疫苗是提供給健康人使用,需要時間來評估安全性並與法規單位配合,才可能製作出候選疫苗。」雖然社會大眾對疫苗懷有高度期望,但疫苗研發是一場長期抗戰,研發程序包括病毒株的分離、培養,以及後續的抗原、抗體研究,往往耗費數年才有成果。甚至如SARS風暴過了十幾年,現在也未有研發成功的疫苗。


研發出疫苗後,也並非就此一勞永逸,病毒仍會持續變異,可能在未來以截然不同的型態捲土重來。面對無止盡的病毒戰爭,除了台灣的科學界、業界持續貢獻己力,台積電慈善基金會董事長張淑芬也呼籲,希望政府相關單位投注更多資源,協助整合研究成果。


2月13日,中央研究院院長廖俊智宣佈成立「國內學研單位COVID-19合作平台」,集結病毒培養、抗體、疫苗等全台十多個領域的專家與機構,即時分享研究成果、交流最新資訊,加速對抗新冠病毒的進程。


李家維說:「台灣不能等待別人來救。」此時台灣科學家已開始行動,用國際級的專業能力,聯手打一場對抗新世紀疫病的勝仗。




張淑芬:艱辛的時刻,更需要大家團結一心


我很高興《科學人》雜誌在2月4日舉行「對抗武漢肺炎 台灣科學家串連行動」記者會後,持續號召科學家聚集在一起討論如何做新冠病毒的檢測,以及疫苗和藥物的發展。我很敬佩這次衛生福利部在控制疫情上面的成就,一線醫護人員在各個重要機場港口的控制成效很好,也覺得整個疫情的防護與指揮系統非常有效率。跟中國這麼密切來往的我們,相對於鄰近的日本、韓國、新加坡,我們的表現實在很好,深感敬佩與感謝。但是我也同時看見,除了守規矩的民眾外,還是有到處趴趴走的人,一想到這我也還是有些擔憂,擔憂這些少數人造成我們防護網的漏洞。


做為一般老百姓,我當然對醫學研究是外行的,但是我也高興看見台灣的醫藥界也不落人後,看見台灣大學的團隊在抗原跟抗體的分析研究上,和海外同時在做這方面研究的團隊有密切來往。聽到美國正在發展新冠病毒疫苗的科學家中也有一些來自台灣,這層關係,使得我們深感台灣的生物醫學的進步可以媲美其他先進國家,身為一個老百姓的我,感到很驕傲。


謝謝《科學人》雜誌邀請我參加這次台灣醫學界的盛會,讓我一同參加研究單位和學校研究的重要會議,很慶幸自己可以在這場人類與新冠病毒的戰役扮演一點角色,成為台灣科學家串連行動的一份子,謝謝你們信任我以老百姓的觀點,讓我用自己的經驗去闡述出媒體容易接受的表達方式。


我做事情喜歡站在第一線,所以我同時知道政府在春節前就已啟動疫苗研發工作,雖然仍需一段研發時間,但我深具信心!也感謝這些在最前線對抗著疫情的每位防疫戰將,因為有你們專業的保護,讓台灣人民不必害怕和緊張;這個艱辛的時刻,更需要大家團結一心,相信我們的堅定勇敢,肯定可以共度這一次的挑戰。
(張淑芬是台積電慈善基金會董事長。)


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