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伊波拉病毒疾病是21世紀的黑死病嗎

104/10/12 瀏覽次數 18073
西非2013 ~ 2014年爆發伊波拉病毒疾病(Ebola virus disease, EVD)的大規模疫情,這次疫情與1976年疫情的發生過程類似,兩者都是同一種病毒所造成的。一開始的感染個案是位於郊區森林部落(該地流行吃野生動物),之後當許多嚴重的個案送到都市的省立醫院後,才陸續使病毒散播開來。

相較於過去,這波疫情是史無前例的嚴重,過去的疫情感染大都集中在中、東非,且死亡人數都在幾百例左右,如今卻是10倍以上。特別的是醫護人員受到感染的情形十分嚴重,情勢相當危急,有造成世界性大流行的可能。

世界衛生組織(WHO)公布至2015年7月15日止,共有27,677人是確定感染病例,其中有11,276死亡,而獅子山、幾內亞和賴比瑞亞3 國的死亡人數就達1,1261人。鑑於資料蒐集困難,且這波疫情致死率高達約40%,WHO表示實際死亡人數可能遠多於公布人數。這波最致命的伊波拉病毒疫情,迄今受創最嚴重是獅子山國,至2014年底為止累計639名醫護人員受到感染,其中349名死亡。
這次伊波拉疫情累計病例數及死亡人數(資料來源:世界衛生組織 2015 年 7 月 15 日的資料及 http://healthmap.org/ebola)
 
第一個死亡病例疑似在2013年12月6日出現於幾內亞。一名2歲男孩因發燒、排黑便並嘔吐死亡,隨後男童的母親及姊姊分別在一周及兩周後相繼死亡,男童的祖母後來也因相同症狀去世。由於西非傳統葬禮有親人清洗、觸摸、親吻遺體等習俗,兩名參加祖母喪禮者把病毒傳播到另一個村落。爾後醫治這些病人的醫護人員因感染而喪生,醫院也成為感染源把病毒散播給更多人。2014年3月,法國里昂巴斯德研究院證實這感染是由薩伊伊波拉病毒所造成的。

由於西非衛生環境不佳、人民沒有足夠的防疫知識,以及當地衛生單位缺乏有效的隔離措施與治療方法,病毒因此迅速蔓延至獅子山、賴比瑞亞、奈及利亞等國家。另外因交通的便利,使得先進國家如美國、西班牙也在9月之後發現確診及死亡病例。
醫護人員把感染伊波拉病毒的死者強制帶走
 

伊波拉病毒的起源

在非洲剛果(該國舊稱薩伊)北邊的楊布庫(Yambuku)1976年8月首次爆發一種不明的出血熱,醫生對這疾病束手無策,它傳染快速且致人於死。

首例個案是一位44歲教師,當時他發高燒被疑似是瘧疾感染,因此接受了奎寧注射治療,並每日回醫院就診觀察。但一周後卻惡化為無法控制的嘔吐、帶血腹瀉、頭痛、暈眩伴隨呼吸困難,並自鼻子、牙齦出血。他的皮膚脫水且乾薄如紙,眼眶下陷,病程約兩周後過世。如同這位教師一樣,大多數受感染的患者在接受各種治療方法下全都無效,包括抗生素、維他命的補給也無濟於事。由於患者的血管內膜滲透,利用點滴補充反而加速病情惡化。許多病人住在偏遠的地區而無法得到適當的治療。

當時美國疾病管制署(CDC)接到薩伊政府的求援,派麥克科密克醫師 (Dr. Joseph McCormick)去楊布庫調查這史無前例致死率極高的病原體。他當時猜測這怪病可能是由拉薩熱(一種病毒出血熱)或是馬堡病毒(也叫綠猴病,特徵是高燒、出疹、吐血、嚴重下痢)所造成,但馬堡病毒自1967年發生過一次之後就消失了。這兩種病毒的死亡率都很高,大約是15 ~ 30%,卻仍不及在薩伊爆發的疫情高。

因為不清楚病原體是什麼類型,以及它是如何傳染給人類的,當時他在缺乏足夠的經費下,在美國建構一個簡陋的負壓實驗室以便進行高傳染性病原體的研究。

然而他正在為去薩伊進行準備工作時,10月19日美國疾病管制署的詹森(Karl Johnson)和韋布(Patricia Webb)、英國波登當(Proton Down)實驗室的包恩(Erie Bowen)和安特衛普(Antwerp)實驗室的派登(Stefan Pattyn)與郭恩(Guido Vander Grocn)都從死於楊布庫的一個病人的血液分離出病毒。當時這種還未命名的病毒看起來和馬堡病毒有點像,呈絲狀旋轉,卻對馬堡病毒的試劑沒有反應,因此可能是馬堡病毒的親戚,卻比它更致命,且繁殖速度驚人。

後來這病毒就以非洲剛果民主共和國的伊波拉河命名,因為該地接近於1976年首次爆發的部落,在過去40年中,剛果是最近4次疫情爆發的所在地。

第一個鑑定出伊波拉病毒的檢體,來自一個曾在楊布庫醫院照顧罹病修女的護士—瑪英嘉,她在出現症狀後去過很多家醫院求診,無形中使病毒各處散播。最後她住進薩伊的首都金夏沙吉利瑪醫院,醫生雖為她注射馬堡病毒患者的癒後血漿,卻也束手無策。為了防止更多人受到感染,對瑪英嘉去過的醫院的病人都進行了檢疫。

其實,病毒一開始是在一個有120病床的楊布庫教會醫院散播開的。由於醫院使用未消毒的針頭為病人注射,使得來求診的病人陸續染上這怪病,再加上17個醫護人員中有13人生病、11人死亡,因此當醫院院長及3位傳教士去世,醫院便關閉了。然而隨著疫情不斷地擴大,許多感染者和接觸者對無效的西方治療方法開始懷疑,因而逃回村莊尋找傳統的治療方法,使得狀況變得更難以控制。這次伊波拉疫情累計病例數及死亡人數(資料來源:世界衛生組織 2015 年 7 月 15 日的資料及 http://healthmap.org/ebola)醫護人員把感染伊波拉病毒的死者強制帶走
所幸,美國疾病管制署派遣許多具有防疫經驗的人員例如麥克科密克醫師去了解感染的源頭,以及疫情無法控制的原因。當時他到楊布庫、蘇丹這兩個地方調查時,發現病人症狀雖然類似,但指標病例不同且有交通上的阻隔,因此認定兩個地方的病毒應是不同的,然而這項推論一直到10年後才被證實。

另外,留在金夏沙的防疫人員也收集生還者的血漿、照顧醫院的病人、隔離接觸者及補充實驗室所需的用品等工作。而當地政府也隔離部分居民,不讓他們進入疫區。根據他們的研究顯示,經由針頭注射所需傳染的時間大約6天、人與人之間的接觸約需8天(範圍是從1 ~ 21天),因此他們判斷要把發生疫情的地方隔離至少需42天,直到沒有新的案例出現為止,才算有效控制疫情。事實證明也是如此,經過多方面努力後,疫情才有效地控制下來。

何謂伊波拉病毒

伊波拉病毒是RNA病毒,屬於絲狀病毒科(Filoviridae),呈長條形,目前有5個亞種,分別是:薩伊伊波拉病毒(Zaire ebolavirus,1976年在薩伊發現)、蘇丹伊波拉病毒(Sudan ebolavirus,1976年在蘇丹發現)、雷斯頓伊波拉病毒(Reston ebolavirus,1989年在美國發現)、象牙海岸伊波拉病毒(Taï Forest ebolavirus,1994年在象牙海岸發現)、邦地布優伊波拉病毒(Bundibugyo ebolavirus,2007年在烏干達發現)。

這5個亞種中,薩伊、蘇丹及邦地布優伊波拉病毒與非洲伊波拉病毒感染的疫情相關。雷斯頓與象牙海岸伊波拉病毒曾在菲律賓、美國和象牙海岸發現,可造成猴子、猩猩和猿猴的致死性出血性疾病,雖有零星人類感染個案,但臨床症狀較輕微。2013與2014年在西非流行的亞種是屬於薩伊伊波拉病毒,可導致嚴重的伊波拉病毒出血熱。
伊波拉病毒在電子顯微鏡下呈絲狀(圖片來源:http://www.modernmedicine.com/tag/ebola-virus)
 

伊波拉病毒疾病的特徵

伊波拉病毒感染人類的潛伏期約2 ~ 21天,平均是4 ~ 10天。初期症狀是突然出現高燒、嚴重倦怠、肌肉痛、頭痛與咽喉痛,這些症狀與瘧疾、登革熱、傷寒、感冒或其他細菌感染類似,容易造成誤診。接著出現噁心、嘔吐、腹瀉、體內外出血等現象,致死的原因主要是肝臟受損、低血容性休克或器官衰竭。

由中期症狀病發到死亡通常需要7 ~ 14天,致死率高達50% 到90%,感染者後期的症狀與同屬絲狀病毒科的馬堡病毒非常相似。病人的檢驗數據則可發現白血球、血小板降低、血漿中蛋白下降、凝血功能異常與肝功能指數上升。

病人在潛伏期時不具傳染力,出現症狀後才具傳染力,病人的傳染力隨著病程演進而增加。傳播方式以人與人之間體液直接或間接的接觸傳染為主,或透過中間宿主如黑猩猩、猴子、果蝠或豪豬等宿主傳播,目前沒有證據顯示會經由空氣傳播。在無任何防護措施下接觸病患血液、體液或屍體,被感染的危險性最高。研究報告顯示,病人痊癒後3個月內仍可在他的精液中驗出伊波拉病毒。

伊波拉病毒的致病機轉

伊波拉病毒可穿透病人的表皮黏膜層,以細胞內吞、膜融合等方式侵入細胞內。病毒感染單核球、巨噬細胞後散播至淋巴結,繼而感染更多的免疫細胞、內皮細胞、纖維母細胞、肝細胞、上皮細胞等。由於肝細胞壞死使得由肝臟細胞所製造的凝血因子失去功能,因而導致凝血功能異常,病人的組織細胞容易出血,造成臟器壞死和組織糜爛。

另外,伊波拉病毒會促使人體的免疫系統釋放出許多與發炎相關的細胞因子,造成「細胞因子風暴」而導致血管破裂、多重器官衰竭,甚至休克死亡。研究顯示,癒後的狀況通常在感染的最初幾天便已決定,痊癒者因強而有效的免疫反應,在發病的第4天病毒量就開始下降,死亡者的病毒量則很高且幾乎沒有免疫反應。

中間宿主與伊波拉病毒共存

在中非及西非地區,果蝠、松鼠、豪豬、猴子都是當地相當盛行的野味,居民多採乾烤或搭配辛香料煮湯等方式食用。國際糧食政策研究中心也指出,果蝠是部分居民攝取蛋白質的主要來源。但果蝠也是多種病毒在自然界散播的根源,除了直接食用有風險外,在獵捕、屠宰或料理時接觸果蝠體液,是傳播伊波拉病毒的主要途徑,因此幾內亞在2014年3月宣布禁止買賣果蝠。
果蝠是是非洲常見的野味(圖片來源:http://www.cdc.gov/vhf/ebola/)引發西非伊波拉疾病疫情的罪魁禍首
 

果蝠雖是引發西非伊波拉疾病疫情的罪魁禍首,但不像人類或其他哺乳動物容易致死。澳洲團隊的研究指出,蝙蝠的免疫系統及修補受損組織的能力較特別,或許與蝙蝠會飛有關。牠在飛行時很耗能量並加遽新陳代謝而造成細胞受損,因此體內修補DNA的能力較強,這或許是果蝠能抵抗病毒侵襲的關鍵且避免生病的原因之一。另外,美國的研究團隊發現,具有特定基因型的實驗小鼠完全不會受伊波拉病毒感染。相對地,有些實驗小鼠會出現凝血時間延長的現象,其致死率是100%。

由以上的研究可知,宿主基因的差異可導致對伊波拉病毒疾病出現兩種截然不同的表現,這或許可解釋伊波拉病毒在不同種動物甚至不同個體間為何會呈現不同程度的反應。

檢驗及診斷

疑似感染伊波拉病毒的病人,他們的血液經過血液學的檢驗(如白血球、血小板、肝功能指數的檢查)後,仍然需要下面幾種方法才能確定是否感染伊波拉病毒:把病人的血液與非洲綠猴(Vero)細胞共同培養,再以伊波拉病毒的特異性單株抗體鑑定;以聚合酶鏈鎖反應偵測伊波拉病毒的核酸,並可利用核酸演化分析的方法鑑定病毒的來源;利用酵素免疫分析法(伊波拉病毒特異性的抗原與酵素鍵結)偵測病人血清中的IgG及IgM抗體;利用伊波拉病毒特異性的抗體以免疫染色法偵測病人皮膚切片中的病毒抗原。

一般而言,血液仍是檢驗的最佳檢體,如果發病3天內的檢驗結果呈陰性,則等3天後再檢驗一次,因為病毒量大約在發病的6天後才會達到最高峰。若發病3天後所得到的檢驗結果呈陰性,這病人的症狀可能是由其他疾病所造成。遠程地區的病人可把他的皮膚切片保存在福馬林中,而不需立即檢驗。病人如果去世,則可採集器官組織檢驗。

生物安全防護

伊波拉病毒的致死率很高,被列為第四級危險(最危險)的微生物病原體。因此醫護人員在照顧病人或進行檢驗工作時,都需遵照最高規格的生物安全守則操作,否則容易受到感染。由於感染伊波拉病毒的病人常有排泄物及出血的現象,因此醫護照護人員在接觸病人時必須穿著個人防護裝備,包含連身型防護衣、雙層手套、N95等級以上的口罩、護目裝備及不露腳趾的鞋子(或防水長筒鞋套)。
醫護照護人員在接觸病人時應著防護裝備,包含連身型防護衣、雙層手套、N95 等級以上的口罩、護目裝備及不露腳趾的鞋子。
 
在實驗室生物安全方面,儘量避免進行疑似伊波拉病毒感染病人的非必要常規臨床檢驗。在進行疑似感染病人的常規檢驗時,如血球、肝功能指數檢查的實驗,盡可能使用密閉式全自動分析儀器(或定點照護系統)檢驗。可能產生潛在氣膠的步驟,應在第二級以上生物安全櫃中進行。病毒培養及分離應在生物安全等級第四級的實驗室設施、設備及規範下進行;分子生物學檢驗則應於生物安全等級第三級的實驗室把檢體去活化,已去活化的檢體可在生物安全等級第二級的實驗室進行,但實驗室人員應著防護裝備。

另外,凡是接觸到病人的體液、血液、分泌物等設備或物品都必須以0.05%(500 ppm)含氯的消毒劑(即市售5%含氯漂白水稀釋100倍)消毒。其他可以高溫高壓滅菌的物品,則應以高溫高壓滅菌、焚化或煮沸等方法處理。

治療方法

目前針對感染伊波拉病毒的病人的治療方式,主要以支持性療法為主,如積極補充電解質、水分、營養和氧氣,並給予抗生素避免二次細菌感染。WHO也建議避免使用阿斯匹靈,以免使出血情形更加嚴重。濃縮紅血球、血小板及新鮮的冷凍血漿則可用來治療病人。此外還有一些正在研發中的治療方法,目前還在評估的階段。

2014年9月,WHO推薦首選使用恢復期患者的血漿治療。1995年剛果民主共和國有8例病患使用恢復期血漿,其中7例存活。最近在美國治療的2例醫護人員及西班牙一例護士也因此而存活。因此目前西非3國也採用這種治療方法。

在藥物方面,由美國麥普生藥公司(Mapp Biopharmaceutial Inc.)所研發的單株抗體–ZMapp,可中和病毒的表面蛋白,在動物實驗的效果良好,但還在測試及擴增產能階段,正要進入人體試驗,因此只有少數患者接受ZMapp的治療。

另外由日本研發的RNA聚合酶抑制劑–Favipiravir,目前已進入臨床試驗,但由於使用這藥物的患者同時接受多種療法,因此無法確定其單一療效。而由加拿大Tekmira公司研製的TKM-Ebola (small interfering RNA, siRNA),可作用於病毒的RNA,阻斷病毒蛋白的合成,已完成第一期的臨床試驗,美國食品藥物管理局(FDA)批准這藥物可用於伊波拉病毒疾病出血熱的疑似病例和確診病例的試驗性治療。  

疫苗的開發

至今仍沒有美國食品藥物管理局核准用於人體的伊波拉病毒疫苗上市。由於伊波拉疫情以往都局限於貧窮國家,且沒有流行的季節可循,再加上這種病毒是透過接觸傳染,可透過嚴格的感染控制暫時壓制,因此這病毒雖然在40年前就已出現,但疫苗研發在投資報酬率不高以及需要生物安全等級第四級實驗室(全球不到60座)的情況下,發展非常緩慢。不過經過這次大規模疫情後,估計在2016年前,全球國際組織、各國政府、藥廠會投注60億美元來防治伊波拉病毒的蔓延。

目前WHO已許可兩款含伊波拉病毒表面醣蛋白的疫苗進行第一期臨床試驗,2015年將投入西非試驗。一種是黑猩猩腺病毒載體疫苗,WHO已在美國、英國、馬利進行第一期的臨床試驗,成效良好,未來第二、三期試驗預計在賴比瑞亞進行。另一種是水泡性口炎病毒載體疫苗,由加拿大衛生部研發,現於美國進行小規模臨床試驗,預計將在德國、瑞士、加彭及肯亞進行臨床試驗。

預防與控制

兩個曾遭受伊波拉病毒感染的西非國家–奈及利亞及塞內加爾,在這波大疫情中於2014年10月20日成為率先脫離疫情的國家。

要成功地預防及控制伊波拉疫情,必須降低野生動物對人類、人類對人類各種管道的傳播,以及須具備良好的衛生環境和對接觸者檢疫21天以上各項措施的配合。奈及利亞除了堅守這些原則外,還成立了「闢謠小組」,架設網站提供正確的資訊,避免人民因謠言而枉死。該國的醫療單位也以嚴密緊迫盯人的方式追蹤病情,由醫師負責追蹤染病者,探訪率接近百分之百,不讓疫情擴大。塞內加爾則利用中斷重疫區的交通,連續3周追蹤接觸者,讓唯一的案例不再增加。

所謂知己知彼才能百戰百勝,只要有正確的態度及知識做好防疫措施,對於伊波拉病毒的入侵就不需要恐慌。相信一旦疫苗和抗病毒藥物成功上市,伊波拉病毒會如同天花、小兒麻痺一樣在地球上消失!讓我們拭目以待吧!伊波拉病毒在電子顯微鏡下呈絲狀(圖片來源:http://www.modernmedicine.com/tag/ebola-virus)果蝠是是非洲常見的野味(圖片來源:http://www.cdc.gov/vhf/ebola/)引發西非伊波拉疾病疫情的罪魁禍首醫護照護人員在接觸病人時應著防護裝備,包含連身型防護衣、雙層手套、N95 等級以上的口罩、護目裝備及不露腳趾的鞋子。

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