〈時評〉新興感染症 研究是科學新知與防疫策略的媒介

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(Getty Image圖片)

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原來生存在蝙蝠和其他野生動物的微生物,因著某些機緣可以跨物種感染人類 。之後也可以透過病毒基因的突變,而變得更適合於人類之間的傳播。對這種新病原,全人類沒有免疫力,加上21世紀全球化的生活模式,使這些新興感染病原可快速傳播,且對全球人類造成嚴重健康威脅。

此時,人類總是拿出最原始的防疫法寶當作第一線防疫措施,那就是隔離與檢疫。原先期盼新冠病毒會像2003年的SARS病毒一樣,透過隔離與檢疫數個月之後就會消失無蹤。可是事實顯示新冠病毒的傳染病學特徵與SARS迥然不同。人類需要更有智慧的工具與利器,來長期對抗新冠病毒,更凸顯研究是防疫成功的上策。

台灣對抗2020的新冠病毒疫情,也拿出同樣的法寶,成功守住邊界管制的第一道防線。當西方國家疫情高漲,所有的國家進入鎖國封城的狀態,台灣國內多數產業,仍正常運作生產,算是打贏了第一戰役。現在疫情逐漸趨緩, 各國也開始策劃 如何重新 啟動 各項的商業活動 與 重新開啟國與國之間的航線,也就是大家稱之為「解封」。相對於有些國家其普遍人口感染率有的已高達10-20%,台灣國內社區至今卻仍是一個無新冠病毒的處女之地。

未來,台灣勢必持續執行邊境管制。但如何從現有的「外國人一律禁止入境及所有入境者一律檢疫14天」的策略,轉換成更符合國際間可互相接受的條款,我們需要有更好的工具,包括更多元、更快速、且敏感度更高的檢測方法,來協助有效執行邊境管制。主要是達到入境檢疫的措施更能接軌國際,卻也不造成對國人健康的衝擊。

然而,可以滴水不漏的確診所有感染者的檢測方法,至今仍還不存在,但無論何時問世,公衛界對檢驗方法、檢驗標的及檢驗結果等,都需有全盤的瞭解與共識,才能就政策面來探討其應用於協助防疫的適用性。

尤其對體液及血清的病毒或抗體檢驗指標的瞭解,將有助於未來出入境檢疫策略的訂定。就這些問題,以一張病毒與抗體的動力學圖來探討。


(何美鄉製表)

  1. 感染後有無保護性免疫力?

感染新冠病毒後痊癒的人,所產生具保護性的免疫力有兩種指標:抗體及細胞免疫。傳統方法都會在發病一個月後,檢驗血清中是否有中和抗體,來當作免疫保護的指標。亦即,痊癒後病患的血液,可抑制病毒在細胞的繁殖能力。這種抗體稱作中和抗體,也可以用於治療病人。在一個臨床試驗的初步解果顯示:5名重症患者在接受血清治療後,臨床症狀都得以改善,這些都可以佐證痊癒病人具保護性免疫力。

在確知痊癒病人有保護性抗體的前提下,可能有何爭議之處?

因為病毒表面的很多蛋白質的局部結構,都可以刺激病人產生特異性的抗體。病毒表面蛋白的某些局部結構,若沒有參與病毒侵入人體細胞的功能,針對這些結構產生的抗體就不具中和病毒的能力,也就是不會減低病毒進入人體細胞能力。但通常用酵素免疫分析(ELISA)的方法檢驗抗體,可能無法區分中和性與非中和性抗體。另,無症狀感染的人,多是不會產生抗體。對於這些無症狀感染者的研究至今仍非常缺乏,礙於醫療資源的分配,有些國家僅要求他們戴口罩自主管理,但繼續工作。台灣則都入住負壓病房直到病毒核酸陰轉為止。

  1. 病毒與抗體能否同時存在?

病毒培養是傳統診斷病毒的方法,且致病性高的病毒還需高規格的P3實驗室,既費時又麻煩。近年來都以分子生物法檢驗病毒核酸通常只需數小時就有答案。新冠病毒在病人發病前2-3天,就可以在上呼吸道檢驗到病毒核酸。病毒核酸量在發病日左右應已達高峰,之後病毒核酸量會逐日下降直到檢驗陰轉為止,約有一半的人,在發病後20天時,仍可檢驗到非常少量的病毒核酸,如此少量病毒可在某些人持續到一個月後(紅色虛線)。因為如此少的病毒量是幾近於檢驗方法的最低極限,所以才會有幾次陰性之後,又有復陽之說,或有二次感染之說。 其實醫學界最需回答的問題是,這些核酸持久陽性的病人,他們的免疫系統的特色為何?這些人雖有抗體,但完全清除病毒的細胞免疫力是否有些許缺陷?

人類對初次感染的病原,在發病後的第7-10天會產生IgM特異性抗體,可以在血液裡檢測得到。接著產生的是表徵長久記憶的IgG抗體,此時IgM就逐漸消失。所以IgM是急性感染的指標,IgG同常用於過往曾經感染的指標。從圖上就顯示在某些病毒核酸持續存在較長時間的病人,病毒核酸與抗體是可以同時存在的。這可以解釋為何磐石艦的某些軍人檢驗得到抗體,但病毒核酸也成陽性。

病毒核酸與抗體同時存在,就表示抗體不具保護效果嗎?

其實不然,免疫系統可以通過抗體與病毒表面的蛋白質結合,使病毒失去與細胞結合的能力(就是不能再感染細胞),或免疫系統可透過聚集病毒顆粒來中和病毒。這些過程可預防病毒的後續感染能力,卻不能消除病毒的核酸。所以,若可確定痊癒病人的抗體具中和病毒的能力,我們也可以確定,此病人雖仍有病毒核酸,但可以感染別人的風險卻是很低。

  1. 新冠病毒病人何時具感染性?

新冠病毒病人何時具感染性,要以臨床流行病學的方法來回答。台灣學者,就此議題已發表了研究論文。這些研究調查多位新冠病毒病人及他們的接觸者,研究結果顯示:病人在發病前就具感染性,但在發病5天後,感染別人的機率就很低了。即便有幾位病人在發病後到確診的時間很長,也接觸到很多人,但在發病五天後,這些台灣病人感染別人的風險非常的低。

這樣的臨床流病資料也可用檢驗病毒的感染性來佐證。德國研究發現,病人的病毒在入院後逐日下降,且發病8天之後,就培養不出活病毒。綜合這些研究結果顯示:確診病人的傳染力隨著發病後逐漸下降。而病人病毒核酸檢測陽性,不一定等於具感染力。在其他病毒感染的病人,如中東呼吸道冠狀病毒、流感病毒、伊波拉病毒和茲卡病毒,甚至麻疹等的研究,都顯示在活病毒消失後一段很長的時間,檢測病毒核酸仍然成陽性。

科學新知與防疫政策之間的隔閡

英國首席傳染病專家佛格森(Neil Ferguson)在爆發武漢肺炎(COVID-19)疫情後,最早預測中國早已疫情大爆發,後來也翻轉英國的防疫政策,推動英國政府實施社交距離。但他後來不幸感染新冠病毒,在他出現症狀並確診後自我隔離了將近2周後,卻違反居家隔離政策,接受女友至家中探望。此事被揭發後,他自動請辭英國緊急科學顧問團的任務。

是什麼使這科學家做了如此荒謬的示範?

原因雖具科學基礎,法規卻是殘酷的。他知道在出現症狀並確診10 天之後,他已不具感染性,因此可以與女友見面。確實,出現症狀並確診10 天之後就可以解除隔離,也是美國CDC的建議。但各國防疫策略的訂定,受各國人民所期待的安全空間而左右,這科學家不幸被犧牲在他前衛的科學認知,與英國人防疫期許之間的落差。

這故事,與我國所有病人進隔離病房直至病毒核酸陰轉才能出院的政策相呼應。有人雖已無症狀,只為了怕他感染別人,卻被關在負壓病房一個月以上。國內學者也呼籲多次,這種不符合最新科學證據的隔離措施,對醫療資源是浪費,且對病人的身心健康無益,盼望指揮中心可以儘速依科學新知調整策略。

同時,這些案例,也顯示了面對新興感染症,防疫政策應依據科學研究結果來訂定。在可能需長期等待有效疫苗或藥物之際,也呼籲指揮中心在掌握了所有病人何時入院何時出院之際,也應盡其所能整合產官學進行相關應用性的研究,進而制定更精簡有效的防疫策略。

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何美鄉 於南港 5.8.2020