新冠病毒為何出現跨物種之旅

武漢肺炎疫情

Beethoven Piano No. 5 Emperor Concerto Michelangeli Wiener Symphoniker Carlo Maria Giulini

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【摘要2020.4.12.蘋果 黃幸宜】美國紐約布朗克斯動物園1隻4歲的東亞虎納迪亞（Nadia）最近聲名大噪，在出現乾咳和食慾不振的症狀後，牠被檢測出感染了新型冠狀病毒（SARS-CoV-2，2019-nCoV）。園方表示老虎應該是被飼育員感染，由於目前對於大貓感染新冠病毒會產生什麼症狀並不清楚，後續會密切觀察。

這個事件讓我們知道，人類不是唯一會感染新冠病毒的物種。這意謂著此一病毒在流行病管控上，可能將更加複雜與困難。

馬來西亞森美蘭州武吉不蘭律（Bukit Pelandok）長年以來寧靜的日常，殊不知之後他們要面對的是一場瘟疫。1998年9月，醫院裡收治了幾個有腦膜炎症狀的養豬場工作人員，隨後在森美蘭州芙蓉市附近的村落也開始發現其養豬場人員出現類似症狀。由於豬能夠傳播日本腦炎病毒，因此一開始認為這些病患應該是感染了日本腦炎病毒，然而日本腦炎病毒傾向侵襲兒童，但是這些病患們卻大部分是成年人。

除了養豬場的從業人員外，獸醫也發現豬隻們出現了呼吸道及神經系統症狀，但是感染日本腦炎的豬並不會產生症狀。人們開始懷疑這場瘟疫是來自一種未知的病原體，經由培養死亡病例的檢體，病毒學家鑑定出一種新的病毒叫「立百病毒」，得名自分離出此種病毒的雙溪立百村的病例樣本。在1998年至1999年，這場疫情共造成265人感染，106人死亡。為了控制疫情，超過100萬頭豬隻被撲殺，重創了當地的養豬業。

這種病毒是從哪裡來的？經由豬隻血清檢驗得知其抗體的盛行率極高，這代表了立百病毒能輕易感染豬，在後來的研究證實了豬是立百病毒的中間宿主，在這些動物體內病毒可以被大量製造，並釋放於分泌物中，再伺機感染其它生物。那麼豬又是如何感染立百病毒？

與立百病毒一樣身為亨尼巴病毒屬的亨德拉病毒提供了一些線索，其自然宿主果蝠感染此病毒後不會發病，病毒可經果蝠尿液感染馬和人類，而造成致死的肺炎。在馬來西亞的山林裡棲息著多種蝙蝠，研究團隊發現自果蝠尿液以及牠們吃過的水果，可以分離出立百病毒，因此證實了立百病毒的自然宿主正是當地的果蝠。豬舍旁的果樹提供了絕佳的機會讓病毒可以感染豬隻，果蝠食用過後的水果可能掉落地面，水果沾染了病毒後，就可能將病毒傳播給撿食的豬。

對大部分的病毒而言，感染其他物種不是件容易的事，因為病毒有宿主特異性，意即病毒的宿主範圍。以小兒麻痺病毒為例，人和猴子是它的宿主，目前在自然界其他的動物都沒有發現感染例子。決定宿主範圍的因素在於病毒表面有沒有可以和宿主細胞表面受器結合的-病毒蛋白，這些病毒蛋白就是病毒打開細胞門戶的鑰匙。當病毒進入活細胞後才能開始複製，製造出更多的病毒。

但是宿主範圍是有可能被打破的，病毒在基因複製過程中，無可避免地會產生突變，基因的改變可能會導致病毒蛋白質的改變，如果突變發生的基因與結合宿主細胞的表面受器有關，就有可能改變病毒能夠感染的宿主種類。依照基因的組成，病毒可分為DNA和RNA病毒，DNA病毒的遺傳物質是去氧核醣核酸，而RNA病毒的遺傳訊息是由核醣核酸攜帶。

病毒在複製的過程中，最重要的步驟就是拷貝自己的遺傳物質，在複製過程中會產生核苷酸的鹼基配對錯誤，若無法修正就會導致基因突變。DNA病毒複製的突變機率遠低於RNA病毒。研究顯示，病毒RNA複製的高突變率與RNA病毒的複製機制有關，在此機制中，負責基因複製的是病毒自己的RNA依賴性RNA聚合脢。由於此酵素缺乏修正鹼基配對錯誤的能力，因此提高了病毒的突變率。

由於RNA病毒容易產生突變的後代，所以宿主細胞的環境成為篩選適合此病毒生長的平台，隨著病毒在新的宿主細胞繁衍的代數增加，就更有可能天擇出完全適應新宿主的後代病毒，這也是為什麼RNA病毒容易發生跨物種傳播。近年來引發人類恐慌的病毒包括伊波拉病毒、馬堡病毒、亨德拉病毒、拉薩病毒、立百病毒、SARS病毒、MERS病毒，以及新冠病毒都屬於RNA病毒。

除了突變之外，有些病毒其實本來就具備感染其他物種細胞的能力，只要有機會讓病毒接觸宿主，就有可能發生跨物種傳播。有些蝙蝠身上發現的具有感染人類能力的病毒。而在蝙蝠聚落附近居民的血清中，也發現有冠狀病毒抗體的存在，雖然這些民眾沒有症狀，但也因此證實了溢出（spillover）是的確會發生的，尤其在病毒的自然宿主與人類有接觸的地點。

紐約動物園老虎的活動範圍僅限於牠的籠舍，平時僅會與飼育員有近距離的互動，因此病毒就有機會從罹患新冠病毒的飼育員傳染給這隻大貓。如果病毒在新宿主適應不良，無法產生具感染力的後代，或是在傳染到新宿主之前就殺死原宿主，都會限制病毒在新宿主群體之間的傳播。大部分病毒從自然宿主跨物種感染新宿主時，通常不會很快造成新宿主的大規模感染。

對於狂犬病毒而言，牛是其終端宿主，病毒無法從罹病的牛傳染至其他宿主。對於馬堡病毒來說，它只能有限度的人傳人，因此引發的感染人數有限。病毒的演化會隨著感染數目的增加，而使得其傳播效率和毒力，在新的宿主群體取得平衡，此時人類就有可能成為此病毒新的自然宿主，如同人類免疫缺乏病毒一樣。

人類在近100年來人口增加了4倍多，目前已經有77億多的人，隨著人口的增加，土地的超限利用以及各種天然資源的開發，都壓縮了其他生物的生存空間。對於某些病毒來說，原有的自然宿主個體變少，但它們與人類接觸到的機會大為增加，這樣就不難理解為什麼有越來越多的動物病毒在人類有溢出的感染案例。

新冠病毒的疫情還在全球延燒，目前我們對於新冠病毒的自然宿主是什麼，以及是否有中間宿主仍然未有定論。在新冠病毒的解藥或疫苗問世之前，我們對於此高傳染力、高致病力的病毒尚無法掉以輕心。人類不斷的製造機會讓這些許多原屬於野生動物的病毒能夠接觸到其他宿主，使得近年來新興病毒的種類大增。如何在開發與保育之間取得平衡，是各國政府與地球公民們應該深思的課題。

疫情露曙光 瑞德西韋治療重症有效【摘要2020.4.12.工商】吉利德科學公司（Gilead Sciences Inc）發布瑞德西韋（remdesivir）的首份臨床報告指出，三分之二新冠肺炎重症患者在接受藥物治療後出現改善跡象。這也使得該實驗性新藥目前已成為治療新冠肺炎的最大希望。這項刊登在《新英格蘭醫學期刊》的報告顯示，吉利德追蹤在美國、歐洲、加拿大與日本等53名住院需要接受呼吸支持的病患。其中有30人需要使用呼吸器，另外4人則是裝置體外循環心肺支持系統。

然而在他們接受吉利德開發的瑞德西韋（remdesivir）藥物治療，在經過18天追蹤後，有36名病患或68％出現明顯改善。其中在30名使用呼吸器的患者，有超過半數已經能移除呼吸器裝置、25名病患最終可以出院，不過仍有7人死亡。

瑞德西韋是現今治療新冠病毒許多實驗藥物當中最有希望的一種。該藥物最早研發是為了治療伊波拉病毒，然而至今卻尚未獲得主管機構批准上市。今年受肺炎疫情來勢洶洶，吉利德股價在瑞德西韋的利多題材拉抬下，已經大漲12.6％。

吉利德也警告，這項研究缺乏對照組，導致其結果無法與沒有接受瑞德西韋藥物治療的病患進行對照。此外接受藥物實驗的人數規模過小，追蹤時間也不夠長，導致結果仍有其侷限。

這份報告主要作者、目前在洛杉磯Cedars-Sinai醫學中心醫院擔任流行病學主任的葛林（Jonathan Grein）發布聲明表示，雖然他們無法從這些數據獲得「明確結論」，不過從接受瑞德西韋藥物治療的住院患者觀察，的確令人看到了希望。

吉利德醫療長帕西（Merdad Parsey）也補充，當前針對瑞德西韋還有多項臨床實驗正在進行，預料未來幾周就可得到初步結果。他說吉利德目標在於盡快獲得更多證據，以評估藥物的發展潛力，並對其藥物廣泛使用提供更多支持。