寫在新冠病毒之後,台灣第一本病毒解析專書。由台灣病毒學權威專家徐明達將研究病毒數十年的經驗,精煉為淺顯生動的語言,從SARS到COVID-19,解析後疫情時代,人人都需要的新基本知識。
陳時中專序:提升全民認知是最重要的防疫基礎
21世紀才剛進入第3個十年,世界就面對前所未有的衝擊。武漢肺炎爆發,迅速蔓延全世界,各國都陷入抗疫的恐慌,歐美國家更是受創慘重。
在這一次的抗疫戰中,我們守住了台灣民眾的健康,受到世界各國的肯定。而台灣這一次能夠超前部署,快速控制疫情,是因為我們早在17年前就開始準備了。
2003年,嚴重急性呼吸道症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS)冠狀病毒傳入台灣,台北市立和平醫院爆發院內感染、隨即封院,台灣一度陷入恐慌。但是SARS的震撼,也是一次全民教育,不僅讓台灣民眾對於傳染病有了更高的意識,而且我們更形成了非常強的專家團隊,有優秀的感染專科醫師、防疫醫師及醫療團隊,再加上採檢機構的整體素質,也都提高了。
SARS的經驗,讓我們掌握幾個控制疫情的成功關鍵。這一次面對武漢肺炎,在戰略上,同樣有很好的專家團隊,給予我們正確的訊息與建議;在執行面上,我們有疾病管制署防疫醫師和地方衛生局團隊的共同努力,更是把疫調做得很精準。另外,我們也很快展開各部會合作,從里幹事和警政的人員協尋,到國外民眾返台高峰時,交通部成立防疫大車隊,以及設立防疫旅館、勞動部迅速更新移工管理等措施,都讓台灣在分秒之間阻斷病毒的傳播。
更重要的是,從SARS到武漢肺炎的抗疫經驗,讓我深刻體認,全民公衛素養與對傳染病認識,更是抗疫關鍵。人類與病毒的戰爭一直存在著,如何打造一個健全社會,提升人的心理素質,能互相來協助,是我們在和病毒的戰爭中的制勝因素。
我很高興看到徐明達教授即時推出了《人類與病毒之戰》這本書,正是現在大家都應該看的一本書。
我與徐教授是多年舊識,我們曾共同擔任臺北醫學大學董事,我很榮幸認識這位台灣病毒學大師。徐教授曾師事國際病毒學權威、諾貝爾獎得主柏格(Paul Berg),在台灣致力於研究與教學,對於推廣科學知識更是不遺餘力。
病毒,是複雜難懂的,但是徐教授在這本書中竟然能以許多故事、生動的語言,深入淺出的把病毒這個自然界的勁敵說明白,還詳述與台灣切身相關的腸病毒、登革熱等病毒傳染病,更即時新增了此次新冠病毒的相關內容,以及藥物開發的諸多挑戰、檢測的基本原理,和有效的防疫方法。這是非常難得的一本瞭解台灣、專為台灣讀者而寫的一本書。
抗疫,不是一個人、不是只有一個團隊的戰爭,而是我們全民的戰役。正確的知識可以免於恐慌,真正的理解能化解對立。提升全民的公衛素養與對病毒的認識,是我們全體面對下一次病毒侵襲的重要超前戰備。
書摘
冠狀病毒其實是常見的病毒,但傷害程度仍有輕重之分。流行感冒有10%至20%由這種病毒引起,但大部分是α群的病毒。大部分的人都有抗人類冠狀病毒的抗體,例如對OC43這型的冠狀病毒,6歲以上的人普遍擁有抗體。不過,SARS、MERS、新冠病毒(COVID-19)對人的傷害比較大,同屬於β類。
冠狀病毒是一種單鏈的RNA病毒,它的遺傳物質是由一條約2萬至3萬鹼基組成的單鏈RNA分子構成,由病毒的外膜保護。
冠狀病毒可能是由蝙蝠傳給動物,再由動物傳到人。為什麼是蝙蝠?
這是由於蝙蝠有很強的免疫系統,尤其是可以抑制發炎反應,因此可以和許多不同的病毒和平共存。蝙蝠的壽命很長,有的甚至可以存活40年,因此會帶有變種的病毒,而且蝙蝠出去一次數量很多,病毒產生的數量很大。我想研究冠狀病毒應該從蝙蝠為什麼可以和病毒共存著手,尤其是抗發炎的方式,蝙蝠會一直分泌干擾素,這會造成細胞的傷害,但蝙蝠的巨噬細胞會製造大量的抗發炎細胞素IL10可以防止傷害。另外,蝙蝠也演化出六個可抗病毒和抗發炎的基因。
新冠病毒感染如何席捲全球?
2019年12月武漢發現多起不明原因的病毒性肺炎病例,2020年1月,病原體初步判定為新型冠狀病毒,這支新冠病毒很快在人與人之間傳播,快速擴散全球,2月WHO將這個從中國武漢開始流行,在世界各地造成嚴重疫情的新型冠狀病毒肺炎,正式命名為COVID-19。
由於國際人口流動速度很快,新冠肺炎在全球大流行,尤其是韓國、日本、西歐、美國家官員警覺性不足,疫情爆發不可收拾,大家又沒有習慣戴口罩,群聚說話或吃飲東西時,會把病毒直接由口腔進入氣管,而不是從鼻腔進入氣管。
鼻子首先有鼻毛及黏液來阻止病毒進入,後面還有長的鼻腔,上面有黏液及鞭毛細胞,可以將病毒抓住,使進入氣管的病毒變少很多,如果加上口罩這個障礙病毒就更少了。要防止病毒進入肺部,除了戴口罩之外,在交談時最好保持一段距離,飲食時更要保持距離。新冠狀病毒也會感染消化道,在尿液及糞便都可測到病毒,因此有可能經由尿液及糞便傳染。
為什麼這麼嚴重?
病毒進入肺部就會遇到氣管的黏液及肺部的巨噬細胞,大約80%的病人病毒會被攔截,因此都症狀輕微。只有經過鼻腔的感冒症狀,或因為感染鼻腔的嗅覺細胞造成失去嗅覺及味覺,經過氣管黏液黏住的就咳嗽將病毒吐出來,少量進入肺部的病毒就會被肺巨噬細胞清除掉。如果嚥下去就會到糞便,或直接由口腔進入消化道,小腸細胞有ACE2,會造成下瀉的症狀。
大約10%至14%的人會比較嚴重,有肺炎及呼吸困難的問題,主要是巨噬細胞的量不足以抗拒大量的病毒,或巨噬細胞的功能萎縮,造成肺部下部細胞感染,這個病毒又不會引起第一及第三類干擾素來警告隔壁細胞,因此感染會擴大。感染的細胞及巨噬細胞發出求救的化學信號,引起肺部周邊的血管鬆開,讓白血球進入來攻擊病毒,產生發炎反應,白血球作完事就會自殺,讓巨噬細胞清理戰場,但約4.7%至10%的人因為免疫的過度反應,讓血管鬆開太多,血漿也跟著進入肺部,造成肺部無法呼吸,必須用呼吸器增加氧氣的壓力幫助呼吸,而且可能會產生多種器官衰竭或敗血性休克,一些人會因而死亡。
當然,死亡率隨地而變,可能和直接進入口腔有關。依據義大利和其他國家的數據顯示,老年人是主要的死亡者,病毒在肺部繁殖,引起血液中大量白血球和血漿進入肺部,造成急性肺炎,這和老年人的免疫系統下降和吸菸、室內污染、慢性病有關,老年人也比較會有慢性疾病,肺巨噬細胞也比較少,比較容易產生嚴重的肺炎,相對的,幼兒免疫力尚未成熟,也容易因感染死亡。德國的死亡率很低,主要是德國人有自制的能力,少量的病毒從鼻孔進入,因此雖然有很多人感染,大都症狀輕微。
其實每年肺炎的病患約有4.5億人,死亡有400萬人,只是這個短期內快速感染的疫情讓衛生單位措手不及,設備不足尤其是呼吸器短缺,難以應付快速送進來的病人做有效治療。
新病毒侵襲,疫苗是最佳解嗎?
這次新型冠狀病毒爆發,讓世界各國都措手不及,大家應該痛定思痛,預作準備,以防下一次新病毒侵襲。那麼,要如何為未來做好準備?病毒的研究當然非常重要,政府也很慷慨拿出大筆的研究經費,不過,研究是長期作戰計畫,無法應急,因為:
- 發展疫苗通常需要相當長的時間,而且,這種千變萬化的 RNA 病毒很難有單一有效的疫苗,而且要考慮到病毒利用抗體感染細胞及其他的免疫反應。我們從流感病毒疫苗的痛苦經驗學了乖,流感疫苗每年必須更新、接種後兩星期才有效。美國1989至1992年的流感疫苗有效率只有31%至45%,而且相當昂貴。以前也發展過人類229E型冠狀病毒疫苗,但並不具有長期的免疫效果,針對動物冠狀病毒的疫苗也不完全成功,而且可能還會有抗體幫助感染的問題。因此,雖然發展疫苗可行,但我們缺乏對這個新病毒的了解,以及發展疫苗所需的時間,都是必須仔細評估的問題。
- 發展抗RNA病毒的藥並不簡單,需要多年人力物力的投資,可能緩不濟 急。不過,欣慰的是,德國法蘭克福大學從甘草找到抑制SARS病毒生長的化合物,許多藥廠也都有發展抗SARS的藥物,美國製藥公司Gilead發展的瑞德西韋(Remdesivir,抑制伊波拉病毒複製酵素)似乎可以用來治療這個感染。國家衛生研究院最近也從成藥發現一些抑制病毒的藥。
- 一般病毒學的研究固然很重要,但從流感病毒數十年的研究仍無法找出有效的方法來看,要在短時間內找出對付SARS或新冠狀病毒的學理恐怕也不容易。
- SARS和新冠病毒病情嚴重,其實和人體免疫系統的過度反應關係密切。因此只有針對病毒的策略是不夠的。我們除了趕快加緊腳步研究這些病毒的性質,以及它為什麼對人類產生這樣大的傷害,並找出對付的方法之外,最重要的是儘快擬定包括有效及快速檢驗新病毒的緊急應變突發性傳染病的完善計畫,訂定防範傳染病的相關法令,健全人民的醫療常識及有效的醫療系統。
其實惡毒的流感病毒最可怕的地方,是引起我們身體免疫系統的不平衡及過度反應,造成我們自己的傷害。因此想辦法減低這個反應才是救病人的最好方法。這次新冠病毒不會引起細胞製造第一類及第三類干擾素,這些干擾素是要告知隔壁細胞有發生感染了,但會引起細胞製造發炎的細胞素,所以和別種肺炎病毒有些差別,希望科學家能夠趕快從現有的藥物中,找到可以有效抑制這個發炎反應的藥。

《人類與病毒之戰:一本書看懂病毒為什麼可怕、如何預防傳染、疫情爆發時的生活準則》
作者:徐明達
天下雜誌 出版日期:2020年5月11日