登革熱的燎原之火

科學人雜誌
影像來源:科學人影像資料室
影像來源:科學人影像資料室

撰文/龐中培
蚊子分佈的範圍隨著全球暖化持續擴大,登革熱這種藉由蚊子傳播的疾病,正一步步威脅著更多人。
一進入暑假,在7月1日,高雄便傳出今年第一個本土性登革熱病例。接著從南到北,都零星有病例出現,從7月起,新北市新莊接連有多人罹病,確定為本土性群聚感染,8月下旬疫情尚未解除,台中大里又傳出群聚感染。從東南亞感染登革熱、回台灣之後才發病的所謂「境外移入病例」則每年都有。登革熱的致死率非常高,2015年南台灣爆發登革熱疫情,超過四萬人染病、200多人死亡,打破了60年來的紀錄。

有疫苗但有局限
登革熱是由病毒造成的疾病,登革熱病毒屬於黃病毒(flavivirus),以這群病毒中最早受到研究的黃熱病毒命名。其他為人熟知的日本腦炎病毒、西尼羅河病毒,以及前一陣子因新生兒腦部病變而造成恐慌的茲卡病毒,都屬於這類病毒。黃病毒的特徵是遺傳物質為單股RNA、有外套膜,經由節肢動物(主要是蚊子和蜱)在哺乳動物之間傳播。

登革熱病毒依其抗原不同,可分成四種血清型,人類感染某一型後只會對這一型病毒產生免疫力。同一個人如果先後感染兩種不同型的病毒,之後的這一次感染很容易產生嚴重症狀,稱為出血性登革熱,使得死亡率大幅提升。這是登革熱非常重要的特性,因為登革熱的疫苗開發和防治工作,都與病毒、免疫反應以及病媒蚊的特性有關。出血性登革熱詳細的生理機制還沒有研究透徹,目前推論可能來自「抗體依賴性免疫加強反應」(antibody dependent enhancement)。身體在第一次感染登革熱病毒後會自然產生抗體,其他型的登革熱病毒進入身體時,那些抗體能夠辨識新的這一型病毒,並且與之結合。到這裡為止,都和一般的免疫作用相同,但是之後的途徑卻完全走偏了。抗體與新病毒結合,並沒有使得新病毒受到破壞,反而讓新病毒更容易和白血球細胞膜上的受體結合、進入白血球中繁殖,並刺激細胞素(cytokine)釋出,造成血管通透性增加,引起休克;凝血功能也同時受損,症狀因此加劇。

目前對付病毒造成的疾病,除了愛滋病有雞尾酒療法、流行性感冒有藥物克流感,B型肝炎可用貝樂克治療,其他病毒傳染病鮮少能以藥物直接治療。對於登革熱患者,目前的醫療照顧方式與流感一樣,以支持療法為主:讓身體自然產生對病毒的免疫力而痊癒。從天花疫苗、狂犬病疫苗開始,讓身體產生對病毒的免疫力,便是醫學上預防病毒疾病的主要方式。登革熱疫苗的研究很早就開始了,一直沒有進展,直到數年前製藥大廠賽諾菲巴斯德(Sanofi Pasteur)利用重組DNA技術,把四種登革熱病毒株改造成不會引發症狀的活病毒,於2015年推出四價減毒疫苗Dengvaxia。

登革熱有了疫苗,台灣卻沒有引進,因為這種疫苗有很多不利使用的缺點。Dengvaxia需要在一年內連續接種三劑才能發揮免疫效果、價格昂貴(約新台幣6000元),能接種的年紀限於9~45歲。更特殊的是,只有曾經感染過登革熱的人才可接種,因為Dengvaxia含有四種活病毒,未曾感染登革熱的人接種後,如果真的感染登革熱,就像是第二次感染,很容易出現嚴重的「再次」感染症狀。台灣雖然時有零星的登革熱病例出現,但是還沒有到達普遍的情況,貿然開放民眾接種這種疫苗,可能造成反效果。

世界衛生組織(WHO)在2016年發表〈登革熱疫苗:WHO立場報告書〉(Dengue vaccine: WHO position paper),文中建議,除非是登革熱嚴重流行的地區,才需要使用Dengvaxia,而且這種疫苗「應該要成為整合性登革熱防治策略,這個策略的方法還包括:嚴格且持續執行的病媒蚊防治工作,對所有登革熱患者提供最佳的實證醫學療法與最佳醫療照護,以及嚴密的登革熱監控措施。」

消滅蚊子=消滅登革熱
登革熱病毒的散播方式是感染者→病媒蚊→其他人→病媒蚊,如此循環。在台灣,登革熱病媒蚊是埃及斑蚊與白線斑蚊。埃及斑蚊分佈於北回歸線以南的地區,主要棲息於室內的容器以及住家周圍有積水的地方,術語稱為「家棲性」,也就是說有人居住的地方才會有埃及斑蚊。埃及斑蚊的族群會隨雨量變化及人們用水行為而改變。在南台灣,恆春以外的地區年雨量低於2000毫米,屬於半乾燥地區,在10月到隔年4月屬於旱季,滋生源主要為插花或室內植物的花瓶、花盆底盤、水桶、廢輪胎等室內外長期積水而且水質澄清的容器。5~9月,梅雨季之後接連颱風季節,蚊子族群密度隨著雨量而變化。埃及斑蚊的成蚊會停歇在家中的窗簾、衣物和衣櫃等黑暗的地方。

白線斑蚊比較喜歡棲息於室外,在台灣的分佈範圍是全島海拔1500公尺以下的山區以及平地,主要在戶外天然或人工積水處產卵。今年新莊病例的傳染媒介便是白線斑蚊。

對於這兩種斑蚊的防治,主要方法還是每星期一次固定巡視住家周圍,清理容器中的積水。由於容器受到光照或擾動,孑孓會立刻下沉到底部,因此從上面往下看沒有見到孑孓,並不表示沒有。同時容器也要洗刷乾淨,因為蟲卵在乾燥狀況下最久可以存活一年,只把容器中的水倒掉,再次積水時,附著在容器內壁的蟲卵仍有機會孵化。

在傳染期間,疫區的民眾也要警覺,若有突發性高燒、頭痛、肌肉或關節痛以及出疹等現象,要盡快就醫;登革熱患者要避免再次被蚊子叮咬,以免讓新的蚊子「感染」到病毒、傳給其他人。斑蚊活動的範圍只有100公尺,帶著病毒到處跑的其實是受到感染的人類,但是有些人症狀並不嚴重,以致於沒有就醫,防不勝防。WHO在2009年和2016年對於登革熱的報告內容,在防治工作和趨勢上並沒有改變。因為防疫措施早就有了,就是「消除蚊子的棲息地」,疫情失控往往在於無法減少蚊蟲。在採取防治措施後如果兩星期還有新病例,大約就是疫情失控了。從蚊子叮人、產卵、卵孵化成孑孓、孑孓化蛹後破出,需要約兩個星期,之後雌蚊馬上會叮人。人為介入方式是消滅孑孓棲息地,但是執行之後若還有新病例,表示防疫措施沒有澈底,蚊子的生活史沒有打斷、帶著病毒的人類到處跑,病毒便有機會散播出去。蚊子的數量越多,傳染病毒給人類的機會便越大;台灣各地的衛生單位會定期監控蚊子數量增減趨勢,提前發出警報。

許多人期待能夠用生物防治法收事半功倍之效,但不論是大肚魚還是水蚤,都只適合在自然水域中生長。台灣大學公共衛生學院蟲媒傳染病實驗室主持人蔡坤憲指出,斑蚊幼蟲喜歡陰暗區域中的乾淨水域,路旁水溝根本不是主要產卵地;斑蚊產卵時要停駐在容器邊壁上,無法在水塘中產卵,而且水塘、魚缸中充滿孑孓的天敵,也無須放養魚類。他說:「生物防治如果沒有放在對的地方,都是噱頭。」在室外容器中施放這些生物,還不如直接清除容器積水、整理環境。噴灑殺蟲劑會污染環境、殺死環境中的其他動物,也會有抗藥性的問題,因此除了在登革熱爆發疫情時做為緊急應變措施,不應成為常規性的病媒蚊防治方法。

隨著暖化擴張中
隨著全球暖化的腳步,蚊子分佈的範圍也逐漸往高緯度地區擴展,受到登革熱侵襲的人數也持續增加。根據WHO的資料,1996~2005年這10年間,全球登革熱的病例從40萬增加到130萬,在2010年有220萬例,到了2015年增加為320萬例。這只是有病例報告的人數。許多熱帶國家公共衛生體系並不完善,也有許多不知情的感染者。根據模型推估,最近幾年中每年約有500萬~1000萬人罹患登革熱,死亡人數則將近萬人,大多數發生在低收入國家,主要因為防治資源不足,也無法為患者提供完整的醫療照護。

在病例增加的同時,登革熱也朝著溫帶國家擴散。2010年,法國和克羅埃西亞首次出現登革熱在當地傳播的疫情。2012年,葡萄牙馬德拉島上的疫情有2000多人罹病。頻繁的旅遊是登革熱快速散播的原因之一,現在旅行者從中低收入的熱帶國家返回,如果出現發燒症狀,排行第一的病因是瘧疾,第二名即是登革熱。高雄在2014年爆發的登革熱疫情有1萬5000多人感染,造成這波流行的第一型登革熱病毒來自印尼。

全球暖化對於登革熱的散播,並不只是溫暖的地區增加而使病媒蚊的棲息範圍擴大而已。在原來就有登革熱的國家,傳染爆發的疫情也有更為嚴重的趨勢。2015年印度德里爆發10年來最嚴重的疫情,超過1萬5000人罹病;2016年,光是巴西的病例就將近150萬。氣溫高加速了病媒蚊的生長與發育,生活史縮短、在傳染季節中能夠繁殖的世代增加,蚊蟲的密度便升高,同時也使得雌蚊吸血的頻率增加。登革熱病毒在蚊子體內垂直感染(從雌蚊傳到蟲卵)的機會非常低,牠們獲得登革熱病毒的主要方式是吸到含有登革熱病毒的人類血液,吸血頻率增加意味著散播病毒的速度也會加快。跨國研究則發現,登革熱疫情爆發與超級聖嬰現象帶來的高溫現象有關,2015年是18年來聖嬰現象最嚴重的一年。高溫有助於病媒蚊繁殖並擴散,人口集中地區更是登革熱流行的引爆之處。

在台灣,登革熱病例數量的趨勢受到多種因素影響。首先,台灣雖然不是登革熱疫區,但是與東南亞國家往來頻繁,很容易就從境外移入登革熱,在不知不覺中擴散開來。由於登革熱的潛伏期長,帶原者進入國境時可能完全沒有症狀,或是誤認為感冒,因此海關單位並沒有有效的篩檢方法。在隨時都有境外移入的狀況下,「非疫區」三個字並不會讓人比較安心。此外,政府單位對於防治工作進行得澈底與否,也會影響染病人數。還有,今年夏天的平均氣溫到目前為止比去年同期低,但是今年8月新北市卻傳出登革熱群聚感染,凸顯出影響登革熱傳染的原因難以釐清。也因此,WHO建議各傳染地區要建立自己的流行記錄,並且發展相對應的時程表。

台灣的登革熱增長趨勢
在眾多因素交錯影響之下,要從暖化看台灣登革熱的增長趨勢,目前累積資料的時間還不夠長,因為全球各地的升溫趨勢並不是呈平滑的曲線,而像是「進三步退兩步」的模式。依照模型,如果未來的溫度上升0.9℃,屏東出現登革熱病例的機率將增加43.81%;上升2.7℃則增加131.43%;如果同樣的狀況發生在台北,則將分別增加1.78%與5.34%。
除了溫度之外,影響登革熱疫情的另一個因子是降雨。降雨容易造成積水,但是影響卻有正反兩種方向。大雨會造成水體流動與水的濁度增加,不利於孑孓生長;但是過了幾天,水靜止、水中雜質沉澱之後,反而成為蚊子繁殖的溫床。例如在2015年8月8日,蘇迪勒颱風肆虐台灣,氣溫略降使登革熱新病例增加的趨勢一度減緩,之後又快速上升;9月28日,杜鵑颱風來襲,登革熱疫情再度呈現先緩後增的模式,所以降雨之後應該趁勢清理環境。長時間沒有降雨也可能使得水溝的水變成靜止水體,適合蚊子產卵。科學家正在蒐集各種資料,並利用衛星監測地表熱輻射、植被覆蓋率等,以預測蚊蟲密度的增減趨勢,做為預防登革熱流行的參考。

即便登革熱的散播緊跟著人類交通與暖化趨勢、缺乏有效圍堵傳染的疫苗、沒有特定治療方式,WHO依然期望能在2020年讓登革熱病例減少一半,並指出:「控制或預防登革熱病毒傳播的唯一方法,是對抗病媒蚊。」噴藥等手段耗費大量人力物力,且效果短暫,如果沒有清除滋生源,只能治標。我們不能期待不下雨使得蚊蟲減少,登革熱是在人類與蚊子之間來回傳遞的疾病,嚴格清除病媒蚊產卵的場所,才是治本之道。

重點提要
■ 由蚊子傳染的疾病隨著氣候變遷而擴張,在台灣最嚴重的相關疾病是登革熱。
■ 登革熱也隨著人類的頻繁旅行,而更容易到處流行。
■ 蚊子無法滅絕、登革熱疫苗的效果有限,最好的防治方式依然是減少病媒蚊滋生。

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登革熱是在人類與蚊子之間來回傳遞的疾病,嚴格清除病媒蚊產卵的場所,才是治本之道。
龐中培
曾任《科學人》雜誌副主編、《科學少年》編輯總監,現為《科學人》雜誌特約撰述、自由科普作者與譯者,同時也擔任科普寫作課程的講師與評審。
影像來源:龐中培
影像來源:中央通訊社(記者楊思瑞攝)
疫情發燒:每逢傳出登革熱疫情,衛生單位都需出動防疫人員噴藥滅蚊。但化學噴藥只是防治登革熱的輔助手段,清除容器中的積水、防止孑孓滋生,才是台灣對付這種蚊媒疾病最有效的方式。
延伸閱讀
〈氣候變遷下的登革熱擴散風險與調適策略〉,溫在弘、陳慈忻撰,《氣候變遷下的國家發展藍圖》,2017年。
Dengue vaccine: WHO position paper, World Health Organization, July, 2016。請見網址:http://www.who.int/immunization/policy/position_papers/dengue/en/
Region-wide synchrony and traveling waves of dengue across eight countries in Southeast Asia.Willem G. van Panhuis, et al, inPNAS, Vol. 112, No.42, pages 13069-13074; October 20, 2015.

〈死亡交配 根除登革熱〉,《科學人》2012年6月號。
〈從蚊子生理到疾病防治〉,《科學人》2011年9月號。

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