【週末茲卡專題報導】茲卡病毒的抗蚊大作戰

■茲卡病毒跟登革熱一樣,都靠埃及斑蚊傳播。對抗埃及斑蚊,除了管控環境衛生與清除積水,有沒有其他更有效地防治策略呢?

圖片來源:維基百科
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撰文|駱宛琳

茲卡病毒疫情在拉丁美洲拉響警鈴後,目前已超過三十個國家出現感染病例。加上茲卡病毒感染可能跟小腦症、格林巴利症候群有所關聯,各國政府與世界衛生組織莫不嚴陣以待。無奈的是,臨床上沒有藥物可以治療茲卡病毒感染症,也沒有疫苗可供施打來預防茲卡病毒的感染。即便現在已有超過十五個研究團隊投入疫苗研發,世界衛生組織估計最快也要一年半以後,才有合適的疫苗可供大規模臨床試驗。

遠水救不了近火的現實,讓世界衛生組織與各國相關單位開始研議其他可行的防疫措施;其一,就是病媒蚊控管。這說起來簡單,執行起來的頭痛程度依然破表:傳播茲卡病毒的主要病媒蚊,正是惡名昭彰的埃及斑蚊。除了茲卡病毒,埃及斑蚊也是散佈登革熱、屈公病與黃熱病的頭號戰犯。在防治感染病的前線,埃及斑蚊從來沒離開過黑名單。

埃及斑蚊讓人頭痛,其中一個原因就是它宛如孫悟空七十二變的超強適應能力。所產的卵在乾燥的環境下,可以存活超過一年;只要一接觸到水就能馬上孵化。如果天氣太冷,孵化後的斑蚊孑孓只要水源充足,可以待在幼蟲階段好幾個月。雄、雌斑蚊都嗜甜,但是雌斑蚊為了要產卵,會需要血液裡的蛋白質(也因此只有雌蚊會吸血)。雌斑蚊吸血喜採「分次進擊」的策略;它不一次吸飽,而喜歡少量多餐,這也造成一隻帶有病毒的雌斑蚊能感染很多人。一般在吸血之後,端看這「大餐」有多豐盛,雌斑蚊可以產下約一百到兩百顆卵。雌蚊一生約能產卵五次,而且它還知道雞蛋不能放在同一個籃子裡,會把產卵的地點分散在各處!因為這些特性,埃圾斑蚊成了防疫專家眼中最難以對付的機會主義者。

除了環境衛生的管控、清除積水以減少孳生源,研究人員也一直在尋找更有效的滅蚊大絕招,像是昆蟲不育技術(Sterile insect technique)。昆蟲不育技術可以追溯到很久以前,最早的應用多跟農產培育有關;粗略來說,是藉由釋放大量不孕的雄昆蟲到自然界,讓這些不孕的雄性跟野生的雌性昆蟲交配,讓卵無法成功受精、或是幼蟲無法正常發育為成蟲,來讓特定昆蟲的族群大小得以受到控制。而「昆蟲不育技術」,現在可能是針對茲卡病毒疫情,最有希望能扳回一城、將局面控制住的救援投手了。

而要「昆蟲不育技術」能夠有效滅絕埃及斑蚊,攸關成敗的決定因素主要有二。其一,「不育雄蚊」在野放之後,其「招親」能力要能夠跟普通雄蚊堪可匹敵。不然,如果野生的雌蚊還是對普通雄蚊比較青睞,而對「不育雄蚊」興趣缺缺,那也只是白忙一場。其二,不育雄蚊的節育能力要真「蚊」如其名。

世界衛生組織目前在研議中的「昆蟲不育技術」策略主要有三。第一種方法,是把雄蚊經過低劑量的放射線照射處理。輻射對基因體遺傳物質的傷害,會讓雄蚊不育。但是,被放射線照射後的雄蚊也被發現其競爭力比普通雄蚊要遜色,也因此才有第二、與第三種的新方法被研發出來。

埃及斑蚊難纏,但他們也有天生宿敵。雄斑蚊在被沃巴赫氏菌(Walbachia)感染之後,會讓雌斑蚊受精後產下的卵無法成功孵化。因此,世界衛生組織研議中的第二種方法,就是利用被沃巴赫氏菌感染的雄斑蚊,把被感染的雄斑蚊釋放到疫區之後,讓它們跟雌蚊交配,產下的卵因為細菌感染無法發育為孑孓,因而達到抑制埃及斑蚊孳生的功效。沃巴赫氏菌是自然界可以看到的細菌菌種,一般估計大約有六成的昆蟲體內都帶有此菌,像是蝴蝶、果蠅等。而且,沃巴赫氏菌不會感染人類與其他動物。

示意圖_更正除此之外,研究人員還研發出另一株沃巴赫氏菌,讓被感染的埃及斑蚊雖不會在卵階段就死亡,但會無法傳播登革熱;而這株沃巴赫氏菌能夠在斑蚊族群裡代代相傳,因而有望能夠在自然界裡藉由繁衍而掙下一席之地。這株沃巴赫氏菌對茲卡病毒的防治有沒有同等功效還有待進一步的實驗來加以釐清,但如果可行,也不啻是提供一個永續的策略來抑制埃及斑蚊的病媒傳播。

第三種新方法則爭議較大,因為牽涉到人為利用基因轉殖技術,製造一種特別的「基改斑蚊」。研究人員讓「基改斑蚊」的雄蚊,表現一個致命蛋白。在實驗室培養的時候,投予四環黴素,四環黴素會抑制此致命蛋白的表達,基改斑蚊因而能夠正常發育。但是,當「基改斑蚊」被釋放到野外之後,跟雌蚊交配,雌蚊產下的受精卵會帶有此轉殖基因,但是卻沒有四環黴素來阻擾致命蛋白的表現,造成受精卵死亡。此一策略在剛研發出來的時候,於2010年在開曼島做過田野實驗,顯示能夠成功的抑制埃及斑蚊的數量。如今,世界衛生組織也在考量基改斑蚊是不是合適的控制疫情手段之一,再過些時候,或許也就會有比較清楚的決策了。

參考資料:

  1. World Health Organization. Mosquito control: can it stop Zika at source? February 17 2016. http://www.who.int/emergencies/zika-virus/articles/mosquito-control/en/
  2. Chakradhar S. Buzzkill: Regulatory uncertainty plagues rollout of genetically modified mosquitoes. Nat Med. 2015 May;21(5):416-8. doi: 10.1038/nm0515-416.
  3. Harris AF, et al. Field performance of engineered male mosquitoes. Nat Biotechnol. 2011 Oct 30;29(11):1034-7. doi: 10.1038/nbt.2019. PMID: 22037376
  4. Harris AF, et al. Successful suppression of a field mosquito population by sustained release of engineered male mosquitoes. Nat Biotechnol. 2012 Sep;30(9):828-30. doi: 10.1038/nbt.2350. No abstract available. PMID: 22965050

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作者:駱宛琳 美國聖路易華盛頓大學(Washington University in St. Louis)免疫學博士,從事T細胞發育與活化相關的訊息傳導研究。

 

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