【探索24-8】熱帶詛咒的枷鎖,如蚊子般難纏的瘧疾

講師|嚴宏洋 教授
彙整撰文|趙揚光

非洲大陸上刻劃著黑暗且悲情的歷史,15世紀興起的殖民主義,將非洲的黑人們運往世界各地做為廉價勞動力,即所謂的「黑奴」。而瘧疾(Malaria)隨著黑奴,由非洲大陸向外擴散,對奴役、不人道對待黑奴的歐洲人而言,瘧疾就像是一種自找的詛咒。

●萬般變化  始於細微

瘧疾推估起源於與人類相近物種的黑猩猩與大猩猩身上,自非洲中部的剛果往東、西兩側逐步傳播,主要存在於赤道周圍的熱帶及亞熱帶地區。患者在發病時,最典型的症狀為身體發燒的過程,因而歷史上不同的文化普遍以「熱病」稱呼它。早期人們一般認為其病因是瘴氣所致,直到1880年,法國軍醫拉韋朗(Charles Louis Alphonse Laveran)發現瘧疾其實是由瘧原蟲所致;1897年,英國醫師羅斯(Ronald Ross)進一步探究得知瘧疾的病媒是蚊子。兩人的重要成就不僅對往後的瘧疾防治大有助益,也分別獲得諾貝爾生醫獎的肯定。

瘧原蟲的生長、傳播,是在瘧蚊與人體之間反覆地循環。瘧蚊腸道表皮細胞上的瘧原蟲透過叮咬注射進人體,在人體內形成芽胞子,並隨血液運送至肝臟,於肝細胞內行無性生殖而產生裂殖子,裂殖子入侵人體內的紅血球後形成配子,再經由瘧蚊的叮咬帶出病原。瘧原蟲依照其致病的性質,主要可分為五種,其中「惡性二日瘧」(Plasmodium falciparum)是全球因瘧疾而致死的最大元凶,佔全球瘧疾死亡病患比例的94%!

●尋找解方  幾經轉折

人類歷史上有不少事件,因為瘧疾而產生戲劇化的結果。如1741年4月,英國海軍遠道前往南美洲北部,準備圍攻當時西班牙在南美殖民的駐軍總部卡塔赫納(Cartagena),當地的土著們在此之前已對瘧疾產生免疫力,英軍還未正式進攻,卻已先被瘧疾擊潰而死傷慘重,戰事就此告終。在臺灣,1874年的屏東牡丹社事件,是一場彎刀與槍炮的懸殊對決,原佔盡優勢的日軍,也因感染瘧疾而莫名敗下陣來。由於瘧疾對人類生命的威脅如此劇烈,人們長期以來也不斷試著對抗瘧疾,企圖戰勝它。

17世紀以前,秘魯的土著偶然發現原產於當地的金雞納樹(Cinchona officinalis)樹皮能治療發燒及瘟疫。此種療法傳至歐洲後,荷蘭、英國等國家開始自秘魯取得金雞納樹的植株、種子,到其殖民地栽種,如荷屬的爪哇,英屬的印度、緬甸、斯里蘭卡等。1843年,法國化學家佩爾蒂埃(Pierre Joseph Pelletier)與卡芳杜(Joseph Bienaimé Caventou)從金雞納樹皮中找到了奎寧(Quinine),俗稱金雞納霜的奎寧能游離血紅素,對瘧原蟲有毒,並干擾瘧原蟲色素(hemozoin)的形成,因此成為了治療瘧疾的有效成份。

然而奎寧只能侵害瘧原蟲的成蟲,無法殺害悠關其繁殖的精、卵子,更重要的是歷經一段時間後,瘧原蟲已產生了奎寧的抗藥性。德國拜耳藥廠的安德薩格(Hans Andersag)於1934年發現可在奎寧當中加上氯,藥效會更好,因而發明了氯喹(Chloroquine),並在二次大戰期間發揮效用。不過到了1950年代末期,氯喹的抗藥性也陸續出現,突變的基因使藥物從瘧原蟲紅血球中的消化胞洩漏出去,未能達到干擾作用。

與此同時,地球的另一端上演著越戰。北越的共產政權為了防治比戰爭傷亡人數還多的瘧疾,於是請求中共協助。1969年中國中醫學者屠呦呦被任命領導專案,從近2000個有關對抗瘧疾的藥方中,鎖定「青蒿」來提取抗瘧疾藥。屠呦呦在參考中醫古籍後,加入乙醚萃取出高濃度的青蒿素(Artemisinin),青蒿素的過氧化結構最終會使得瘧原蟲死亡。它不只讓北越士兵免於瘧疾所擾,更在往後拯救了全球眾多瘧疾患者的生命!因此繼金雞納樹後,青蒿也開始在全球各地種植,甚至還不時有仿冒的青蒿素藥物情況發生。

●未竟之路  仍須努力

瘧疾的抗藥性向來都是值得關注的問題,瘧原蟲對青蒿素的抗藥性後來也在東南亞、非洲等地出現,舉凡寄生蟲本身、寄主、以及青蒿素量的多寡與濃度,都會影響其藥效。醫學界繼而改良出青蒿素混合療法(Artemisinin-combination therapy, ACTs),讓包括奎寧等抗瘧成份也加入,藉以減輕瘧原蟲對單一藥物的抗藥性。此外如蘇力氏菌以色列變種(Bacillus thuringiensis israelensis, Bti)置於水中形成有機質,亦能殺死瘧蚊幼蟲,且不影響人體。除了前述種種藥物外,瘧疾疫苗的研製也是持續改善及努力的方向,冀望由其傳播循環中尋找任一點成功阻擊。

臺灣的瘧疾防治自日治時代即展開,光復後在美國洛克菲勒基金會支援下,接續進行共四階段的防治作業。從1946年的準備期起,到第二階段的攻擊期,大量於蚊蟲喜好出沒的稻田噴灑合成殺蟲劑DDT(Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane),使瘧疾個案數急遽下降,再經後兩個階段的肅清期與保全期,臺灣在1965年11月正式宣告瘧疾根除。雖然如此,臺灣直至今日仍有零星的瘧疾個案,只不過多為境外移入,且不再具傳染力。現今全球存在約40種的瘧蚊當中,「矮小瘧蚊」於臺灣南部、東南部等地也仍有其蹤跡。

根據統計,2018年全球仍有約2.28億人遭感染瘧疾,並造成約40萬人死亡。數據雖逐年趨緩,但尤其在相對落後的非洲地區,仍是瘧蚊叢生之處。過去的一些防治措施,如DDT的噴灑使用,因危害昆蟲生態等負面效應而被禁用;瘧原蟲基因的突變與多樣性,也不斷對新的防治藥物顯現抗藥性,增加了應對瘧疾上的困難!以更前瞻的角度看,當前的全球暖化現象亦可能使疫病往緯度較高的區域擴散。黑暗的詛咒要消除,還有很長的一段路要走。

views