《人類與病毒之戰》:為什麼每年都有腸病毒疫情?它藏在何處?

《人類與病毒之戰》:為什麼每年都有腸病毒疫情?它藏在何處?
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我們想讓你知道的是

不同的腸病毒每隔幾年就在一個區域流行一次,例如EV71大約每三年流行一次。

文:徐明達

什麼是腸病毒?

腸病毒顧名思義是經由腸道感染的病毒,但也可以經由呼吸道感染。這一類病毒感染是幼兒常見的疾病。

腸病毒的遺傳物質是一條單鏈的RNA,這種遺傳物質很容易透過快速的變率,與相互交換遺傳物質的能力來適應新環境及生存。因此,病毒的變異非常快速、複雜。這個病毒家族現在已知有12大類、200種用血清來分型的腸病毒,快速的病毒變異,可能就是被同類病毒感染後產生的症狀會有很大變化的原因,有些特殊的變異還會產生神經病變的惡性病毒。

腸病毒是沒有外膜,但含有約7500個鹼基的RNA。腸病毒種類非常多,可大分為小兒麻痺症病毒與非小兒麻痺症病毒兩大類,細分為A至D等4群。非小兒麻痺症病毒(Poliovirus)的感染有90%沒有什麼症狀,最常見的症狀包括發燒、喉嚨痛、肌肉疼痛、腸胃不適等,產生的疾病有手足口疾病(在口腔、手掌及腳掌處有病毒造成的小水泡或紅疹)、皰疹性咽峽炎(herpangina)、無菌性腦膜炎、心肌心包炎、流行性肋肌痛等。

小兒麻痺症病毒

病毒引起的小兒麻痺也起源甚早,早期埃及的浮雕就有患小兒麻痺的國王圖像。西元1世紀有名的羅馬皇帝克勞底斯(Claudius,征服英倫三島,是「暴君焚城錄」尼祿皇帝的父親),從小感染小兒麻痺,早年不得志,但也因此飽讀書籍。

小兒麻痺症病毒最早是在1908年由蘭德施泰納(Karl Landsteiner)分離出來。小兒麻痺症病毒有三個血清型:因為使用疫苗,第二型病毒在2015年已被認為消失;第三型病毒在2012年11月以後就沒有被發現;第一型病毒還在阿富汗、巴基斯坦及奈及利亞流行,2019年還有163患例,另外用來做疫苗的活病毒(Sabin Vaccine)的變種,在2019年又在非洲、地中海、東南亞地區流行。

病毒通常經由口腔進入身體,然後傳到口腔咽喉及腸道,在口腔咽喉感染大約一至二週,並在糞便中排出,從腸道病毒可以進入腸道附近的淋巴結,並由此進入血液,大部分病患只有發燒、頭痛、肌肉僵硬等症狀。但有小部分的入(約占0.12%),病毒會再傳到中樞神經系統,產生腦膜炎,在運動神經細胞感染則會傷害運動神經細胞而產生麻痺症,潛伏期通常是7至14天,大約有0.5%被感染的小孩會產生麻痺症。

台灣在1966年發生大感染,有400個病例,1982年夏天再發生一次大疫情,有1031位兒童得到麻痺症、95位死亡。在2000年台灣宣布根除小兒麻痺症病毒的感染。

可怕的腸病毒71型

有少數的腸病毒,因為基因的突變在極少見情況下也有可能感染神經系統,產生急性肢體麻痺及腦幹腦炎等疾病,並進一步影響自律神經系統及腦幹,產生心肺衰竭造成死亡。病毒是透過對肌肉細胞的感染,再感染與肌肉細胞連結的運動神經細胞後,進入中樞神經,產生對運動神經及中樞神經的傷害。

大家比較熟悉的,是比較惡性的第71號腸病毒(EV71)。這個病毒在1965年第一次被發現,現在的核酸序列演化分析,認為這個病毒大約是在1941年左右演變出來的。後來再演化成A至F六大群,B及C群還可再細分,D群主要在印度,E及F群則在非洲。

EV71感染主要是產生手足口疾病、肺水腫及皰疹性咽峽炎,但因為基因的突變也會產生神經的傷害。小兒即使能夠存活,也會有肢體麻痺、智能障礙、腦性麻痺等後遺症。EV71在1969年第一次在美國產生神經性的疾病(A病毒;但後來從荷蘭蒐集的檢體發現在1963年就已經出現了),1975年傳到東歐的保加利亞,有140人產生肢體麻痺、29人死亡,1997年出現在馬來西亞發生大流行(B基因型病毒),造成34人死亡,同年在日本也發生嚴重的疾病。

1998年在台灣發生第一次EV 71型病毒大流行(C2基因型病毒,但在1980年及1986年的口手足病人的檢體已有EV71的病毒),可能有多達140萬人受到感染,有10萬人產生手足口疾病,其中有405例重症,有78人死亡,主要是五歲以下幼兒因為肺水腫及肺出血而死亡。1999到2001年則分別有35例、291例及389例重症,2000年及2001年(B4基因型病毒)分別有25人及26人死亡,2008及2012年(可能是從廈門傳來的)又發生大流行,但死亡率則從20%降到4%。在2019年,台灣仍有248病例。

2008年中國大陸在5月也發生三次大流行,有14多萬人被感染,其中126名兒童死亡。2012年4月到7月在柬埔寨也發生EV71的流行,因為同時有登革熱及病菌感染,因此造成至少64名小孩死亡。

這個病毒的感染疫情,和氣候很有關係。病毒的感染最低溫在攝氏13度,26度是最高峰。因此疫情大多發生在晚春及夏天,在中國大陸的研究也發現,和溫度及濕度有關。

為什麼腸病毒會造成幼兒死亡?幼兒因為免疫力低,因此EV71主要是影響五歲以下的幼兒。在台灣1998年的情況是因為感染造成有些幼童的免疫系統不平衡及反應過度,產生大量發炎有關的細胞素,因此發生肺水腫及肺出血死亡。

另一個狠角色:腸病毒D68型

這個病毒是1962年,在美國加州從小孩的肺炎及支氣管炎發現的,通常只有輕微的症狀,但比較嚴重的主要是呼吸道的感染,也會有急性無力脊髓炎(主要是由B1種引起的)。有氣喘病的人比較會感染這個病毒,感染空窗期大約3至5天,大都發生在北半球的8月與9月。在2008年EV68已經在全世界流行,2014年在20個國家有2000多人受到感染,台在2015至2017年則有51個病例。這個疾病沒有疫苗或藥可醫,只能針對症狀治療。

為什麼每年都有腸病毒疫情?它藏在何處?

不同的腸病毒每隔幾年就在一個區域流行一次,例如EV71大約每三年流行一次。在小流行時,很多人都產生對這個病毒的抗體,因為大人通常沒有症狀或症狀輕微,因此病毒只能暫時潛伏在這些人身體裡,能夠傳染病毒的人的密度就變得很低,病毒的傳播就終止了。

在潛伏的期間,病毒會經由各種突變及基因交換,產生很多變異的病毒,其中一種變種病毒因為改變了病毒的面貌,身體的抗體再也無法壓制它,這個變異的病毒就會起來作亂,在有這個變異病毒的人體裡繁殖。而且因為其他人也沒有對付這個新病毒的抗體,因此就會在人群傳開來,產生第二次的疫情。

要是沒有有效控制,就會再引起下一波的流行。如果病毒的惡性不高,傳播一段時間後,因為很多人開始有抵抗這個病毒的抗體,病毒的傳播就會再次終止。但如果病毒很惡性造成大流行,及對一些抵抗力比較弱的人產生嚴重的疾病,這時就會引起人們的警覺,經過預防的措施就會使傳染率降低,使病毒的傳播戛然而止。

通常大流行是經過幾年的醞釀累積,因為沒有發生嚴重疾病,沒有引起衛生單位的注意及警覺,病毒在被感染人之中持續演化,到了產生比較惡性的病毒及受到感染的人數達到一定密度時,便一發不可收拾,產生大流行及造成一些病人死亡。

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書籍介紹

《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》,天下雜誌出版
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作者:徐明達

僅僅幾奈米的病毒,卻是人類的千年宿敵。我們擺脫不了病毒的致命威脅,該如何自保?台灣第一本病毒專書,解析台灣在對抗病毒的攻防中,學到什麼、做對什麼、未來如何戰勝病毒。

作者徐明達教授是台灣病毒學權威專家,師承國際病毒學大師與諾貝爾獎得主柏格,專長分子生物學、腫瘤基因、表觀基因體學及電子顯微鏡,曾任陽明大學副校長與生科院院長。教授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、從腸病毒到伊波拉。

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責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航