第二部分 流行病風暴來襲 11 病毒對疾病治療的積極作用

所有活著的生物體,都為成功繁衍後代煞費苦心。對人類而言,這意味著在寶寶出生後的頭幾年悉心哺育和照看他們。對其他生物體而言,例如海龜,其心血不僅傾注於已出生的子女身上,還要積累營養物質給龜蛋,四處尋覓產下龜蛋的合適地點,把龜蛋埋在沙子里以防被捕食者發現。不管是什麼類型的生物體,為人父母者都想要有延續自己生命的孩子。他們採用各種各樣的手段,幫助自己實現這一心愿。

對子女關懷備至的父母包括黃蜂。有兩個科的黃蜂為保護自己的後代採取了很不尋常的行動。屬於小繭蜂科和姬蜂科的黃蜂把卵產在毛毛蟲幼蟲的背上,黃蜂卵在生長的過程中就吃毛毛蟲的肉。這實際上是地球上一種相當普遍的造物安排,有成千上萬種這樣的關係存在著。在毛毛蟲和黃蜂之間存在著一種進化壓力。隨著時間的推移,毛毛蟲抵擋黃蜂卵的自衛方式發生著變化,而黃蜂卵發展出抵消或者躲避毛毛蟲自衛方式的能力,如此循環往複。

在這場進化的軍備競賽中,小繭蜂科和姬蜂科的雌蜂們為了贏得勝利,採用了其他以這種方式生活的黃蜂不知道的伎倆:在毛毛蟲背上產卵之前,它們用一種特殊的物質將卵包裹起來。慢慢地,這一物質發揮出強大功效,將毛毛蟲殺死,讓黃蜂卵在余留的美味上自由自在地成長(見圖11-1)。

黃蜂媽媽們使用的物質著實令人驚訝,它不是一種植物毒素或者毒液,而是一種病毒濃縮劑。這種病毒屬於DNA多態病毒科(polydnavirus family),黃蜂感染上沒有任何問題,但會給毛毛蟲帶來一系列打擊。病毒在黃蜂卵巢里繁殖,和黃蜂卵一起進入毛毛蟲體內。作為回報,病毒抑制了宿主毛毛蟲的免疫系統,進而引發嚴重疾病,甚至導致毛毛蟲死亡,以此達到保護黃蜂卵的目的。黃蜂幫助病毒,病毒幫助黃蜂。

病毒與宿主的關係具有連續性:一些病毒傷害其宿主,一些病毒對宿主有利,一些病毒(也許是絕大部分病毒)以相對中立的姿態過活,對它們為自身生存必須暫時棲息的生物體沒有實質上的傷害和恩惠。

在這一章里我們將轉換視角。我們不討論病毒的害處,而專門討論它們如何幫助我們對抗傳染性疾病和其他疾病。公共衛生事業的目的不應該是滅殺所有病毒感染源,而應該是控制致命性病毒。

在對抗流行病的戰役中,病毒對我們最重要的幫助也許是促進了疫苗的研製。在說明人與病毒的夥伴關係方面,沒有比我們與牛痘病毒的關係更好的例子了。

在18世紀後期,著名英國科學家愛德華·詹納(Edward Jenner)沉浸於對一種現象的觀察。他發現擠奶女工似乎不會感染上天花。1796年5月14日,詹納進行了一點嘗試,給家中花匠8歲的兒子詹姆斯·菲普斯接種了牛痘。牛痘是詹納從一個年輕擠奶女工手上刮下來的,她從一頭奶牛那裡感染上病毒。

小詹姆斯·菲普斯接種後身體有點發燒和不舒服,但不良反應僅此而已。等他痊癒後,詹納繼續給他接種了少量真正的天花病毒 ——沒有引發任何病症。詹納後來在其他人身上複製了這種行為,牛痘接種一舉成為人類歷史上最重要的研究成果之一。詹納研發出一種預防天花的疫苗,而天花是人類面臨的最大禍害之一。一些人稱讚這是人類歷史上拯救人口數量最多的發明。

流行病大事記

18世紀後期,英國科學家愛德華·詹納研發出預防天花的疫苗,被稱為人類歷史上拯救人口數量最多的發明。

詹納的研究工作催生了疫苗,最終將天花徹底從地球上消滅。我曾看過一份證明天花已經完全被消滅的原始記錄,那是在約翰·霍普金斯大學的亨特森(D. A. Henderson)辦公室里。亨特森領導了世界衛生組織的全球性消滅天花運動(見圖11-2)。我記得當時自己面對那份原始記錄思忖道,消滅天花是多麼重要的豐功偉績!人們是如何完成這一壯舉的呢?

我們將天花的消滅歸功於一種疫苗,但是有必要對此進行更深一層的調查研究。讓我們奪取勝利的疫苗,實際上是一種貨真價實的病毒,我們控制它,用它來幫助人類。事實上連疫苗的英語單詞「vae」本身都出自牛痘的拉丁語「variolae vaae」。「variolae」的意思是「痘」,「vaae」的意思是「牛的」。

疫苗

疫苗的概念本質上是指積極利用一種病毒對付另一種病毒。

因為牛痘與天花病毒親緣關係近得足以使牛痘產生免疫力,但兩者的區別又足以使牛痘不會引發疾病,所以牛痘成為對抗天花大流行的終極武器。牛痘能在不致人死地的情況下產生免疫力,那些首批感染上牛痘的人都安然躲過天花病毒,說明它起到了一種疫苗的作用。

與其將疫苗視為人類的創新發明,不如按另一種觀點將其視為人類的合作夥伴。正如黃蜂與DNA多態病毒形成一種共棲關係,以幫助保護自己的卵一樣,詹納發現我們可以用牛痘來保護自己的孩子。

儘管我們將疫苗視為人類研發的高精尖技術,但目前使用的大多數疫苗是病毒或者是病毒的一部分。有一些疫苗,像天花疫苗,不過是活病毒疫苗。換言之,它們只是我們注射到人(或動物)體內併產生一種免疫反應的病毒,人們用它們來預防另一種更致命的病毒。另一些疫苗,像口服脊髓灰質炎病毒疫苗和麻疹、腮腺炎、風疹混合疫苗(MMR)是減毒活疫苗(attenuated virus)。流感疫苗是病毒滅活疫苗(inactivated virus)。而乙肝疫苗和人乳頭狀瘤病毒疫苗,是我們選擇病毒的一部分成分加以使用。需要指出的是,幾乎整個當代疫苗學都是在以毒攻毒。一些安全的病毒是我們抵抗致命性病毒的最好的朋友。

減毒活疫苗

減毒活疫苗是我們在實驗室培養的活病毒,致命性有所減弱,效用不變。

病毒滅活疫苗

病毒滅活疫苗中的病毒自身失去繁殖能力,但仍然能夠激起適當的免疫反應,所以它們仍舊是病毒。

微生物預防傳染性疾病的功效似乎很明顯了,那麼微生物能夠幫助我們控制慢性病嗎?回答越來越趨向於「能」。

公共衛生導論課將傳染性疾病和慢性病進行了嚴格的區分。它們把諸如艾滋病、流感、瘧疾之類的傳染性疾病放在一邊,把諸如癌症、心臟病和精神病之類的慢性病放在另一邊。然而,這些區分並不總是經得起仔細推敲。

1842年,義大利內科醫生多梅尼科·里戈尼—斯特恩(Domeniconi-Stern)研究起了其家鄉維羅納的疾病模式特徵。他注意到,似乎修女的宮頸癌發病率明顯低於已婚婦女,也注意到像首次性行為年齡和性生活混亂之類的行為因素似乎與這種癌症的發病頻率有關。他得出結論,宮頸癌是由性引起的。

雖然最終證明性本身不是宮頸癌的發病原因,但里戈尼—斯特恩的思路是對的。1911年,正在洛克菲勒醫學研究所(現在的洛克菲勒大學)工作的年輕科學家弗朗西斯·佩頓·勞斯(F. Peyton Rous,見圖11-3)將一隻雞身上的腫瘤組織注射到健康的雞身上。勞斯發現注射的腫瘤組織在健康的雞受體身上引發了同一種癌症。癌症可以傳播!讓雞得了癌症的病毒,因勞斯是發現者而被叫作勞斯肉瘤病毒(Rous sara viras)。它是第一種被證明會引發癌症的病毒,勞斯因此獲得了諾貝爾獎。該病毒也不會是最後一個被發現與癌症有關係的病毒。

20世紀70年代,德國內科醫生和科學家哈拉爾德·楚爾·豪森(Harald zur Hausen)推測了宮頸癌的發病原因。根據里戈尼—斯特恩和勞斯的研究成果,楚爾·豪森懷疑宮頸癌是由某種感染源引發的。楚爾·豪森不像同時代的科學家們那樣認為其病源是單純性皰疹病毒,而是相信引發尖銳濕疣的病毒——乳頭狀瘤病毒才是罪魁禍首。楚爾·豪森和其同仁們在20世紀70年代後期花了大量時間,描繪各種類型的疣中不同的人類乳頭瘤狀病毒特徵,看是否能夠在宮頸癌婦女患者活組織切片檢查時採集的組織樣本中發現它們。他們最終在20世紀80年代早期大獲成功。在所研究的活組織切片檢查樣本中,他們發現兩種乳頭狀瘤病毒HPV-16和HPV-18佔了很大比例。今天,高達70%的宮頸癌是這兩種病毒引起的。

楚爾·豪森跟他的前輩勞斯一樣,因突破性的研究獲得了諾貝爾獎。他們所進行的研究為宮頸癌疫苗的研製奠定了基礎。2006年6月,默克公司獲得美國食品和藥物管理局的銷售加德西(Gardasil),一種人乳頭狀瘤病毒疫苗的許可證。與前文所討論的其他疫苗一樣,加德西使用人乳頭狀瘤病毒本身的成分去激發人體的免疫反應。接種者如果日後接觸到活躍的病毒,就不會被傳染上。加德西疫苗採用了病

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