2008-07-28 22:16:43小捲
對抗血吸蟲
血吸蟲是一種折磨人的寄生蟲，全球有兩億人受到感染，但至今仍然缺乏有效的疫苗，人類該如何對抗這種難纏的寄生蟲？
撰文╱斯科利（Patrick Skelly）
翻譯／姚若潔
重點提要
■在世界上許多地方，血吸蟲這種寄生蟲是使人殘障與死亡的元兇，尤其以非洲撒哈拉沙漠以南地區為最。
■目前雖然已經有治療方法，卻時常發生重複感染。
■疫苗可以有極大的改善，不過目前還沒有證實有效的疫苗。遺傳工具等方法有希望找出新的疫苗。
傳說中，吸血鬼沒有影子、在鏡子中不會映出影像，在現代的故事裡，連相片、電影或錄影都捕捉不到他們的影像。當然，吸血鬼只是虛構的故事，不幸的是，和吸血鬼有幾分神似的血吸蟲卻真實存在著，這種傳染性的寄生蟲寄居在人類血管中，大吸血液。世界衛生組織依據致死人數、慢性傷害與造成國家社會經濟的負面影響來排行，血吸蟲病在寄生蟲疾病中高居第二，僅次於瘧疾。而且血吸蟲可以用自己的方法達成隱形的效果。相機可以拍到這些生物的影像，但人類的免疫系統卻察覺不到牠們。
研究者長年苦於血吸蟲的躲避能力，他們試圖製造可激發防禦系統、快速攻擊血吸蟲的疫苗，來預防疾病或幫助清除已經存在人體的血吸蟲。在全球共同努力消滅這種疾病時，疫苗是必備的，但至今仍然缺乏，所有的研究結果都令人失望，不過包括我在內的血吸蟲研究者都覺得我們可能正處在突破困境的當口。基因組研究計畫解開了血吸蟲的DNA序列，科學家也正在發展強大的新工具來探查血吸蟲分子的秘密，這些武器有助於增進人體免疫力與疫苗的效能。
大吸人血的寄生蟲
全世界約有兩億人（大多身處熱帶與亞熱帶國家）患有血吸蟲病，也就是他們的血液裡住著血吸蟲。任何人染上了血吸蟲病都會貧血，並損害腸、膀胱、脾臟及肝臟，引發的症狀包括帶血絲腹瀉與絞痛，甚至因內出血與腎衰竭而危及生命，兒童持續感染則會妨礙發育，並導致認知缺陷。血吸蟲病會嚴重影響一個人的工作能力，使健康與經濟情況都陷入癱瘓。
人們接觸到含有血吸蟲幼蟲的水就會受感染，這些幼蟲雖然沒有牙齒，卻可以輕易穿透人類皮膚，侵入血管，在裡面發育為吸血的成蟲，交配後，雌蟲開始產卵。
接下來，這些卵會造成更大的問題。一隻雌蟲每天會產下數十到數百顆卵，這些卵會寄生在人體內的各個器官，無限制地分泌毒素到致命的程度。免疫系統雖然無法消滅血吸蟲，卻能防堵這些劇毒，代價是造成自己的損傷：引發傷痕形成，這是血吸蟲病導致器官損傷的主因。對蟲卵起反應的免疫系統顯然也幫助卵穿透血管，若是侵入腸道，便可從糞便離開人體繼續成長；侵入膀胱的卵，則經由尿液離開人體。這些卵在淡水中孵化，孵出的幼蟲感染螺螄，在螺螄體內，血吸蟲採無性生殖，然後再進入水中，感染或重複感染下一個人類受害者（更詳細的生活史，請見第95頁）。
透過良好的公共衛生與淡水螺防制，許多國家的血吸蟲病疫情已經減緩，但在飽受貧窮摧殘的地區，由於缺乏乾淨的水源，血吸蟲病十分普遍。1970年代，有一種安全的抗血吸蟲藥「酮」發展出來，它的副作用少，現在也比較便宜，而且一次療程便可清除感染源。然而再次感染的病例十分常見，而且血吸蟲是否會產生抗藥性也令人擔憂，有些病例已經需要比平常更高的用藥量才能清除血吸蟲，這可能是抗藥性初期的跡象。
基於抗藥性的考量，加上預防總是勝於治療，衛生官員急於把疫苗列為對抗血吸蟲的行列，但前提是必須製造出實用且有效的疫苗。典型的疫苗是把已死或沒有活性的病原體、或病原體產生的特殊分子片段（通常是蛋白質）送到人體內，引發免疫系統的反應，彷彿真的受到感染。免疫系統製造出細胞，可專門辨識疫苗中的分子，讓部份的免疫細胞繼續留在體內，隨時對病原體保持警戒，辨識出有威脅的目標，在致病之前就帶著抗體分子與其他武器伏擊病原體。
研究者剛開始發展對抗血吸蟲的疫苗時，並沒有料到事情會如此困難。血吸蟲的生活史讓人以為，對我們偉大的免疫系統來說，牠只是個簡單的對手，不料，牠們其實是非常棘手的敵人。
不畏人體免疫系統
一開始，血吸蟲讓人誤以為是簡單對手，原因之一在於牠們的體型較大，也沒有費力在人體內尋找藏身之處。我的研究生第一次看到血吸蟲的成蟲時，總是嚇一大跳，這些生物學者熟悉的是生活在我們體內、透過顯微鏡才能看到的細菌或病毒，它們通常藏身在細胞內以躲避免疫系統的攻擊，或藉著快速繁殖來贏過免疫細胞，在感染過程中，一個病毒或細菌可以產生數百萬或幾十億個同類。
相反的，血吸蟲大到用肉眼就可看見，成蟲體長足足有一公分，而且最初入侵人體的血吸蟲，經過幾天、幾年，甚至好幾十年後還是同樣的一群。在人體內，牠們的數量不會增加，除非感染新的人體。
演化幫血吸蟲選擇了險惡的環境為家。對一個寄生者來說，暴露在血流中是不理想的，血液雖然營養豐富，卻也是免疫大軍的主要通道，這是寄生蟲應該避開的。
除了體型龐大與性格頑強，血吸蟲還有其他特性，在適當條件下，可以引發免疫系統的反應認出牠們，人體對血吸蟲卵的強烈反應就是這種可能的症狀。另外，血吸蟲的構造分子沒有一種是免疫系統看不見的。英國約克大學的威爾森（R. Alan Wilson）等人以及其他研究團隊已經證實，如果讓血吸蟲在高劑量放射線下受到致命的創傷，再注入實驗動物體內，這些瀕死的寄生蟲會引發強烈的免疫反應。的確，這些瀕死的血吸蟲是有效的疫苗，讓實驗動物不受後來數百隻健康血吸蟲的感染，只可惜，用類似方法處理的蟲來使人體產生免疫力，是不可行的。
不過，這項動物實驗燃起了便宜生產大量疫苗的希望，也就是使用單一或數種血吸蟲的分子做為主要成份。造成人類血吸蟲病的元兇有三種：曼氏血吸蟲、埃及血吸蟲以及日本血吸蟲，所以理想的疫苗要能同時對抗這三種血吸蟲。但目前，研究者專注於找出可以預防一種血吸蟲感染的疫苗，之後才能進一步發展同時可對付三種血吸蟲的疫苗。
目前為止，有數種血吸蟲的分子已經開發為疫苗，但沒有一種證實有效，只有一種的表現頗佳，可以進入較大規模的第三期臨床試驗，也就是在產品上市前的最後一個階段人體試驗。該疫苗由法國里爾的巴斯德研究所開發，含有1987年在埃及血吸蟲身上發現的蛋白質：穀胱硫轉移。這個領域的研究者都希望這次的疫苗製劑可以成功，不過同時也必須繼續尋找有潛力的疫苗。…
【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2008年第77期7月號】
撰文╱斯科利（Patrick Skelly）
翻譯／姚若潔
重點提要
■在世界上許多地方，血吸蟲這種寄生蟲是使人殘障與死亡的元兇，尤其以非洲撒哈拉沙漠以南地區為最。
■目前雖然已經有治療方法，卻時常發生重複感染。
■疫苗可以有極大的改善，不過目前還沒有證實有效的疫苗。遺傳工具等方法有希望找出新的疫苗。
傳說中，吸血鬼沒有影子、在鏡子中不會映出影像，在現代的故事裡，連相片、電影或錄影都捕捉不到他們的影像。當然，吸血鬼只是虛構的故事，不幸的是，和吸血鬼有幾分神似的血吸蟲卻真實存在著，這種傳染性的寄生蟲寄居在人類血管中，大吸血液。世界衛生組織依據致死人數、慢性傷害與造成國家社會經濟的負面影響來排行，血吸蟲病在寄生蟲疾病中高居第二，僅次於瘧疾。而且血吸蟲可以用自己的方法達成隱形的效果。相機可以拍到這些生物的影像，但人類的免疫系統卻察覺不到牠們。
研究者長年苦於血吸蟲的躲避能力，他們試圖製造可激發防禦系統、快速攻擊血吸蟲的疫苗，來預防疾病或幫助清除已經存在人體的血吸蟲。在全球共同努力消滅這種疾病時，疫苗是必備的，但至今仍然缺乏，所有的研究結果都令人失望，不過包括我在內的血吸蟲研究者都覺得我們可能正處在突破困境的當口。基因組研究計畫解開了血吸蟲的DNA序列，科學家也正在發展強大的新工具來探查血吸蟲分子的秘密，這些武器有助於增進人體免疫力與疫苗的效能。
大吸人血的寄生蟲
全世界約有兩億人（大多身處熱帶與亞熱帶國家）患有血吸蟲病，也就是他們的血液裡住著血吸蟲。任何人染上了血吸蟲病都會貧血，並損害腸、膀胱、脾臟及肝臟，引發的症狀包括帶血絲腹瀉與絞痛，甚至因內出血與腎衰竭而危及生命，兒童持續感染則會妨礙發育，並導致認知缺陷。血吸蟲病會嚴重影響一個人的工作能力，使健康與經濟情況都陷入癱瘓。
人們接觸到含有血吸蟲幼蟲的水就會受感染，這些幼蟲雖然沒有牙齒，卻可以輕易穿透人類皮膚，侵入血管，在裡面發育為吸血的成蟲，交配後，雌蟲開始產卵。
接下來，這些卵會造成更大的問題。一隻雌蟲每天會產下數十到數百顆卵，這些卵會寄生在人體內的各個器官，無限制地分泌毒素到致命的程度。免疫系統雖然無法消滅血吸蟲，卻能防堵這些劇毒，代價是造成自己的損傷：引發傷痕形成，這是血吸蟲病導致器官損傷的主因。對蟲卵起反應的免疫系統顯然也幫助卵穿透血管，若是侵入腸道，便可從糞便離開人體繼續成長；侵入膀胱的卵，則經由尿液離開人體。這些卵在淡水中孵化，孵出的幼蟲感染螺螄，在螺螄體內，血吸蟲採無性生殖，然後再進入水中，感染或重複感染下一個人類受害者（更詳細的生活史，請見第95頁）。
透過良好的公共衛生與淡水螺防制，許多國家的血吸蟲病疫情已經減緩，但在飽受貧窮摧殘的地區，由於缺乏乾淨的水源，血吸蟲病十分普遍。1970年代，有一種安全的抗血吸蟲藥「酮」發展出來，它的副作用少，現在也比較便宜，而且一次療程便可清除感染源。然而再次感染的病例十分常見，而且血吸蟲是否會產生抗藥性也令人擔憂，有些病例已經需要比平常更高的用藥量才能清除血吸蟲，這可能是抗藥性初期的跡象。
基於抗藥性的考量，加上預防總是勝於治療，衛生官員急於把疫苗列為對抗血吸蟲的行列，但前提是必須製造出實用且有效的疫苗。典型的疫苗是把已死或沒有活性的病原體、或病原體產生的特殊分子片段（通常是蛋白質）送到人體內，引發免疫系統的反應，彷彿真的受到感染。免疫系統製造出細胞，可專門辨識疫苗中的分子，讓部份的免疫細胞繼續留在體內，隨時對病原體保持警戒，辨識出有威脅的目標，在致病之前就帶著抗體分子與其他武器伏擊病原體。
研究者剛開始發展對抗血吸蟲的疫苗時，並沒有料到事情會如此困難。血吸蟲的生活史讓人以為，對我們偉大的免疫系統來說，牠只是個簡單的對手，不料，牠們其實是非常棘手的敵人。
不畏人體免疫系統
一開始，血吸蟲讓人誤以為是簡單對手，原因之一在於牠們的體型較大，也沒有費力在人體內尋找藏身之處。我的研究生第一次看到血吸蟲的成蟲時，總是嚇一大跳，這些生物學者熟悉的是生活在我們體內、透過顯微鏡才能看到的細菌或病毒，它們通常藏身在細胞內以躲避免疫系統的攻擊，或藉著快速繁殖來贏過免疫細胞，在感染過程中，一個病毒或細菌可以產生數百萬或幾十億個同類。
相反的，血吸蟲大到用肉眼就可看見，成蟲體長足足有一公分，而且最初入侵人體的血吸蟲，經過幾天、幾年，甚至好幾十年後還是同樣的一群。在人體內，牠們的數量不會增加，除非感染新的人體。
演化幫血吸蟲選擇了險惡的環境為家。對一個寄生者來說，暴露在血流中是不理想的，血液雖然營養豐富，卻也是免疫大軍的主要通道，這是寄生蟲應該避開的。
除了體型龐大與性格頑強，血吸蟲還有其他特性，在適當條件下，可以引發免疫系統的反應認出牠們，人體對血吸蟲卵的強烈反應就是這種可能的症狀。另外，血吸蟲的構造分子沒有一種是免疫系統看不見的。英國約克大學的威爾森（R. Alan Wilson）等人以及其他研究團隊已經證實，如果讓血吸蟲在高劑量放射線下受到致命的創傷，再注入實驗動物體內，這些瀕死的寄生蟲會引發強烈的免疫反應。的確，這些瀕死的血吸蟲是有效的疫苗，讓實驗動物不受後來數百隻健康血吸蟲的感染，只可惜，用類似方法處理的蟲來使人體產生免疫力，是不可行的。
不過，這項動物實驗燃起了便宜生產大量疫苗的希望，也就是使用單一或數種血吸蟲的分子做為主要成份。造成人類血吸蟲病的元兇有三種：曼氏血吸蟲、埃及血吸蟲以及日本血吸蟲，所以理想的疫苗要能同時對抗這三種血吸蟲。但目前，研究者專注於找出可以預防一種血吸蟲感染的疫苗，之後才能進一步發展同時可對付三種血吸蟲的疫苗。
目前為止，有數種血吸蟲的分子已經開發為疫苗，但沒有一種證實有效，只有一種的表現頗佳，可以進入較大規模的第三期臨床試驗，也就是在產品上市前的最後一個階段人體試驗。該疫苗由法國里爾的巴斯德研究所開發，含有1987年在埃及血吸蟲身上發現的蛋白質：穀胱硫轉移。這個領域的研究者都希望這次的疫苗製劑可以成功，不過同時也必須繼續尋找有潛力的疫苗。…
【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2008年第77期7月號】