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一瀉千里竟成國安危機?快拯救軍人的屁屁──《不為人知的敵人》

  • 【科科愛看書之本月選書】軍隊最大的對手是誰?才不是那些顯而易見的持槍敵人,而是疲勞、噪音、酷熱、腹瀉、恐慌……等等你根本料想不到的邪惡角色。快跟著瑪莉羅曲那明快而幽默的腳步,一起深入軍營去見識那些《不為人知的敵人》,看看科學是如何用有趣的方法力抗各式另類殺手。本書為泛科學 2017 年 5 月選書

吉布地(Djibouti)是個完全被世人忽視的國家。你要是有一天有機會到這個沙漠國家旅行, 飛機降落時,你會從飛機窗口看見機場旁邊好像有片大工地。事實上,那是美軍的利摩尼爾基地(Camp Lemonnier):總共有三千五百人住在貨櫃改裝的屋子裡。這些貨櫃屋有的相疊、有的並排, 好像是排列未裝飾長箱子的俄羅斯方塊。屋子四周除了依靠冷氣滴下的水生長的矮樹叢,沒有任何景觀。室內的佈置只有緊急措施說明牌(「停下來聽聽「巨響」〔Giant Voice〕及各級長官畫像。

吉布地共和國是一個位於非洲東北部亞丁灣西岸的國家,東臨紅海,商船經由蘇彝士運河進入地中海,或經阿拉伯海通往波斯灣、印度洋的要衝曼德海峽等,因此戰略位置十分重要。圖/Alvaro1984 18 ,公有領域,wikimedia commons.

腹瀉臨床試驗:你的便便長怎樣?

我在基地待了三天,只看到一樣可以被歸類為奢侈品的東西,這樣東西讓人感到很放縱、很舒服, 但是它很昂貴;它會送到這裡只有一個原因,就是要讓士兵、水兵或飛行員生活得舒適一點。它就是馬克.李德爾(Mark Riddle)隊長為屬於海軍醫學研究第三課的那座貨櫃,訂購了 Charmin 牌超柔衛生紙。這座貨櫃門口掛了個牌子,上面寫說是:「腹瀉臨床試驗」(Diarrhea Clinical Trial)。

光是「腹瀉」這個字,看了就讓人想發笑。李德爾倒不抗拒。相反地,他反而在廁門裡邊掛了一個牌子,上面寫說「腹瀉嗎?」,用來徵召實驗對象。在一項目前正在進行的研究中,他為參與者設計了一幅「糞便分級視覺輔助圖」(Stool Grading Visual Aid),圖中有張照片是康寶濃湯的廣告(他會很親切地告訴你:「注意看,有支湯匙跑出來了。」)但是,為了後面我們才會說到的內容,李德爾真的把腹瀉當成一回事看。

你的便便是哪一種?圖/By Cabot Health, Bristol Stool Chart, CC BY-SA 3.0, wikipedia

他說過:「我靠這個東西活,靠這個東西呼吸。」他不是開玩笑。我曾聽過他用「神聖的」這個詞,來形容一組冷凍糞便樣本。他希望軍中高級長官也和他一樣認真。

數世紀以來, 沒有人相信這個東西。「現代醫學之父」威廉. 奧斯勒(William Osler)於一八九二年寫說,「痢疾(dysentery)對士兵而言,比火藥和槍彈還致命。」(「痢疾」是個包容性的說法,指的是這樣一種感染:病原菌侵入腸膜,導致細胞及微血管內容物滲出。造成痢疾的標準症狀「天殺的腹瀉」〔bloody diarrhea〕,聽起來很有英式褻瀆的味道。)

1848 年美墨戰爭,相對於每一名戰鬥傷亡美軍,就另有七名死於疾病,其中大部分都是腹瀉。美國內戰期間總共有九萬五千名士兵死於腹瀉或痢疾。越戰因腹瀉而住院病患,多於瘧疾病患,比例接近 4:1。

現代醫學之父-威廉.奧斯勒(William Osler)。圖/CC BY 4.0,wikimedia commons.

在世人後來接受病菌理論,科學家也瞭解了感染機制之後,微生物、它們藉以繁衍的汙穢, 以及傳播這些微生物的昆蟲,變成軍事行動的目標。軍中突然有了「蒼蠅控制單位」(Fly Control Units)、衛生軍官,以及軍中昆蟲學家。腹瀉的防止、治療與瞭解方面的重大進展,大部分都有美軍涉入。馬克.李德爾吉布地簡陋貨櫃實驗室的原創單位 NAMRU—3 位在開羅,那裡可以看到四星級的抗腹瀉譜系。

第一任主任海軍上校羅勃.菲利普斯(Robert A. Phillips)想到一種方法,就是在輸液(rehydration)中加入葡萄糖,來加強腸道對鹽分和水分的吸收。這代表病患可以用喝的方式達成補充水分的目的,不必跑到診所讓醫生做靜脈點滴注射。這不但是偏遠戰區(缺乏醫護人員)戰士的救命丹,也是當地一般百姓的救命丹。1978 年,《刺胳針》學報的社論說,菲利普斯的發現「可能是本世紀最重大的醫學發展。」

花招百出的腹瀉病原菌

李德爾的研究主題,全稱為「旅人腹瀉動態治療法試驗性評估」(Trial Evaluating Ambulatory Treatment of Traveler’s Diarrhea,簡稱 TrEAT TD)2 。「旅人腹瀉」其實是個囊括性的說法。旅人腹瀉大部分(至少有 80%)是細菌感染,5~10% 是病毒感染(這裡的嘔吐物往往流進供水系統), 其他不等比例為阿米巴原蟲、甲地鞭毛蟲等原生動物感染。但這些全部都是食物和飲水汙染引起的。

會引起痢疾的阿米巴原蟲。圖/By Dr. George Healy, Public Domain, Wikipedia

以前有種分類叫做「軍中腹瀉」(military diarrhea,這裡的「 軍中 」指的是病患屬性,不是其擴散的爆炸性)。但若是看主要病原,兩種腹瀉都一樣。軍中腹瀉即是旅人腹瀉,因為士兵被派駐到那種你不想要飲用當地水源的地區,也就算是旅人了。

李德爾和大衛.崔伯(David Tribble)3 所做的一項研究,還有幾項和美國海軍醫學研究中心(US Naval Medical Research Center)合作的研究,都顯示 2003 年至 04 年間,在伊拉克參戰的軍人,有 30% 到 35% 都碰過找不到安全食物及飲水的狀況。特別是在衝突初期,戰士簡直像是落後地區的背包客,要在汙穢的土壤中大便,還要對著小販兜售的食物趕蒼蠅。這項研究顯示,曾經罹患腹瀉的士兵,在伊拉克是 77%,在阿富汗 54%;其中 40% 的病例嚴重到必須就醫。

但相對於每一名上午來掛病號的病患,就有四名不就醫,而是忍過去。李德爾很想知道為什麼:旅人腹瀉一般來說病情持續約三至五天,但從李德爾的資料顯示,既然都有了新種的抗生素, 可以讓你四到十二小時之內就復原,為什麼還要這樣忍受?他到處問人,大部分是吃飯的時候。機庫般長度的 Dorie Miller 廚房裡 4 ,餐桌照教堂地下室風格列成長排。所以吃飯時,你對面或旁邊總是會有友善的陌生人,可以談談腹瀉這回事。

李德爾今天上午就和他左邊那人開門見山地聊起來。那人穿的制服顯示他是陸戰隊士官,姓羅賓森(Robinson)。李德爾跟他搭訕說:「我也在海軍做事,我在試驗一種簡單的旅人腹瀉治療處方。我們發現,只要吃一次抗生素和抗蠕動……」

羅賓森正好在吃蛋,抬起頭說:「 蠕……?」

我說:「好像易蒙亭(Imodium)一樣,把你堵住。」

「噢,絕對不要那樣。你不會想這樣干擾大自然。」羅賓森有著像演員文.雷姆斯(Ving Rhames)那樣的渾厚聲音與權威氣氛。你可以想像李德爾吃過這頓早餐回到實驗室後,可能會把他的資料丟進垃圾桶去──我到底在想些什麼?

「你肚子裡有壞東西,髒水,或是什麼的,你一定要讓它出來。」這好像是在和「巨響」討論腹瀉。「干擾了這個過程,只是敗事有餘。」

這種話我們聽多了。很多人以為腹瀉是身體想要把入侵者趕出去,或是排除入侵者產生的毒素。他們認為,吃抗腸蠕動藥物會干擾這種「清理」過程,所以他們不吃。但是,腹瀉並不是你在搞病原菌,而是病原菌在搞你,而且它們的招式多多。

志賀氏菌(Shigella)和彎曲桿菌(campylobacter)這兩種細菌性痢疾病原,會用「分泌器」輸出毒素──透過這種「皮下刺刀」,將毒素注入腸內膜的細胞內,而將細胞殺死,讓細胞內的液體滲出。這種液體就是稀便的部分成因,但是不只這樣。這種失去功能的細胞要是過多,大腸就無法再執行吸收水分的功能;原本食物經過腸道時會越來越乾,但現在卻是一路上都濕漉漉的。

腸聚集性大腸桿菌也會造成這種結果,只是方式不同;它會形成一層腸黏膜包覆──一組細菌方陣蓋住腸膜,使腸膜無法吸收水分。霍亂弧菌(Vibro cholera)和腸毒性大腸桿菌(ETEC)則是使用化學武器;這兩者都會製造毒素,挾持細胞內原本維持細胞平衡的幫浦。幫浦被挾持之後,會把水抽到細胞外,速度比病患藉由喝水來補充水分還要快 5

這些小生物為什麼對我們這樣?這有演化上的動機嗎?「有──」李德爾說。「一直都有。」它們讓人產生液態糞便,糞便會噴得比較遠,覆蓋面比較大,就能夠加速它們的傳播。最好是蓋住全世界!霍亂病原菌特別精於此道。霍亂病人一天下來腹瀉的液體多達 5 加侖(1 加侖相當於 3.8 公升)。

由於這個量實在太大,菲利普斯醫生的一名同事靈機一動,發明了霍亂病床(cholera cot)。這種軍用床在床鋪中間的臀部位置挖了個洞,底下接了個桶子(桶子另售)。這種床至今都還在生產。特殊需求床網站 specialneeds cots.com 說,這種床讓病患「不用下床就可以上『廁所』(bathroom)」。這種說法把委婉語(euphemism)一舉推上了量子物理學領域。

它們讓人產生液態糞便,糞便會噴得比較遠,覆蓋面比較大,就能夠加速它們的傳播。最好是蓋住全世界!圖/U.S. Army Corps of Engineers Savannah District @Flickr

除此之外,腸道病菌也很難驅除。它們已經演化出一些方法,可以在「大洪水」中屹立不搖。旅人腹瀉有半數病例是腸毒性大腸桿菌造成的,這種大腸桿菌配備有毛狀掛勾,叫作 longus,可以把自己掛在接近細胞壁的地方。接到細胞發出的化電訊號(chemoelectrical signal)之後,大腸桿菌還會長出有彈性的菌毛(fimbriae),這種菌毛末端有吸盤。但你的免疫系統有更精密的防衛功能,不只可以把這些全都驅除掉,還會製造特殊設計的抗體。其中一種衝著大腸桿菌的吸盤而來,不讓它們附著;另一種則破壞 longus 或將毒素的毒性化解掉。

羅賓森士官對腹瀉的意見已經說完了,不過他要李德爾帶話給負責把衛生紙裝進戰場配給品—即食餐包(Meals, Ready-to-Eat)的人。他從餐巾撕下飲料券大小的一片,然後說:「就這麼大,用來擦屁股!」6 李德爾自行回答說,海軍帶的是嬰兒濕紙巾。他或許會後悔說這個,因為羅賓森立刻駁斥說,陸戰隊只能從 T 恤上撕下一片布。這或許是陸戰隊與海軍關係的寫照。

李德爾謝過羅賓森士官後起身告辭。他喜歡在八點前進辦公室。八點時,利摩尼爾基地的公共擴音機將播放吉、美兩國國歌,先是吉布地國歌,然後是美國國歌。這時每個在戶外做事的人都要暫停工作,肅立在原地,以示尊敬。吉布地的國歌旋律優美,曲風浩浩蕩蕩,很像昔日電視西部影集的主題曲。

這整件事情當然並不好玩,但要是你發生「餐後緊急事件」,大概就會有興趣了。進食──特別是到吃到飽自助餐廳飽餐一頓之後──所引發的胃腸反射,會促使大腸內容物「前進」,將前天的晚餐移走,好容納這頓早餐。但或許你更進一步罹患了大腸激躁症(IBS,簡稱腸躁症);這樣一來,就算你愛國心再強,可能無法原地肅立聽國歌播放到最後一個音節。

腹瀉治療的漫漫長路

李德爾派駐在開羅 NAMRU—3 總部的幾年,屢次碰到腹瀉感染。這是去本地餐廳「採取糞便樣本」的結果。腸躁症的資料紀錄非常豐富,但是一般公眾不是很瞭解。這種病是腹瀉感染,特別是嚴重或連續復發的結果。你要是和最近確診為腸躁症的患者談話,其中有 1/3 的人會告訴你,他們的症狀是從一次食物中毒後開始的。國防部的資料顯示,派駐中東期間曾發生急性腹瀉的士兵,發生腸躁症的風險是一般人的五倍大。

甚至連退伍軍人部(Veterans Administration)都承認,腸躁症──還有「反應性」關節炎──是種腸道感染的感染後遺症(post-infectious sequelae)。病患要是可以證明他們的腸躁症,是在佈署期間感染志賀氏菌、大腸桿菌或沙門氏菌之後發生的,將可以享有補貼。李德爾估計,國防部將把用在這種食物中毒後遺症的經費,增加到和創傷後壓力症候群一樣。

我不想住在馬桶裡,別再拉肚子了!圖/Jim @Flickr

但為什麼不多用一點抗生素?首先,問題在於抗藥性菌株的發展。只是有些藥可以在一天之內就把感染治好,所以這比較不是問題──因為一天的時間根本不夠抗藥性菌株演化、繁殖。比較令人擔憂的或許是,最新研究顯示,在海外(尤其是東南亞)旅人若是曾使用抗生素治療腹瀉,他的結腸內部常常會有兩種「壞」菌移植進來,然後他們會把這些壞菌帶回家,在鎮上散播。這兩種「蟲」在他體內居住的時間或許不久,也不會對他造成問題,但卻可能會對免疫系統較弱的病人造成危險。這個問題由於現在已經有較新的單劑藥方,所以或許也不是問題。

這些問題主要是第一世界的顧慮。我從吉布地回來的那週,世界衛生組織發表了一組統計數字,說全世界每年死於腹瀉的病患有 220 萬人。單單死於腸毒性大腸桿菌者,每年就有 38 萬到 50 萬人。小孩脫水的速度比較快,所以特別危險。疾病控制防治中心(Center of Disease Control and Prevention)估計,每日有 2195 位五歲以下小孩死於腹瀉,比瘧疾、愛滋和麻疹三項加起來還多(蓋茲基金會有在資助海軍發展 ETEC 疫苗)。

李德爾二十幾歲時常常旅行,他還記得當時他突然有了一種領悟。很多人的人生──他們的際遇、健康、壽命──都取決於自己出生的地方。「這其實是很隨機的。」我們在他的辦公室;辦公室就在他實驗室的樓下,位在同一座貨櫃裡。「不應該是那樣,你父母剛好住在哪裡應該沒那麼重要。」他停下來,因為一架噴射機在跑道上起飛,聲音很大。這裡,每一天有好幾個時段,每隔幾分鐘就有一台飛機起飛。這種感覺很像在希斯洛機場停機坪下方有間辦公室一樣。飛機引擎聲過去之後,他又開始說:「我學醫是為了幫助最大多數人。」然而,正當我覺得他要對我講嚴肅認真的話的時候,他卻說:「我剛巧就遇上了腹瀉。」

 

注釋:

  1. 譯注: Giant Voice 是種公共廣播系統,發生緊急狀況時,會立刻透過廣播系統施放警報,將消息告知眾人。
  2. 按照首字母縮寫規則,縮寫本來應該是TEAT TD。(譯注: teat 在英文是乳頭、奶嘴的意思。)不過,算了。因為研究腹瀉的人就算避免掉 teat 這個字,照樣很難贏得他們應得的尊敬。
  3. 這是我做的腹瀉研究統計:你要是和一組叫做李德爾(Riddle)和崔伯(Tribble)的腹瀉研究員交談,有百分之九十四的機率,會把其中一人甚至兩人稱為卓伯(Dribble)。
  4. 全名是 Dorie Miller Galley。軍方要替一項裝備命名時,其實很少會用暱稱。不過,要是有人的全名裡面有Doris,大家就會想要破例。Doris “Dorie” Miller 是名伙房兵,因為他在珍珠港攻擊事件中的英勇表現,他的名字出現在多達二十三件政府及民間的設施上,其中八件用 Dorie,十五件-包括美國郵政總局-用 Doris。美國海軍也將一艘巡防艦命名為 Doris Miller。由於大部分的護衛艦名都不用名字,所以大家很容易就會避談 Doris 這點。
  5. 劑量造就毒藥。小量的霍亂/ETEC 仿毒素可以有效治療便秘(尤其是影響三分之一腸躁症病患的便秘)。二○一二年,鐵木藥廠(Ironwood Pharmaceuticals)發表了一款這類綜合藥劑,一名市場研究員立刻預告這種藥將會取得「巨大成功」(blockbuster status)—說到便秘藥,還有什麼說法比這個適合呢?(譯注: blockbuster status 的本意是指一項產品在市場上取得巨大成功;但字面上的意義卻可以理解為「摧毀堵塞」,所以作者才說這個說法完全適用於治便秘藥物。)
  6. 我試過,但真的弄不懂是由誰來決定即食餐包要放多大張的衛生紙,還有要怎麼放等等。不過,我可以告訴各位很多衛生紙的事情,因為我找到了聯邦規格 ASTM D-3905。我可以告訴各位規格中規定的張力強度、乾燥度和濕度等等。我也可以告訴各位規格中允許的顏色(白、淺褐、黃、綠)、最低重量和基礎重量、使用後纖維比以及吸水速率。我們要的答案或許就在這裡。如果你的肛門像分配「任務配給之一的衛生紙」之負責人那樣夾得夠緊,你也許就不需要太多衛生紙。

 

 

 

本文摘自《不為人知的敵人:科學家如何面對戰爭中的另類殺手》八旗文化出版。本書為泛科學 2017 年 5 月選書

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