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英國Kick and Kill療法即將治癒愛滋病?

miss9_96
・2016/10/09 ・2783字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 579 ・九年級

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根治愛滋見曙光?英國新實驗療法讓患者 HIV「零驗出」——INSIDE [1, 2]

英國《泰晤士報》(The Times)2016 年 10 月 2 日報導,英國研究團隊愛滋病療法臨床試驗成果。圖/擷取自泰晤士報網站
英國《泰晤士報》(The Times)2016 年 10 月 2 日報導,英國研究團隊愛滋病療法臨床試驗成果。圖/擷取自泰晤士報網站

1983 年愛滋病首次現身、1995 年雞尾酒療法問世、2016 年英國研究發現能完全治癒愛滋病?

日前(2016/10/2)的英國《泰晤士報》(The Times)報導:「英國科學家有望根治愛滋病!(British scientists hopeful for HIV cure):一名 44 歲的愛滋患者,在接受了由英國五所頂尖大學主持的臨床試驗後,血液中已完全測不到愛滋病毒!!」。蛤?這意思是說我們已經可以治好愛滋病了嗎? [3]

自從何大一博士在 1995 年發表了「Time to Hit HIV, Early and Hard!」的雞尾酒療法後 [4, 5],愛滋病已從必死無疑的絕症,轉變為吃藥就可控制的慢性病了。然而,雞尾酒療法發明至今的十多年來,醫界也發現到雞尾酒療法無法根治愛滋病,病人的身體裡總是有殘餘的病毒。只要一不服藥,病毒就會旋即而起、大舉反撲。

病毒界的恐怖份子:「慢」病毒

愛滋病的病原體是人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV,接下來將簡稱為 HIV 病毒 [註1]),而這病毒難以對付的原因,在於它的打法非常像恐怖份子——善於藏於民間、伺機而動!HIV 病毒在屬於反轉錄病毒(Retrovirus)的慢病毒科(Lentivirus),而「慢」病毒科恰如齊名,從感染到發病的時間非常漫長,通常有數年之久,與感冒、登革熱病毒等急性子的親戚們相比,慢病毒可說是耐心至極的一群恐怖份子呢[6, 7][註2]!

HIV 病毒結構。圖/By Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38751738
HIV 病毒結構。圖/By Thomas Splettstoesser- Own work, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons.

而這群病毒的另一個特色就是會將病毒 RNA(單股 RNA, ssRNA)製成雙股 DNA 後再鑲入宿主的 DNA 裡,完全的跟宿主融為一體!並且就此進入休眠狀態,不僅外界的免疫系統無法察覺,更可以躲藏在被寄生的細胞裡,持續地複製,於是藏有惡意病毒碼的細胞不僅會越來越多,而且還渾然不覺 [6-8]!

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而在雞尾酒療法問世後約 20 年的現在,另一種試圖清光病毒的概念慢慢的成形了,這種想法就是「逼出病毒,然後幹掉它們!(Kick and Kill!)」!

第一步:活化愛滋病毒!咦?

「逼出病毒,然後幹掉它們!」的概念,第一步就是要活化潛藏於細胞中的 HIV 病毒!逼迫偽裝成平民的恐怖份子全部現身,然後再通通殺光它們 [8]!

去年的聖誕節前夕,有 50 名病人加入了此類型的臨床試驗。這實驗由英國五所頂尖的學校共同主持 [9] [註3],科學家們選用了 Vorinostat(部份中文稱為「容立莎」)做為逼迫病毒現身的藥物。

在介紹 Vorinostat 之前,先讓我們了解一下 HIV 病毒的 DNA 要進入休眠期時會發生什麼事。要進入休眠狀態的病毒 DNA 會和組蛋白(histone)緊密地纏繞,過了多年之後,當 HIV 病毒終於想要大舉攻擊人體時,組蛋白就會開始鑲有乙醯基,DNA 也開始從組蛋白上被鬆綁、然後活化。接下來 HIV 病毒 DNA 就會控制細胞,開始生產出病毒蛋白質,受感染的細胞表面慢慢地浮現病毒顆粒,此時本來潛藏在民間的恐怖份子——被感染的細胞就現身了! [8]

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而本次英國科學家選用的 Vorinostat,是一種組蛋白去乙醯酶抑制劑(Histone Deacetylase (HDAC) Inhibitors)。換言之,Vorinostat 能強迫 DNA 和組蛋白鬆綁、活化。這 50 名英國患者將分成兩組,控制組服用傳統的雞尾酒療法藥物,而實驗組除了吃雞尾酒療法藥物外,首先要施打疫苗來訓練病人的免疫系統,以辨認被 HIV 感染的病變細胞。當免疫系統有了辨認能力後,再利用 Vorinostat 來活化、逼出病毒!此時已經受過訓練的免疫系統就能立馬殺出,將所有被逼出的恐怖份子——受感染細胞通通殺光!一勞永逸地清除患者體內被感染的細胞,就此根治愛滋病[8, 10]!

研究團隊在2014年國際愛滋病研討會上的報告簡報。圖/20th International AIDS Conference
研究團隊在2014年國際愛滋病研討會上的報告簡報。圖/20th International AIDS Conference

這項英國臨床試驗在 2015 年的 12 月展開,而 2016 年的 10 月,首名接受完整療程的患者向英國《泰晤士報》(The Times)所透露的消息相當令人振奮——血液裡已經測不到病毒的蹤跡了 [2, 11]!這代表愛滋病終於要被科學家征服了嗎?

蓋棺定論仍嫌太早

圖/NY - http://nyphotographic.com/, CC BY-SA 3.0.
圖/NY Photographic, CC BY-SA 3.0.

這名患者的血液檢查固然是正面的消息,但若說人類已經治好了愛滋病,則仍嫌太早。因為實驗組也服用了雞尾酒療法藥物,而雞尾酒藥物本來就能壓制病毒,使濃量低於儀器的檢測極限,因此不論是控制組或是實驗組的病人,他們的血液檢查都可能測不到病毒。而這個實驗性的療法,得要等到實驗組「停用」雞尾酒療法後,看看有沒有仍躲在體內深處的病毒大舉反撲,才能決定此試驗的成敗。而這項試驗將持續到 2018 年。

儘管如此,這種新穎的概念對台灣的患者來說,將是無限的希望。2011 年,台灣的愛滋病感染者約 1 萬 8 千人,而到了 2015 年時,已經上升到 2 萬 5 千人了 [12, 13]。在可預見的趨勢裡,愛滋病感染者的人數恐怕只會持續地上升,而這些民眾終身就得要被迫生活在愛滋病的陰影裡。在歧視仍存的台灣社會裡,若是這項新穎的「逼出病毒,然後幹掉它們!」療法能夠完全根治愛滋並,那麼對於他們來說,絕對會是生命中最好的消息了!

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註解

  1. 愛滋病的全名為後天免疫缺乏症候群(Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS),中文譯為愛滋病是英文「AIDS」的諧音。愛滋病是感染病毒且不受控制、惡化後呈現的症狀,並非意指被病毒感染,但在中文世界裡似乎沒有辦法被嚴格的區分。為了閱讀便利,故本文會以愛滋病做為被病毒感染之意,而病毒也會簡稱為 HIV病毒。
  2. 慢病毒科的稱呼為「Lentivirus」,其中開頭是 Lente-,在拉丁語中意指「慢」的意思。慢病毒科最出名的就是人類免疫缺乏病毒,也就是 HIV。另一個比較為人所知的是貓免疫缺陷病毒(Feline Immunodefiency Virus),會感染貓、老虎、美洲豹等貓科動物,引起貓的免疫缺乏症候群。
  3. 牛津大學(University of Oxford)、劍橋大學(University of Cambridge)、倫敦帝國學院(Imperial College London)、倫敦大學學院(University College London)及倫敦國王學院(King’s College London)。

參考文獻

  • [1] 〈根治愛滋見曙光?英國新實驗療法讓患者 HIV「零驗出」〉,Inside。
  • [2] 〈英國科學家研新療法取得突破,人類快將能完全治癒愛滋病?〉,端傳媒。
  • [3] British scientists hopeful for HIV cure. 英國《泰晤士報》(The Times
  • [4] David D. Ho (1995) Time o Hit HIV, Early and Hard. New England Journal of Medicine, 333, 450. DOI: 10.1056/NEJM199508173330710
  • [5] Man of the Year 1996. Time
  • [6] H Varmus (1988) Retroviruses. Science, 240, 1427. DOI: 10.1126/science.3287617
  • [7] Haase AT, Retzel EF, Staskus KA. (1990) Amplification and detection of lentiviral DNA inside cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 87, 4971
  • [8] KM Barton, BD Burch, N Soriano-Sarabia, DM Margolis. (2013) Prospects for Treatment of Latent HIV. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 93, 46. DOI: 10.1038/clpt.2012.202.
  • [9] New HIV trial to investigate ‘Kick and Kill’ theory. Oxford Martin School, University of Oxford
  • [10] Targeting the HIV ‘reservoir’ could be the first step to understanding how to cure the infection. Research In Viral Eradication of HIV Reservoirs
  • [11] Positive early signs from HIV ‘kick and kill’ study. Oxford Martin School, University of Oxford
  • [12] 疾管局 6 月 1 日起實施「抗人類免疫缺乏病毒藥品處方使用規範」,多元調整控制愛滋醫療費用成長,有效降低社會成本。中華民國衛生福利部疾病管制署。
  • [13] 疾管署大樓首度點亮巨型紅絲帶,呼應「全速前進 對抗愛滋」。中華民國衛生福利部疾病管制署。
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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讓愛滋與你和平共存,一起掌握 U=U 共識!
careonline_96
・2021/10/28 ・2457字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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讓愛滋與你和平共存,一起掌握U=U共識!感染科醫師圖解說明

確診感染愛滋病毒,對三十多歲的陳小姐一開始相當衝擊,但是經過抗病毒藥物的穩定治療後,血液中的病毒量大幅降低,已連續數月都控制於驗不到病毒的狀態。

某日回診時,陳小姐問:「醫師,我還有機會懷孕、生小孩嗎?」

「可以喔!」醫師點點頭,肯定地說:「只要能好好治療,繼續將愛滋病毒量維持檢驗不到狀況,便沒有傳染風險,也可以懷孕、生產!」

許多愛滋感染者在確診後,會變得沮喪、自我懷疑,認為自己不能再與他人建立親密關係並承受外界異樣眼光。

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台北市立聯合醫院仁愛院區內科部感染科主治醫師顧文瑋醫師指出,其實感染者若能穩定接受服藥治療,便可有效控制且降低血液中的病毒量,轉變如慢性病一般,同樣可以孕育下一代。

穩定治療、定期追蹤、掌握 U = U,愛滋慢性化,醫病勇敢溝通很重要!

愛滋病是由愛滋病毒(Human Immunodeficiency Virus,簡稱HIV)感染,導致病患身體免疫力降低,出現各種疾病症狀,又稱後天免疫缺乏症候群(AIDS)。

從 1980 年代開始,愛滋病與愛滋感染受到全球關注,過去種種迷思導致感染者遭受歧視困境,現今治療進步,愛滋感染已慢性化!

顧文瑋醫師解釋,愛滋病毒主要透過血液、體液傳染,但是傳染力與病毒含量多寡十分有關!「新冠疫情讓大家對病毒量的概念較為清晰!如同感染者的口水、汗水、尿液、糞便等皆不具傳染力。日常中與感染者一起上課、說話、游泳、共餐、洗衣服,都不會遭到傳染。」

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此外,目前抗病毒藥物已可有效降低並控制愛滋病毒量。顧文瑋醫師說,根據研究證實,當愛滋感染者接受穩定服藥治療,讓病毒量低到偵測不到時,便不會把愛滋病毒傳給性伴侶,這就是國際重要共識「U = U」。

掌握國際U = U

何謂 U=U?檢測不到愛滋病毒,便不具傳染力

「U = U」中的第一個 U 是 Undetectable,即「檢測不到病毒」;第二個 U 是 Untransmittable,即「不具傳染力」。

顧文瑋醫師說明,愛滋感染者在穩定接受抗病毒治療後,若持續穩定追蹤血液中病毒量,控制於測不到(低於 200 copies/ml)達六個月以上,其傳播病毒的風險是可忽略的。

「後來陳小姐回診時,穩定交往的男朋友也會陪同,主動了解用藥狀況,以及未來懷孕、生產該注意的事項。」顧文瑋醫師分享,「妥善穩定治療,讓愛滋病毒低到測不到,便沒有傳染風險,是非常重要的觀念!」

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台灣愛滋防治成績卓越

感染者與醫師攜手向前,掌握 U=U! 台灣愛滋防治成績更卓越!

防治愛滋在世界各國皆是重要的任務,聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)就曾提出 3 個「90-90-90」的目標,希冀 2030 終結愛滋感染,期待朝向完善、全人的愛滋照護前進。

台灣經過多方努力,已達成「90-92-95」的成績,可謂領先亞洲其他國家;表示 90% 愛滋感染者已知自己的感染狀況;92% 已知感染狀況者已穩定接受服藥治療;95% 穩定治療者能有效控制病毒量,達到 U=U!

「我們希望宣導 U = U 的概念,讓愛滋感染者理解抗病毒治療的重要性,只要穩定接受藥物治療,即可將愛滋感染轉成一慢性病,對於感染者來說,也不會持續承受巨大壓力。」顧文瑋醫師強調,「面對愛滋感染是一輩子的事情,如同一般慢性病控制!感染者若有任何治療或身體健康疑問,都可以主動提出與醫療團隊討論,醫師才能根據生活、工作的需求,適時調整藥物。」

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

除了感染者自身積極治療外,民眾應更加全面理解、認識愛滋感染,並放下過去的焦慮與歧見。目前也越來越多臨床醫師願意主動了解愛滋治療、U=U 國際共識,並加入以人為本的病患照護。醫師們更在意如何為病患提供適合的治療與幫助,看重疾病治療本身而非存有歧視眼光,不論是民眾、醫護、政府與感染者,我們都希望一同營造更友善、平等的環境!

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顧文瑋醫師叮嚀,感染愛滋僅有高風險行為,並沒有特定族群之分!民眾應維持單一固定性伴侶,性行為時務必全程正確使用保險套,可同時預防其他性傳染病感染。疾病管制署目前也有提供免費匿名愛滋篩檢,只要有性行為的民眾,建議至少進行一次篩檢;若有無套性行為者,建議每年至少進行一次篩檢;若為高風險感染者,建議每 3 至 6 個月篩檢一次。一旦感染需及早就醫治療,並檢驗愛滋病毒,切勿共用注射針頭、針筒、稀釋液。懷孕婦女需接受愛滋病毒檢查,若確診,便要儘快接受治療、穩定控制病毒量,讓愛無礙不困難。民眾對愛滋感染與愛滋病有任何疑問,務必諮詢專業醫療人員!


更多愛滋衛教資訊,請參考以下協會:

台灣露德協會

台灣基地協會

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愛滋感染者權益促進會

台灣愛之希望協會

台灣紅絲帶基金會

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江山代有 B 肝出,各領風騷數千年—— B 型肝炎病毒的萬年演化史
寒波_96
・2021/10/22 ・4398字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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B 型肝炎是台灣很熟悉的傳染病,主要藉由血液、體液的交流傳染。它的歷史非常久遠,在世界各地普遍存在。新發表的論文報告:超過一萬年的人類遺骸中,已經能見到 B 型肝炎病毒(Hepatitis B virus,簡稱 HBV);各款遺傳品系萬年來起了又落,可謂各領風騷數千年。

古代 DNA 的研究,技術已經進步到可以由遺骸或環境樣本,定序裡頭所有的 DNA 片段。例如取自人類牙齒的樣本,定序不只能獲得人類的 DNA,也可能捕獲當事人生前口腔中的微生物。所以同一份樣本被定序後,可以進行不同目的之探索。

論文的 B 型肝炎病毒取樣地點、年代。A 為歐亞大陸的古代樣本,B 為美洲的古代樣本,C 為現代各地流行的基因型分布狀況。圖/參考資料 1

和人類一起移民美洲,獨立發展的 B 肝病毒

B 肝病毒以 DNA 為遺傳物質,被感染的人去世後,病毒的 DNA 可能保留在死人骨頭、牙齒中,因此有機會被偵測到。新問世的論文搜尋資料庫,在世界各地 137 個古代樣本中,偵測到 B 肝病毒的存在。

這批古代 B 肝病毒,年代介於距今 400 到 10500 年前,絕大部份位於歐亞大陸西部和美洲。將各款病毒擺在一起畫演化樹,美洲的古代病毒自成一群,和歐亞大陸的同類平行發展。

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一直到數百年前歐洲人殖民以前,美洲的 B 肝病毒都自成一群,最古老的樣本距今約 9000 年,位於安地斯高地的 Cuncaicha 岩蔭遺址(CUN002)。

如今的 B 肝病毒被分為 10 種基因型,稱為 A 到 J 型。美洲流行的 H 型、F 型(genotype H、genotype F),便是這群病毒流傳至今的後裔。

現代、古代的 B 型肝炎病毒擺在一塊,畫出的演化樹。這兒估計的分家年代,相對比較晚。圖/參考資料 1

B 肝病毒的主要宿主是人類,大部分傳播會跟著人走。(北極區以外)美洲原住民的祖先從亞洲移民到美洲後,長期獨立發展,和其他地區缺乏交流。而美洲居民的 B 肝病毒也獨立演化超過一萬年,和人類遷徙、分家的狀況一致。

B 肝病毒在哪兒起源,有多資深?

美洲和歐亞大陸的 B 肝病毒,在什麼時候分家?論文對此不敢給出肯定的答案,也許是一萬多年前,也可能較接近兩萬年前。不過再怎麼說,都比智人祖先離開非洲的年代,要更晚許久。

過去有學者認為,B 肝病毒的歷史能追溯到數萬年前,智人離開非洲的時候。一大證據來自澳洲原住民感染的 C4 亞型(subgenotype C4),和同類分家 5 萬年之久。

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但是這回估計 C4 資歷應該不超過 4500 年,遠遠比人類移民抵達澳洲的年代更遲。由此推論,C4 很可能是後來才抵達澳洲的。

根據現有資訊推敲,B 肝病毒的共同祖先頂多處於 2 萬年前。但是更早以前是否已經存在,卻在歷史洪流中失傳呢?目前無法判斷,需要更多樣本才能釐清。

傳染病同類的不同品系間競爭激烈,若是新秀徹底取代老將並不意外。B 肝病毒在歐洲一萬年來的發展史,便是鮮明的興替實例。

歐亞大陸西部不同年代,B 肝病毒的品系存在感,以及其演化關係。圖/參考資料 1

歐亞大陸西部,延續四千年的上古霸權

137 個樣本,大部分位於歐亞大陸西部,可以看出比較詳細的端倪。簡單說:江山代有病毒出,各領風騷數千年。

距今 9000 到 11000 年前,歐洲一帶有 2 款遺傳品系;隨後的 7500 到 9000 年前,其中一款完全消失(Mesolithic 1,下圖左紅色),只剩另外一款(Mesolithic 2,下圖紫色),最早出現在高加索北部,接著在歐洲各處,缺乏農業,不定居的採集狩獵族群中廣傳。

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距今 7500 到 11000 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

接下來四千年,也就是距今 3500 到 7500 年前,歐洲和中東幾乎完全被另一群病毒佔領(WENBA,下圖綠色)。論文推測此一品系,是在距今 8000 年過後的歐洲新石器時代,隨著中東農夫移民潮進入歐洲,廣傳各地。

歐洲最初的農夫移民源於安那托利亞(現在屬於土耳其),可是約一萬年前,唯一的安那托利亞樣本卻不屬於這款(上圖左淡紅色),不是 WENBA 品系的直系祖先。

可想而知,目前取樣很有限之下,無法精準判斷各品系起源的位置與年代。每個時期可能都有多款品系共存,我們只能見到,當時存在感比較高的少數代表。

距今 3000 到 7500 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

距今約 5000 年前,青銅時代開始之際,歐洲又有大量移民湧入,能追溯到其東方的草原地區。但是人類族群的 DNA 組成明顯改變之際,B 肝病毒卻沒有變化。或許這時歐洲、草原流行的品系是同一款,你傳我,我傳你,還是看不出差別?

反正歐亞大陸西部在這四千年間,各地的人們不管生活方式、文化差異多大,大家都共享同一款 B 肝病毒!

B肝病毒的興替:霸權崩潰與轉移

盛極四千年的 WENBA 戰隊,距今 3300 年前過後卻幾乎消失。取而代之的是至今仍然存在的 A 型品系(Genotype A,上圖右紅色、下圖左紅色),已知樣本中距今 3500 到 5000 年前分佈於中東、高加索、歐洲東緣;隨後又前進歐洲,到 1500 年前還很有存在感。

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接下來興起的是 D 型品系(Genotype D,下圖藍色),與 A 型共存一段時間後,從 1500 年前起成為歐亞大陸西部的新興霸權,從此一直延續到現代。

現代到距今 3000 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

江山代有 B 肝出,WENBA 戰隊為什麼會徹底退出江湖呢?論文推測,多半和距今 3000 多年前的氣候、政治等劇變有關。

青銅時代晚期,地中海東部、中東一帶發生大規模的崩潰潮,周圍的歐洲、埃及動蕩不安(知名的特洛伊戰爭就發生在那個時期),數個重要的政權、勢力瓦解,社會秩序崩解。希臘的邁錫尼文明,黎凡特地區的烏加里特等城邦,安那托利亞的西臺帝國都不復存在。

在人類的經濟、政治強權崩潰,人群大洗牌的同時,B 肝病毒似乎也跟著霸權轉移。

青銅時代晚期的動盪局勢。圖/取自 wiki

上古霸權仍有後裔!卻是半殘的?

然而,在古代樣本沒有取樣到的地方,WENBA 戰隊仍有後裔持續傳承,衍生出 G 型品系(Genotype G)。如今它的存在感薄弱,遺傳多樣性很低,三千餘年來應該是悄悄地活著。

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奇妙的是,G 型其實不算是健全的病毒,由於突變之故,它的核心蛋白(core protein)功能受到影響,而且無法生產「B 型肝炎 E 抗原(HBeAg)」,嚴重降低它的複製和感染能力。

曾經縱橫四千年的霸權,現存唯一後裔竟然是半殘的。但是 G 型也有其厲害之處:善於和其他病毒共生。現代的 G 型感染者,多數也同時是愛滋病患。而且 G 型品系的搭便車能力,很可能不是最近出現。

進一步考察非常驚人地發現,與其類似的突變缺失,其實古代樣本中相當常見:距今 3500 到 7000 年前,總共有 14 款略有差異的 B 肝病毒具有這些缺陷。

已知歐亞大陸西部的 83 位古代 B 肝宿主中,高達 22 人同時感染有缺失的病毒,以及健全的另一款品系(包括目前主流之一的 A 型)。半殘的 G 型品系似乎就靠著搭便車,一路前進到現在。

B 肝病毒的蛋白質組成。HBeAg 是關鍵成分,但是 G 型品系無法生產。圖/取自 wiki

B型肝炎的歷史,也是全人類的歷史

感染 B 肝病毒多半不會致命,長期帶原卻會影響健康,有時候後果非常嚴重,因此被列為公衛計畫的打擊目標。台灣成功根除 B 肝病毒,是偉大的公衛成就,每一位居民都因此受益。

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上萬年來普遍與人共生的 B 肝病毒,其歷史也是人類的一部分歷史。至今古代 B 肝病毒的研究,取樣幾乎都來自美洲和歐亞大陸西部,其餘地區如東亞、東南亞、非洲的樣本極少。B 肝病毒在這些地方如何演化,也令人好奇。

延伸閱讀

參考資料

  1. Kocher, A., Papac, L., Barquera, R., Key, F. M., Spyrou, M. A., Hübler, R., … & Moiseyev, V. (2021). Ten millennia of hepatitis B virus evolution. Science, 374(6564), 182-188.
  2. Study traces the evolution of the hepatitis B virus from prehistory to the present

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。