【打開「新冠病毒」的潘朵拉盒子】
2019年11月17日,中國湖北省武漢市一張胸部電腦斷層掃描(CT)影像出現毛玻璃狀結節(nodule),疑似新型肺炎病例,病因成謎。隨著年關將近,人們在12月開始頻繁奔波各地,武漢市位居中國交通樞紐,陸續發現數起新型肺炎的病例。疫情似乎悄悄蔓延。
同年12月30日武漢中心醫院醫師李文亮透過網路社群通知同事,華南海鮮市場出現類似嚴重急性呼吸道症候群(SARS)的病患,應小心防護。不幸的是,李文亮醫師因這種新型肺炎於今年2月7日病逝於武漢金銀潭醫院。
英國醫學期刊《刺絡針》(Lancet)特別於2月18日發文悼念李文亮,引述了美國約翰霍普金斯大學彭博公衛學院主任英格勒斯比(Tom Inglesby)的一句話:「世界上最重要的預警系統是,醫護人員意識到某種新疾病正在出現,然後發出警報。」
醫學界現在清楚知道這種新疾病是由人傳人的新冠病毒(SARS-CoV-2)所引起,命名為嚴重特殊傳染性肺炎。但人們太晚意識到「吹哨人」發出的警報,低估新冠病毒的傳染力,疫情迅速從中國傳到新加坡、韓國、日本等亞洲區域,蔓延到歐洲地區(特別是義大利以及西班牙),再擴散至美洲地區(美國紐約成為重災區),死亡和感染病例以指數型曲線與日俱增,人類正面臨21世紀的瘟疫[1]。
■什麼是病毒
病毒是一種寄生在於細胞內的微小生物體,感染的對象涵蓋細菌、古菌和所有的真核生物。病毒的構造極為簡單,主要包括四層結構,由內而外依序為:位於核心的遺傳物質、蛋白質構成的衣殼、源自於宿主細胞膜的脂質外套膜、以及具有宿主專一性的特殊蛋白質。
某些病毒的構造甚至更為精簡,不具有外套膜。由於缺乏複製遺傳物質與合成蛋白質所需的材料和環境元素,病毒的生存繁殖需要完全仰賴宿主細胞;而脫離細胞體的病毒,其活性可以維持數分到數小時不等。
目前已知的病毒種類共有489種病毒,因病毒具有高突變率,衍生出的亞種通常具有不同程度的感染力和致病性。除此之外,病毒毒性的差異亦見於不同的宿主物種間。隨著自然環境變遷的壓力與日俱增,似乎也加速了病毒演化的時程:擴大感染的物種範圍以及產生新種病毒。
以近數十年來侵襲人類的新變異株或新種病毒為例,有些已經成功地潛伏在人類的群落裡(如:愛滋病毒);而毒性強的新變異株(如:伊波拉病毒、 SARS病毒),則以低致病性的形態潛藏於原始的宿主物種當中。這些現象投映出病毒演變的縮影,也展現了病毒病絕佳的可變性和適應力。
病毒的起源現今仍未有定論,若從部份病毒基因的相似性橫跨了原藻以至於脊椎動物的角度來看,病毒可能是演化上最原始的生命形態;然而,另一種說法是:細胞的基因組意外地分割出可以獨立複製的基因片段,形成病毒顆粒的前身。無論如何,可以確定的是,精巧詭變的生存策略足以讓病毒成為演化長河中最淵遠流長的物種[2]。
■病毒與人
傳染病的流行,常常會影響人類的所有活動。歷史上的社會榮枯、文化起落、宗教興滅、政體變革、產業轉型、科技發展,都和傳染病的流行有密切的關係。戰爭的勝敗也可決定於傳染病的蔓延。在中世紀的圍城戰爭中,曾經將黑死病患者的屍體當作武器,以強力彈弓拋擲到城堡裡,讓守城敵軍得病死亡,進而不戰而勝。
■影響人類至巨的流行病毒
當新種病毒出現時,所有人類對它都沒有抵抗力,一旦傳染開來,流行就大為爆發,使得民眾陷入一無所知的高度恐慌當中。像二十世紀的多次流行性感冒、愛滋病和狂牛症等,在擴散蔓延的初期,帶給人們極度懸疑的不確定性和不安全感。
一直等到醫學界闡明了感染途徑及擴散風險、重症與致死比例、易感受宿主特徵、病原體真面目、有效防治措施之後,人們才逐漸消滅心中的不安[3]。
■會感染人類的冠狀病毒
會感染人類的冠狀病毒包括:引起輕微症狀的人類冠狀病毒OC43、HKU1、NL63、229E,以及引起嚴重症狀的中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)、嚴重急性呼吸道症候群冠狀病毒(SARS-CoV)、新冠病毒。
從基因組分析可發現,新冠病毒與SARS病毒基因相同度約有80%,複製酶的胺基酸序列相同度達到94%,表明這兩種病毒屬於同一類;而新冠病毒與中國雲南當地的中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13整體基因相同度更達到96%,代表演化關係更接近。
但如果比較與感染細胞直接相關的棘蛋白(spike protein)基因組,新冠病毒與中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)冠狀病毒RaTG13的相同度高達93%,與SARS病毒的相同度卻只有75%左右,因此科學家已排除新冠病毒與SARS病毒的同源關係[1]。
■病毒是比人類更高級的存在!
科學家們尊稱為「冠狀病毒之父」的中研院院士、病毒學家賴明詔在 30 年前開始投入冠狀病毒研究,那時冠狀病毒被認為只是「感冒病毒」,研究的人少,非常冷門,連申請研究經費時,他都要再三強調「冠狀病毒未來會很重要」,才能順利過關。
直到 2003 年,亞洲地區爆發 SARS 疫情,才讓冠狀病毒成為病毒學研究的大熱門,更發現這或許是對人類最有威脅性的一種病毒。賴明詔院士直言「人類不可能比得過病毒,冠狀病毒比冠狀病毒學家還要聰明,病毒一定有很多奇妙的方法,可以把不可能的事情變成可能。」
■賴明詔院士:「永遠會有新興病毒出現」
病毒可以分成 DNA 病毒、RNA 病毒 2 種,DNA 病毒在複製的時候,需要複製雙股的基因,還要經過轉譯的作用;所以速度比較慢、也比較不容易突變、進化,相對來說是比較好控制的病毒。
但 RNA 病毒只有單股,複製速度快、又容易突變,相對來說比較難控制,像是愛滋病病毒就是 RNA 病毒,它也是世界上最難治療的疾病之一。
賴明詔院士說,而冠狀病毒又是 RNA 病毒中,最特別的病毒。「它有世界最長的 RNA 基因,有 3 萬個鹼基(承載基因的單位),理論上這樣的基因不應該存在,因為 RNA 複製時常常會出錯,所以超過 1 萬個鹼基之後,很多基因就會失去功能。但冠狀病毒可以遠遠超過這個數目,必然有個改變,可以去彌補出錯的問題。」賴明詔院士說。
而這次的新冠病毒又比以往的 SARS 傳播力更強,賴明詔院士說,「新型冠狀病毒跟 SARS 的病毒是很相近,但病毒受體的附著力將近高了 20 倍,可能是因為這樣所以傳播力很高,這是非常、非常奇怪的,我們以為新的病毒突變以後不會附著在受體,但附著力反而增加這麼多。」
在這樣的狀況下,賴明詔院士說,不管是動物跟動物接觸、還是動物跟人接觸,都可能產生出新的病毒,「只要接觸越來越多,我相信這個新的病毒會不斷的、繼續產生,而且會持續演化。」
■蝙蝠是冠狀病毒最重要的動物關鍵
跟冠狀病毒最緊密連結的動物,其實是「蝙蝠」。雖然很多動物身上都會帶有冠狀病毒,但目前觀察到的動物,只有蝙蝠可以跟冠狀病毒完全和平相處。
台灣病毒學權威、研究病毒數十年的徐明達教授說:「因為蝙蝠本身有很多可以抑制病毒發展的因素,一個是牠會製造很多干擾素,抑制病毒的發展,但是製造太多干擾素會影響細胞的活性,讓感染更厲害;但冠狀病毒在人身上,不會引起干擾素的製造,而蝙蝠有另外一些因素,很多干擾素也不會影響細胞。」徐明達教授說。
再加上蝙蝠的壽命很長,有的甚至可以存活四十年,種類又多、因此會帶有變種的病毒,同時數量也很多,病毒產生也多,所以影響的範圍也特別的大。
徐明達教授說「所以蝙蝠可以帶著病毒到處飛,到處去接觸(感染別人)」,但人類直接接觸到蝙蝠的機會很少,即使接觸也不容易直接引起突變,雖然(新冠病毒)跟蝙蝠定序有 96% 相似度,其中最重要的細胞受體的蛋白質不一樣,所以一定是有經過別的動物,經過變化,才變成新冠病毒。」
「這就是中間宿主。」林口長庚副院長、也是感染科醫師的邱政洵說,「冠狀病毒的自然宿主是果子狸跟蝙蝠,病毒接觸到中間宿主可能會停留一下,再傳染給人,但因為人不是自然宿主,病毒不會跟我們共存傳很久,所以之前像是 SARS、MERS 才會被控制住。」
所以邱政洵醫師很樂觀的認為,只要人類控制好跟動物的界線、不要輕易接觸野生動物、不要侵犯動物的領域,保持防疫觀念,新冠病毒還是有機會可以完全消失[4]。
2003年,SARS來襲。相隔17年後,新冠病毒帶著超強的感染力襲捲而來,現代文明社會遭受前所未見的打擊,幾乎全面停擺。面對不斷演變的新冠病毒,科學家在基因組定序、結構生物學、公衛及流行病防治等領域有了長足的進步,在短短數個月內,我們已能一窺新冠病毒的面貌及作用機制,同時擬定治療策略。
即使潘朵拉的盒子已經打開,這些無價的科學研究讓我們面對疫情時不會一籌莫展。在黎明來臨之際,世界必須團結一致,共同對付這個危險的敵人,相信不久之後,我們能戰勝這場嚴峻的瘟疫[1]。
【Reference】
1.來源
➤➤資料
[1] 《科學人》粉絲團「打開新冠病毒的潘朵拉盒子」:https://bit.ly/3BM5a9e、(Yahoo新聞)https://bit.ly/2YkoITx
[2](臺灣醫學會)「什麼是病毒」:http://www.fma.org.tw/2009/bio-1.html
[3](國研院國網中心 )「病毒與人-從SARS的流行談起 (▸演講人/陳建仁) (科學發展 2003年6月,366期)」:http://science.nchc.org.tw/science/science2005/Papers/c4academician/9206-08.pdf
[4](Heho健康)「病毒是比人類更高級的存在!台灣 4 大病毒學家:新病毒會不斷產生,只求和平共存」:https://heho.com.tw/archives/93282
➤➤照片
[1]科學家揭露新冠病毒基因組和棘蛋白胺基酸序列,探索其感染機制。
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斯斯有三種,疫苗有四種。
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第二種,俄羅斯是美國嬌生、英國AZ、俄羅斯衛星五號等 #腺病毒載體疫苗,將病度的基因透過腺病毒(adenovirus)傳遞至人體,讓人體主動製造抗體,效果雖然較差、面對突變病毒的能力較弱,但因為製造經驗充足,所以 #安全性有紀錄,更重要的是非常便宜,平均每劑價格只有2.5美金左右,CP值非常高。重點是,只要在2-8度運送即可。
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第三種是中國科興、國藥使用的 #全病毒疫苗 透過六員環化學物質(4 member ring chemical)的丙內酯(β-Propiolactone)解除病毒活性,讓病毒弱化後打入人體,是比較老舊的技術,雖然效果較差但價格便宜,更適合貧窮國家使用。
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最後是國產疫苗使用的 #重組棘蛋白為疫苗 ,這種技術相較於前面的技術,擁有 #安全性更佳 #副作用更小 的優勢,且價格、保存上均有優勢,未來也會是很重要的疫苗種類。
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肺癌症狀 專題 - 謝耀昌臨床腫瘤科專科醫生@FindDoc.com
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講下John Nash 納殊平衡的問題,徐教授提我合作性博弈得致平衡不是納殊講的,而是由其他的人發展出來的。他未有這樣講的。他是對的。不過我也看過有些文章是這樣寫的。
第二,現實上事情是經過連橫博弈才會達致最終的效果。即是不停地撞,撞了很多次,直到有次巧合地撞中了。像囚徒困境中,總有一對是大家都不出賣,結果後果是最好。他們可以是因為友情的關係,所以總是不會供對方出來,結果坐監最少。其他人也會學這過程。連續博弈的結果和單一博弈也是不同的。
而所謂的演化,就是一種長期連橫博弈的結果。我再講講演化的問題,有些網友還不太明白。于非那日講,但我沒有時間作詳細解釋。甚麼叫做darwinism。其實演化不是由Darwin最先提出,很多人都有提出過。不過Darwin的evolution是有其獨特的六個特點。有些網友有講拉馬克,早達爾文幾十年,蕭伯特也是信拉馬克主義。演化是如何得出來,就是你用得多那東西便會較發達,而不用的東西便會廢棄,如一隻鹿食樹上的樹葉,不停伸長頸,結果頸便愈伸愈長,,它的後代的頸也長了,之後繼續伸長,結果變成長頸鹿。這一派認為後天的改變是造成先天的遺傳。這個就達爾文反對的。他主張先天遺傳不會因為後天的影響而改變,其實有人做了百幾代的測驗,每一隻老鼠出生便斬牠的尾,因為牠們生長得很快,幾個月便生一代,過一百代,那老鼠還是有尾巴的。後天遭遇是不會改變先天的遺傳的dna,無論如何努力都是如此。有些東西是會改變你身體的DNA而不是遺傳的DNA,飲酒吸煙會你的DNA產生一種突變,於是出現癌,但在兒子未必會出現,他要再吸煙飲酒才會再次陷入同一陷阱中。但這說法,那天我是沒有駁他。現在有些後天的遭遇也會改變遺傳,其中一種輻射。當人受到輻射影響,是會令到後代的DNA也會受到影響,可以生而致癌。但基本上大部分的東西都是不會改遺傳,這是達爾文主義的立足點。他所謂的survival of the fittest 。有個網友講納粹,但其實是錯的。因為fittest不是附壯金髮男人,選一個這樣的人,覺得他是fittest而不給其他人生育,那是不會增加survival rate,因為你不知環境如何變化。舉例,有地中海貧血症的人,平時是「大鑊」,但在某情況下,他可能令人少一些絕症。如果那絕症是流行的話,那他們也算是有其優勢。演化基本是一個盲目的鐘錶像,演變是沒有理由的,錯了一萬次。但剛好有一演變是適用,那麼他的後代便能夠生存到。所以話選強壯金髮藍眼的人,那和survival of the fittest無關,fittest就是能夠生存的,能夠生存是有一萬種理由,如對某種病毒的抵抗,又或者可以飲到污水但不死,又或者在沙漠中可以飲少一點水也能生存,但一個孤立的群眾是較易把一個演變遺傳下來,如果我們有一億人,如果那十個人有一變異,但他的變異也會被遺傳的海洋淹沒,最後失去。因為和一億人混合,結果也會溝淡了。但在一個孤立的地方,像海島中僅存的廿人,他們能夠適應的人的基因便成為主要。
至於質疑那些missing link的講法也很可笑,有很多覺得不存在的東西也陸續找了出來。恐龍和雀鳥的關係,現在也在遼寧出土一些有羽毛的雀鳥,介乎恐龍和雀鳥之間。而品種的改變是可以看到。所有生物如果去了一個島居住也會愈變愈細小,因為那些動物不需要大隻去抵抗其他生物,而島上因為少食物,所以細小的容易生存到,而牠們的後代也較細小,所以無數的生物也如此,一生出來就是較細小。日本人是其一。長毛象也是。最後滅亡的長毛象是四五千年前,牠去了海島會變縮小如牛般。那不是完全品種的改變,但那個形態和外貌的變化很大,像能不能想像到當牠們不能交配和生育,牠們已不是同一品種。敖犬和芝華華差別那麼大,是不能想像牠們是同一種類,但只不過是過了幾千年。又有人的狐狸養了兩代也有很大的變化,銀狐變了其他顏色,像狗一樣。
植物的演化也是的,因為用人工加速了那演化。這已證實了……
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基因突變種類 在 108選生一4-4遺傳變異_2基因突變與遺傳疾病檢驗 - YouTube 的推薦與評價
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