【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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面對嚴峻疫情，世界各地政府對疫苗寄予厚望，冀透過群體免疫阻止武漢肺炎病毒蔓延，但市民對疫苗的信心亦是抗疫一大挑戰，《健康蘋台》帶大家看看疫苗能否為2021帶來曙光。

疫苗的面世速度太快？
武漢肺炎大流行之前，一般疫苗由研發至上市平均需要10年時間，武漢肺炎疫苗一年多便做到，是否太過兒戲？根據歐洲藥品管理局資料，以往疫苗生產的程序依序為：臨床前研究、第一至第三階段臨床研究、監管審核、批准上市至大量生產的程序，各個環節分開進行，單是審批就可用上一年時間，過程冗長。

鑒於今次疫情嚴峻，監管機構很早就為研製武漢肺炎疫苗的藥廠提供科學咨詢，包括如何設計試驗及取得有效數據。研發過程有部分階段重叠，監管機構也採取滾動式審核（rolling review），即藥廠在試驗中途一有數據就開始評審，不必等到完成所有程序，節省時間。另外，藥廠也冒着可能失敗的風險，在第三期臨床研究階段便提前大量生產和簽約銷售，務求疫苗一經通過，可以馬上配送到醫務所，展開大規模接種。


疫苗預防率要打六折？
港府預購的三款疫苗，分別是上海復星醫藥代理、美國輝瑞及德國BioNTech合作的「BNT162b2」，由北京科興控股生物技術公司生產的「CoronaVac」，及英國牛津大學及阿斯利康共同研發的「AZD1222」。根據第三期臨床研究初步數據，三款疫苗的有效率：

「BNT162b2」95%（兩劑疫苗）

「AZD1222」70.4%（兩劑疫苗，不論劑量）；90%（先低劑量；後高劑量）；62.1%（兩劑全劑）

「CoronaVac」未有數據，相信超過50%

感染及傳染病專科醫生林緯遜解釋，疫苗研究的有效率是指預防病發（有病徵的武漢肺炎感染），而不是預防病毒接觸上呼吸道黏膜、在無病徵下複製及釋放病毒。「單純估計打疫苗後是否有機會感染，甚至在沒有病徵下傳播給別人的機會，確實要給有效率打個折扣。」政府專家顧問梁卓偉曾說，將疫苗效用換算做保護身體不受感染的能力要「打個六折」。林醫生指按世衞要求疫苗有效率達50%的標準，「複星疫苗及牛津疫苗就算打個折，保護力相當不錯。」

疫苗的基本原理
武漢肺炎病毒表面有一層包膜，與人類細胞融合便可感染人類。過程中，包膜上伸出的棘突蛋白（spike protein）首先會穿透細胞，猶如一把進入人體細胞的鑰匙，與人類細胞表面的「ACE2受體」結合。三款疫苗的主要功能，都是讓身體辨識病毒樣子，產生針對棘突蛋白的中和抗體（neutralizing antibody），使棘突蛋白失去功能。注射疫苗的常見副作用包括針口痛、肌肉痛、疲倦、腹瀉、頭痛、噁心。


科興滅活疫苗技術最成熟
三款疫苗當中，以科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術平台往績最好，在季節性流感、小兒麻痹、甲型肝炎疫苗都用過，技術成熟，安全性高。惟林醫生指，滅活疫苗是將整個病毒透過加熱或化學處理殺死後注入體內，激發的免疫反應比較弱，相較其他技術平台，「抗體速度下降得比較快，保護時間較短，因此須添加其他佐劑成份，和施打加強劑補救，不過打幾多針、是否每個季度打，仍是未知之數。」

有人憂慮指滅活疫苗可能誘使免疫系統產生針對病毒其他蛋白的非中和抗體（non neutralizing antibody），導致免疫反應過量，出現抗體依賴增強反應（antibody-dependent enhancement），即從未染病人士接種疫苗後自然感染病毒，體內的非針對性抗體反而有利致病，使病徵更嚴重。林醫生解釋，登革熱疫苗曾出現此情況，故只建議曾染病人士接種登革熱疫苗，不過科興疫苗的臨床前研究有提及沒有此現象，待第三期研究數據可再判斷。事實上，此現象也可能於二次感染或遇上疫苗耐藥性病毒時出現。

復星疫苗產生抗體較精準
復星「BNT162b2」已經在英美展開大規模接種計劃。其mRNA技術是將經基因改造的病毒棘突蛋白核酸段（mRNA）注入身體，指導身體製造無害的棘突蛋白，引起免疫反應產生抗體，日後遇上病毒就能抵抗。林醫生解釋，mRNA技術的優點在於產生的抗體比較精準，因此免疫反應也較強。

不過，這項新技術以往未曾有大規模接種計劃使用過。「這是第一隻商業註冊mRNA疫苗，中長期影響未明，始終臨床研究只有數萬人，當提高接種率至幾千萬人，個別體質不同，罕見問題可能在接種兩個月後才出現。」過去一個月，英美報告數宗過敏反應個案，表徵包括呼吸困難及紅疹，懷疑與疫苗穩定劑成分聚乙二醇有關，當局建議有過敏史人士接種後留院半個鐘觀察。

牛津疫苗採用實驗階段技術
牛津「AZD1222」採用不可複製的黑猩猩腺病毒載體，插入病毒棘突蛋白基因，進入體內主導人體細胞製造對付棘突蛋白的抗體，理論上產生的抗體也較精準。此技術曾用於研發伊波拉疫苗，但停留在實驗階段於非洲控制疫情。不過，牛津在11月的第三階段研究，意外發現研究參加者接種比原劑量低的疫苗後更有效，雖然後來重做實驗證實兩劑疫苗注射全劑最有效，但仍未公佈最新的有效率數據。英國政府已批准當地時間1月4日讓國民接種牛津疫苗，標準劑量為兩劑全劑，建議相隔時間為4至12星期。英媒引述未刊登數據，指第一劑及第二劑相隔時間越長越好，可提升整體抗體水平。另有兩名參加者出現橫貫性脊髓炎，一人證實患多發性硬化症，另一宗原因不明。

疫苗可對付變種病毒？
病毒自爆發以來變種上千次，疫苗如何應付？林醫生解釋，病毒不斷複製自身DNA，過程出錯而發生變異屬無可避免。變異不一定對病毒更有利，純粹時間越長，累積越多變異，有機會出現更厲害的病毒株。早前在英國就發現一種新病毒株傳播能力更強，懷疑其棘突蛋白結構更容易結合人類細胞。林醫生指，針對小量且未必在關鍵位置發生的基因變異，疫苗仍然能夠發揮功效。香港對英國封關至1月10日，「疫苗起碼對大部份病毒株有保護能力，即使不幸感染，相信亦能減低病徵嚴重性。」而新變種病毒株雖然傳播力更強，但暫時未有證據顯示會更加致命。

德國BioNTech藥廠稱如有需要，六星期內可調整疫苗成份，對付變種病毒株。林醫生解釋，mRNA利用人工製造的基因片段，要改變基因組成較容易。相比之下，科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術，須利用新病毒株去製造另一批疫苗，理論上過程比較繁複。

打完疫苗等於疫情結束？
群體免疫是防疫重要一環，政府預購的疫苗預計2021年足夠供應全港人口，是否六至八成人有抗體就等於疫情結束？林醫生解釋，理論上最理想為八成人同一時段接種疫苗，社區內的群體免疫力才是最高。目前來說，三款疫苗保護時限、加強劑的劑量及相隔時間有待考證，市民在不同時段接受保護，似乎難以估算群體免疫人口。臨床研究亦未覆蓋16歲以下小童，及沒有足夠研究孕婦注射疫苗反應。「還要視乎外國的疫情控制，或多或少會有輸入個案，相信2021年要戴口罩的機會仍然非常大。」

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【我是南丫島人】23歲仔獲cafe免費借位擺一人咖啡檔 $6,000租住350呎村屋：愛這裏互助關係 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/XSugNPyaXFQ)
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