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Readmoo編輯團隊

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文/大衛.逵曼;譯/蔡承志

或許是沒有什麼好答案,不過已經有人努力投入,想找出解答。我向世界各地的新興疾病專家提出了相同問題──為什麼是蝙蝠?其中一位是著名的病毒學家查爾斯.卡利什(Charles H. Calisher),他最近才從科羅拉多州立大學(Colorado State University)微生物學教授一職退休下來。

卡利什喬出身治城大學醫學院(Georgetown University School of Medicine),一九六四年拿到博士學位。他逐漸鞏固學術地位,靠的是典型的實驗台病毒學研究,也就是培養活的病毒,採實驗手法把它們導入小鼠和培養細胞裡,拍成電子顯微鏡照片來檢視,設想出該把它們擺在病毒系統樹的哪個位置──也正是卡爾.約翰遜當初研究馬丘波病毒時做過的那些工作,而且還可以追溯到早於約翰遜的芬納和伯內特,以及更早的其他學者。卡利什的事業生涯,包括長時期在疾病控制與預防中心和各學術崗位工作,期間他曾經專注研究由節肢類媒介傳染的病毒(好比西尼羅病毒、登革病毒和拉克羅斯〔La Crosse〕病毒,全都由蚊子媒介傳染)以及齧齒類媒介傳染的病毒(最搶眼的有漢他病毒)。身為一位鑽研病毒的科學家,投入四十多年探究它們在病媒和儲存宿主體內的狀況,卻從來沒有特別著眼翼手目動物,最後他終於也想要深入了解:為什麼這麼多新病毒,都從蝙蝠傳出來?

卡利什是個矮個子,眼神帶著一絲狡黠,整個專業界都熟知,他這個人學識淵博,具有尖刻的幽默感,作風直率,蔑視浮誇習性,還有寬宏大量(倘若你有幸能看透他的強硬外表)。我們那次見面,還沒進入嚴肅話題,他堅持先請我到科林斯堡一家很受歡迎的越南餐館吃頓午餐。他身著漁人毛衣、斜紋棉布褲,腳上穿一雙健行靴。飯後我尾隨他的紅色小貨卡,回到科羅拉多州立大學一處實驗室綜合大樓,那裡他還有幾項進行中的計畫。他從恆溫箱取出一個細胞培養瓶,擺在顯微鏡下,對好焦距,然後說,看這裡:拉克羅斯病毒。我看到桃紅色培養基裡面的猴子細胞,正遭受某種極小事物的攻擊,那種東西纖小得只能從它造成的損害才分辨得出。世界各地人士──醫師、獸醫──都把組織樣本送來給他,卡利什解釋道,他們希望他能從那些檢體培養出病毒並鑑定種類。好的。這種事項已經成為他的終生職志,尤其是齧齒動物體內的漢他病毒相關課題。接著來了這趟偏離正題的蝙蝠研究。

我們一起前往他的辦公室,由於他已經慢慢接近退休,辦公室就快要清空了,裡面只剩一張辦公桌、兩張椅子、一台電腦和幾個箱子。他坐下向後斜靠,靴子搭上辦公桌,開始聊起以節肢動物為媒介的病毒、疾病控制與預防中心、齧齒類體內的漢他病毒、拉克羅斯病毒、蚊子,還有一群志同道合人士組成的一個洛磯山病毒學俱樂部(Rocky Mountain Virology Club)。他談的話題很廣,不過他知道我的興趣所在,因此又繞回到大約六年之前,講起他和一位同事一次影響深遠的談話。就那次談話之前不久,新聞才剛透露,冠狀病毒新殺手SARS已經追溯至中國的一種蝙蝠。那位同事名叫凱瑟琳.霍姆斯(Kathryn V. Holmes),專研冠狀病毒和它們的分子結構,她在丹佛(Denver)的科羅拉多大學健康科學中心(University of Colorado Health Sciences Center)服務,從科林斯堡開車向南不久就到了。卡利什以他特有的生動方式,對我講述那段情節,還傳神道出當時的對話內容:

「我們一定要寫一篇評論文章,談談蝙蝠和牠們的病毒,」他告訴霍姆斯。「這種蝙蝠冠狀病毒實在非常有趣。」

她似乎也很感興趣,卻稍顯遲疑。「我們該寫進哪些題材?」

「嗯,就這裡一些,那裡一點,也寫點其他的,」卡利什說得含糊不清。他的構想還在腦中醞釀。「也許可以寫免疫學吧。」

「我們對免疫學有什麼了解?」

卡利什:「免疫學我懂個屁。我們去問問東尼。」

東尼.尚茨(Tony Schountz)也是位專業界朋友,他是免疫學家,當時在格里利(Greeley)北科羅拉多大學(University of Northern Colorado)服務,研究人類和小鼠對漢他病毒的反應。那時尚茨和卡利什同樣都不曾研究過翼手目動物。不過他是個年輕魁梧的傢伙,當過運動員,大學時打過棒球,擔任捕手。

「東尼,你對蝙蝠(bats)了解多少?」

尚茨以為卡利什指的是棒球棒。「那是梣木做的。」

「醒醒,東尼!我是說蝙蝠。」一邊做出拍翅動作。顯然和職棒球星喬.狄馬喬(Joe DiMaggio)的姿勢不同。

「喔。啊,一竅不通。」

「你有沒有讀過蝙蝠免疫學方面的東西?」

「沒有。」

「你有沒有看過談蝙蝠免疫學的論文?」

「沒有。」

卡利什也沒有──只知道如何尋找能確認感染的抗體,超出這個層級之外的,什麼都沒有。似乎還沒有人探討翼手目免疫系統如何反應的更深入問題。「所以我才對凱瑟琳說了:『我們來寫一篇評論文章吧,』」卡利什告訴我。「東尼說:『你瘋了不成?我們根本什麼都不知道。』」

「嗯,她什麼都不知道,你什麼都不知道,我也什麼都不知道。這太好了。我們完全沒有偏見。」

「偏見?」尚茨答道。「我們完全沒有資料!」

「我說:『東尼,那也擋不了我們吧。』」

科學工作就這樣開始。不過卡利什和他的兩位夥伴並不打算賣弄自己的無知。他提議,如果我們對這個課題或那個領域一無所知,那就去找個懂得的人。他們找來了耶魯大學醫學院(Yale School of Medicine)的流行病學家暨狂犬病專家:詹姆斯.柴爾茲(James E. Childs),他是卡利什在疾病控制與預防中心工作時認識的老朋友,還有澳洲動物生態學家:休姆.菲爾德,這時已經到處見得到他的身影。接著這支彼此專業互補短長,全然不帶絲毫偏見的五人團隊,寫出了一篇涉獵範圍廣泛的長篇論文。

蝙蝠的古老血統,讓牠們與病毒的關係良好?

好幾位期刊編輯都表示有興趣刊登,不過希望能裁減篇幅。卡利什拒絕了。最後文章終於原封不動刊載在一份涵括範圍比較寬廣的期刊,篇名是:〈蝙蝠:新興病毒的重要儲存宿主〉(Bats: Important Reservoir Hosts of Emerging Viruses)。那是一篇評論文章,一如卡利什當初的設想,意思是五位作者並沒有聲稱自己提出原創研究;他們只概述先前的研究成果,把不同結果彙總在一起(包括其他人提供的未發表資料),期能凸顯出某種比較宏觀的模式。結果證明,這樣的貢獻來得正是時候。那篇論文提出了豐富的事實和觀點概述──還有缺乏事實論證的指導性問題。其他疾病科學家也注意到了。「突然之間,」卡利什告訴我:「電話響個不停。」他們收到了好幾百個,說不定好幾千個人來索取抽印本,於是他們的〈蝙蝠:重要儲存宿主〉論文也以 PDF 檔案格式傳送給全世界各地的同行。所有人都想認識──起碼那個專業領域的所有人都想知道──這類新病毒和它們的翼手目動物藏身處所。是的,蝙蝠到底是想幹什麼?

論文提出了好幾個醒目要點,第一點讓我們從正確角度來審視其他觀點:蝙蝠有許許多多種類。翼手目(「以手為翼」的一群動物)計含一千一百一十六種,占了所有已知哺乳類物種的四分之一。再講一遍:每四種哺乳動物當中,就有一種是蝙蝠。這種多樣性或許也暗示,蝙蝠庇護的病毒比例,並不高於其他哺乳動物;實際上牠們的病毒負荷量,有可能和牠們貢獻的哺乳類多樣性成正比,只是表面上看起來似乎高得令人吃驚。牠們的病毒對物種比值,或許並不比其他哺乳類動物的比值更高。

話說回來,也說不定是比較高。卡利什和合作夥伴投入研究,追查這種可能性背後的理由。

除了樣式繁多之外,蝙蝠數量還非常龐大,而且非常喜歡群居。許多種類都大群集結共同棲息,每群都可能包含數百萬隻,擠在狹窄的空間。牠們還是血統非常古老的類群,大概在五千萬年以前已經演化出與現今相似的外型。牠們的古老血統,讓病毒和蝙蝠能夠建立起延續久遠的關係,而這種親密的關聯性,或許也促使病毒演化出多樣化型式。當一支蝙蝠世系分化出兩個新的物種,牠們攜帶的病毒,也或許可以隨著牠們分化,結果不只生成了更多種蝙蝠,還產生出更多種病毒。再者,儘管許多較年長蝙蝠都生成免疫力,不過或許由於牠們數量繁多,棲息或休眠時也都聚集在一起,更有利於病毒在這些族群當中存續下來。還記得「臨界群落規模」概念嗎?記得在擁有五十萬或更多居民的都市當中循環流行的麻疹嗎?蝙蝠大概比其他多數哺乳動物都更穩定符合臨界群落規模標準。牠們的群落往往都十分龐大,一般常見的也都不小,能穩定產出很多易受感染的新生蝙蝠,提供病毒感染,讓它們存續下來。

這種情節有個假設,每隻蝙蝠只短暫受病毒感染,康復之後就終身免疫,就像人類感染麻疹的情況。另一種情節則稱,病毒有辦法引發長期的慢性傳染病,讓一隻蝙蝠染病數月甚或數年。若是感染能夠持續,那麼蝙蝠的平均壽命較長,對病毒就非常有利。有些較小型的食蟲蝙蝠能活二十年或二十五年。倘若蝙蝠受了感染並四處散布病毒,那麼這般長壽,就能大幅提高病毒在這段歲月散布給其他蝙蝠的加總機會。依照數學家所用的語言:R0值隨長期受感染蝙蝠的壽命拉長而提高。而各位也知道,R0較大,始終對病原體較有利。

飛行、群居習慣加速病毒傳播

親近的群居關係也帶來好處,許多種蝙蝠似乎都喜歡擠在一起,起碼當牠們休眠或停棲時總愛這樣。就以卡爾斯巴德洞窟(Carlsbad Caverns)的墨西哥游離尾蝠(Mexican free-tailed bat)為例,牠們在每平方英尺範圍內能擠進約三百隻,恐怕連實驗室裡超載鼠籠中的老鼠都會受不了。倘若病毒能經由直接接觸、體液或細微飛沫來傳染,那麼這樣擁擠的情況就會提高傳染機率。卡利什的團隊指出,在卡爾斯巴德洞窟那種情況下,已知就連狂犬病也曾經出現空氣傳播的事例。

談到空氣傳播:蝙蝠有個非同小可的特點,牠能飛。一隻果蝠每晚外出覓食都有可能飛上好幾十英里遠,每季還可能在不同棲息位置之間移動好幾百英里。有些食蟲維生的蝙蝠還長途遷徙,夏冬棲地相隔距離遠達八百英里。齧齒類動物不會這樣旅行,較大型哺乳動物能這樣旅行的也不多。再者,蝙蝠不只做二維運動,牠們能在三維空間跨越地形;牠們能向上高飛,向下俯衝,還在中間高度巡航,牠們棲居的空間容積遠比多數動物都更寬廣。牠們現身範圍的廣度和深度都很大。這會不會提高牠們(以及牠們身上的病毒)和人類接觸的可能性?或許吧。

此外還有蝙蝠的免疫學。就這方面大家所知都很有限,即便有了尚茨這樣的協同作者,卡利什的團隊對於這道課題依然只能小心謹慎點到為止,他們主要是提出了幾個問題:可不可能是由於,蝙蝠冬眠時得承受寒冷天候,壓抑了牠們的免疫反應,病毒才得以在蝙蝠血液中存續?可不可能是由於,本該中和病毒的抗體,在蝙蝠體內的存續時間,不如在其他哺乳動物體內的時間那麼長?和蝙蝠的悠久血統有關嗎?是不是由於牠們那個支系和其他哺乳類太早分家,在演化作用把哺乳類型的免疫系統焠鍊成類似齧齒類和靈長類那般精妙的水平之前,蝙蝠就先分化出去了?蝙蝠是不是有不同的免疫反應「設定點」,讓病毒得以任意複製,只要不對宿主造成任何損害就行?

根據卡利什的團體所述,這些問題必須等到新的研究得出新的資料,才有辦法解答。單憑分子遺傳學的簡練工具和方法,光是運用電腦軟體來比較 DNA 或 RNA 的核苷酸鹼基冗長序列,絕對得不出答案。他們寫道:

重視(有時是完全重視)核苷酸序列特性,卻輕忽病毒特性的現象,引領我們踏上一條歡樂芳草路,卻不再眷顧可供研究的真正病毒。

那篇論文是一次協力合作的成果,語句措詞卻就像卡利什的風格。文章的大意是:哈囉,各位在嗎?我們必須用老式的做法來培養這類致病原,要想了解它們怎樣運作,我們就必須觀察活生生的致病原。論文還說,否則的話,「我們就只能等著人畜共通型病毒爆出下一波慘烈疫情。」

※ 本文摘自《下一場人類大瘟疫》,原篇名為〈為什麼是蝙蝠?〉,立即前往試讀►►►

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