終結瘧疾的曙光－瘧疾疫苗的捷報 上

終結瘧疾的曙光－瘧疾疫苗的捷報 上
國立臺灣師範大學生命科學系研究助理林如愔

據2010年統計資料，全球每年約有66萬人死於瘧疾，其中近90%在非洲，大約每分鐘就有一個幼兒因瘧疾而死亡。病媒控制是全球現有對抗瘧疾的重要策略之一，以往只要病媒控制的覆蓋範圍夠大，就能夠成功减少或阻斷疾病傳播。世界衛生組織（WHO）建議瘧疾流行地區應同時採用室内噴灑和長效殺蟲劑浸泡蚊帳這兩項措施，兩者皆是最常用且重要的病媒控制措施，能保護人類不受病媒蚊叮咬。病媒控制策略還需根據病媒蚊對殺蟲劑耐藥性的情況做調整，以在病媒控制的效果、成本效益、可持續性和生態的保護之間取得平衡。

然而，WHO的調查指出，全球有64個國家發現瘧蚊已出現耐藥性，各主要病媒物種和各類殺蟲劑均受影響，多數有關國家甚至還沒開始執行定期觀測，這代表著實際上對殺蟲劑耐藥性的問題可能更嚴重。因此，研發出瘧疾疫苗是關鍵，也是消除瘧疾的希望，醫學界一直致力於瘧疾疫苗開發，但進展總體緩慢，其難度遠遠超過病毒疫苗。

•  瘧疾原蟲如何傳播

一、            人體內無性生殖（分裂繁殖）

1. 紅血球外期（exo-erythrocytic cycle）
   當被感染且具傳染能力的瘧蚊叮咬人類時，其唾液中之孢子蟲（sporozoite）會進入人體血液中（圖一），孢子蟲透過循環系統轉移至肝臟，經過約30分鐘後，孢子蟲於肝臟實質細胞（parenchymal liver cell）內發育成組織裂殖體（tissue schizont），組織裂殖體破裂會釋出1~3萬個分裂小體/裂殖子（merozoite），此屬瘧原蟲的無性繁殖，因不在紅血球內進行，此一時期為紅血球前期繁殖期（pre-erythrocyticschizogony），或紅血球外繁殖期（exo-erythrocyticschizogony），由此過程產生的分裂小體會進入血液中的紅血球，開始生活史的另一階段紅血球內期（erythrocyticcycle）。不同種的瘧原蟲，其生活史略有不同，在分裂小體進入紅血球後，熱帶瘧及三日瘧便不再有紅血球外繁殖的原蟲，但間日瘧及卵型瘧則尚有少數原蟲可在肝臟停留一段時間（數月至數年），稱為隱伏體（hypnozoite），可伺機發育成組織裂殖體，其釋入血液中將使疾病復發。
2. 紅血球內期（erythrocyticcycle）
   進入紅血球內的分裂小體發育為幼稚活動體（young trophozoite），形態環狀且細小，又稱指環體（ring form），指環體繼續發育逐漸長大為成熟活動體（growth trophozoite），營養充足的活動體開始分裂生殖，一旦裂殖體破裂後分裂小體被釋出於血液中，如此在紅血球內的分裂繁殖稱紅血球內分裂繁殖（erythrocyticschizogony），然後分裂小體又再進入新的紅血球內發育，反覆其分裂繁殖的生活史。
   紅血球外與紅血球內繁殖皆為無性繁殖，但有些活動體發育長大後，其核質與細胞質不分裂，而發育成有性別的生殖母體（gametocyte）。雄性生殖母體較小稱為小生殖母體（microgametocyte），雌性稱為大生殖母體（macrogametocyte），於人體血液中雌雄兩性生殖母體通常能存在3至14天，這期間可能經免疫系統偵測而被吞噬細胞清除，如被瘧蚊吸入胃內，大小生殖母體才有機會結合行有性生殖。
   

   圖一 瘧疾原蟲的生活史（adapted from Scherf et al., 2008）

二、            蚊體內有性生殖（孢子繁殖）

當瘧蚊吸取患者血液時，血液內各種形態的瘧原蟲均會進入蚊胃，但只有生殖母體會在蚊體內行有性生殖，在蚊胃內的雄性生殖母體會進一步發育出約8根鞕毛狀體，成為雄/小配子（microgamete），雌性生殖母體也會脫離紅血球發育為成熟的雌/大配子（macrogamete）。雄配子利用鞭毛鑽入雌配子中而形成合子（zygote），合子繼續發育形成細長蟲體，稱為動子（ookinete），動子會穿過胃黏膜在胃外壁之上皮細胞下發育成圓形的卵囊體（oocyst），卵囊體逐漸長大，其核質與細胞質會同樣分裂至卵囊體內形成數百個鐮刀狀的芽孢（sporozoite）為止。卵囊體破裂後，芽孢進入蚊子體腔各處，大部分進入了唾液腺，於瘧蚊叮咬下一個人（或其他脊椎動物）時注入其血液中，使其感染瘧疾，如此反覆循環以傳播疾病。

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