走出派丁頓車站 —抗生素的現在(三) Out of London Paddington Station-The present of antibiotics (III)

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走出派丁頓車站 —抗生素的現在(三) Out of London Paddington Station-The present of antibiotics (III)
高雄師範大學生物科技系 許惇偉助理教授

連結:走出派丁頓車站 —抗生素的過去 (二) Out of London Paddington Station-The past of antibiotics (II)

曾經是英國戰鬥機飛行員的羅達爾(Roland Dahl, 1916-1990)是極受歡迎的童書作家,他筆下各種奇幻故事不僅啟發孩童們的想像力,也會傳達一些簡單的科學知識,像搬上大螢幕兩次的《巧克力工廠的祕密》,就讓很多小孩透過巧克力了解食品工廠的運作過程。

《瑪蒂達》也是達爾很受喜愛的作品,幾年前搬上舞台,奇幻的舞台效果與朗朗上口的音樂,也成為一票難求的音樂劇。故事一開始描述瑪蒂達母親在矇矇懂懂的狀況下在醫院被告知懷胎九月,好玩成性不想再生育小孩的母親脫口對醫生說:「你們能夠拿掉她嗎?比如說,做個抗生素治療?」達爾的黑色幽默,凸顯了很多人對抗生素的誤解與濫用問題。

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圖一、葡萄球菌屬的細菌高解析圖,這種菌屬裏的金黃葡萄球菌已經發現多重抗藥性菌株,造成人類健康很大的危害。(圖片來源: Science 344, 967-968. 2014)

世界衛生組織(WHO)在2014年四月底發表了一份兩百多頁報告嚴正警告,指出自從抗生素開始使用以來,人類壽命雖然增加了二十年,但依照這幾十年來抗生素嚴重的濫用程度,幾年後當更多對任何抗生素都無所畏懼的超級病菌出現時,我們將會無藥可用坐以待斃。但是為何抗生素改變人類才一甲子光景,就已經走到生死存亡的關頭?

其實在我們生活環境中,本來就有許多細菌,而這些病菌不全然對動物有害,它們的存在跟周遭生物會維持一定程度的生存平衡,不造成彼此的困擾。遇到有些頑劣細菌越過了可以和平相處的界限,對動物健康造成影響時,第一時間動物本身還是能利用其特有的免疫能力來應付。而抗生素就是作為最後一道防線的秘密武器,它們可以在免疫系統難以對付某些造成嚴重感染而危及個體生存的細菌時,快速殲滅這些來犯的細菌大軍。

但幾十年下來,便宜好用的抗生素卻常常被以防患未然的觀念當作第一線的武器,一旦有任何細菌感染的懷疑就直接施用。而且不止人類的醫療會濫用抗生素,現在連農畜水產養殖也為了避免病菌感染影響產量,習慣大量使用抗生素。就這樣抗生素各個層面的浮濫使用,細菌的存亡面臨了全面威脅,逼迫病菌透過累積自身的變異汰選出不怕抗生素的後代。

而過度依賴抗生素也讓可以對抗細菌的免疫系統被晾在一旁。免疫系統是一種學習型的武器,適量的使用會威力倍增,常年躲在濫用抗生素保護傘下的免疫系統完全缺乏練習,一旦抗生素挺不住而想派上用場時往往因缺乏訓練而不堪一擊。

這幾十年下來細菌越來越不怕抗生素,免疫力越來越嬌嫩,這種雙威脅讓人類健康受到的影響是人類短時間內就得嚴肅面對的問題。

可是究竟有多嚴重呢?舉例來說,目前在亞洲因為細菌抗藥性而無法治療的感染,每五分鐘就奪去一個小孩的性命。有人會說,那舊抗生素細菌不怕,科學家研發新的抗生素總可行吧?但這也不樂觀,因為目前為止,人類找到的抗生素種類才將近三十種,最新的種類也已經是1987年的事(圖二),也就是說已經整整廿七年沒有研發出任何一種新種類的抗生素了。而把舊有抗生素加以改良的努力也面臨困境,舉例來說1983到1992年有三十種改良過藥效的舊抗生素成功上市,但在2003-2013間極速萎縮到七種,表示改良舊抗生素增加藥效的技術門檻已越來越高,投資金額越來越大,成效非常有限。

在面臨開發新藥遙遙無期,改變舊藥方法用盡,細菌大軍反撲之勢又來勢洶洶的嚴峻環境下,人類史上最偉大的醫療發明抗生素正面臨其前所未有的危機,而這危機,也是人類生存的危機。

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圖二、人類歷史上找出的抗生素種類的時間刻度圖。目前已經有二十七年的空白,沒有發現任何新種類抗生素可以作為醫療用途。(資料來源 WHO 2014年報告)

連結:走出派丁頓車站 —抗生素的未來(四) Out of London Paddington Station-The future of antibiotics (IV)

參考文獻:

  • Howard SJ, Hopwood S, Davies SC. (2014). Antimicrobial resistance: a global challenge. Sci Transl Med. 6(236):236ed10.
  • World Health Organization Antimicrobial Resistance: Global Report on Surveillance 2014 (WHO, 2014).

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