世紀之疫──2019新型冠狀病毒風暴

戴口罩有沒有用?無症狀為何也能傳染?全球接力分析

【肺炎疫情關鍵問答】科學解惑:10個「為什麼」,看懂COVID-19病毒特性與防疫策略

COVID-19(又稱武漢肺炎、新冠肺炎)短短3個月襲捲全球逾百個國家, 一隻全新的病毒和新興疾病在世人眼中形成,面對新的考驗,不僅各國衛生政策、防疫措施要快速應變,新的病毒壓迫下,也給科學推進新的刺激。

為什麼沒有症狀也會傳染?為什麼同一個疾病有多個名字?天熱究竟會不會成為病毒消失的關鍵?WHO為什麼這麼遲才發布「全球大流行」?英國提出「群體免疫說」有沒有道理?緊急傳染病爆發期間為何不要自行就醫?COVID-19開啟了許多公衛與病毒的新認知。

《報導者》繼《關於武漢肺炎:2019新型冠狀病毒的10個關鍵知識》基本懶人包後,再整理、推出「10個為什麼」的進階知識篇,由台灣感染症醫學會理事長、台大醫院小兒部主任黃立民,台灣感染症醫學會祕書長、台大醫院感染科主治醫師謝思民,以及台大醫學院臨床醫學研究所教授王弘毅、台大公衛學院副院長陳秀熙、台大健康政策與管理研究所助理教授張齡尹一起為讀者解答,深度透析這隻新型冠狀病毒的習性與變化,以及各種防疫手段的背景與意義。

Q1

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為什麼病毒與疾病命名變來變去?

2019-nCoV、COVID-19、SARS-CoV-2、武漢肺炎、新冠肺炎病毒、嚴重特殊傳染性肺炎⋯⋯光是名字,這個新病毒和疾病就話題不斷。其實,眾多名字可分成三大類:病毒名稱、疾病名稱、疫情俗稱。

2019-nCoV、SARS-CoV-2為病毒名稱。2020年1月12日,世界衛生組織(WHO)透過病毒基因序列確認,「武漢肺炎」元兇是新型冠狀病毒株,以病毒命名的慣例「年分加種類」,命名為2019-nCoV、即2019新型冠狀病毒。2月11日,國際病毒分類委員會認為,2019-nCoV屬於SARS相關冠狀病毒種,重新把該病毒定名為「SARS-CoV-2」。

COVID-19、嚴重特殊傳染性肺炎則是這隻新型病毒引發的疾病名稱。以SARS為例,當年病毒基因定序費時較長,先有疾病名稱、即「嚴重急性呼吸道症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS)」,再將新病毒命名為SARS病毒;這次則是先有了病毒名稱、再進行疾病命名。

台灣1月15日將2019-nCoV引發的疾病納入第五類法定傳染病,定名為「嚴重特殊傳染性肺炎」;2月11日WHO正式將疾病名稱統一為「COVID-19」,其中,CO指冠狀(corona)、VI為病毒(virus)、D則是疾病(disease),19是2019年,創造出一個組合式的新名詞,是希望能去除以地方命名的汙名化爭議。

由於這個全新病毒引發的疾病,最早在2019年12月由中國武漢傳出,當時在病原不明下,被簡稱為「武漢肺炎」。但過去因「豬流感」、「中東呼吸症候群冠狀病毒感染症」(MERS)等命名激起宗教反對、屠殺動物等負面影響,因此,2015年WHO即發表建議命名指引,不再以地名或特定對象命名,不是此次武漢肺炎後才做出的決議。

但因病毒、疾病名稱各異且複雜,各國官方為疫情發布及說明,更方便與民眾溝通,又採用不同的「俗稱」:如中港澳簡稱「新冠肺炎」、歐洲常用「新冠病毒」( SARS-CoV-2 )、台灣疾病管制署則使用「武漢肺炎」一詞。

Q2

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為什麼檢測方式會不同?

2月8日麗星郵輪「寶瓶星號」返抵基隆港,中央流行疫情指揮中心對全船1,738名旅客進行發燒篩檢,其中128人採檢送驗,4小時完成病毒核酸檢測(RT-PCR)
全名為Reverse Transcriptase PCR (反轉錄酶PCR),其技術原理簡單來說是將一段待測的RNA序列經反轉錄酶的作用轉錄成cDNA,再利用PCR技術將基因片段以幾何級數倍增的方式增加到數十萬倍,所形成的PCR基因產物經一種叫Ethidium bromide的化學物質作用,利用其會與DNA嵌合,經紫外燈照射時會發出肉眼可見的螢光,即在電泳膠片上會呈現具有特定分子量的PCR基因片段的產物。 簡單來說,就是比對疑似感染者的檢體與SARS-CoV-2病毒的基因序列,陽性代表確診。
資料來源:施木青
,全數陰性,完成重要檢疫任務。但中國河南大學及美國生技公司BioMedomics都曾發布新聞表示,推出新冠病毒快篩試劑組,10到15分鐘就可得知結果。中研院還曾用血清抗體、協助台灣首名死亡病例白牌司機疑似感染源頭的檢測

PCR、快篩、血清抗體,究竟有什麼不同?檢測的意義又是什麼?

目前台灣統一採用RT-PCR檢測,透過喉頭拭子採檢,由合約實驗室進行,這項檢測是直接檢測病毒,準確度最高,是疫情防堵時期最重要的檢測工具,可以減少漏網之魚、不知情下在社區傳播。但檢測時間較長,最快需4小時,且是機器化作業,檢驗無法隨到隨機,一天會定時上機,所以一般狀況下至少24小時才會知道結果。

不過,一旦擴大流行,採驗人數過多,可能造成實驗室能量不足、甚至讓門急診大塞車,此時即需快篩試驗加速篩檢。包括中研院及國外生技公司,研發抗原檢測,即「快篩試劑」,可在15或30分鐘內知道結果,但快篩偽陰性較高,以流感快篩為例,準確度僅5、6成。

另外,人體通常感染後7到15天會出現抗體,此時可透過抽血確認民眾是否曾經感染過病毒。例如中研院與台大醫學院對台灣首名死亡個案白牌車司機的疫調,以抽血檢驗其曾搭載的一名浙江台商血清抗體為弱陽性,推認為疑似感染源。但抗體檢測不適合用於病例確診,只是疫調輔助工具,多用在流行病學調查。

Q3

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為什麼有人痊癒後又被驗出病毒?COVID-19感染後能不能免疫?

基本上,人體感染過某個病毒後,體內會留下抗體「記住」這隻病毒,下回病毒再入侵就會啟動防禦機制,所以通常不會被同一隻病毒感染。會出現痊癒後病毒檢測又陽性,有可能是採檢上的誤差、病人還未痊癒、或是極少數的「無法產生抗體」的特異性體質。

不只COVID-19有「復陽」問題,其實流感也常出現,有些是病人還未痊癒、病毒沒有消失,因為病毒數量太少、而未採檢到;或是醫護人員在採檢時,力道不夠大、範圍不夠廣、採得不夠深,也可能沒能採到病毒,檢驗結果就會出現陰性。再者,病毒與人體接合的受體是下呼吸道的「ACE2」,上呼吸道的病毒量本來就較少,但喉頭式子只能檢驗上呼吸道。

此外,目前對於這個病毒的特性仍無法完全掌握,變異後會不會造成抗體消失?還需要時間觀察。在過去人類與病毒交手的經驗中,極少數人會對某些病毒無法產生抗體,例如B型肝炎就有1%至3%的人,接種疫苗後仍無法激發抗體,所以即便感染或接種疫苗,仍無法有保護力,可能反覆被感染。目前COVID-19的康復個案報告,都能在個案身上找到抗體,但對這隻新病毒的認識還不夠全面,無法百分百確定不會出現如B型肝炎類似的狀況。

Q4

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為什麼無症狀也會傳染?

一般急性呼吸道病毒感染,合理的潛伏期為3到10天,95%的案例幾乎都發生在7天內,超過一週、小於1天都很罕見,但因為COVID-19卻出現無症狀也能感染的狀況,讓其潛伏期不易判定。

WHO提出報告,COVID-19患者中有8成是輕症、近5成甚至沒有明顯症狀。為什麼自己沒症狀、卻可以傳給別人?目前的研究發現,COVID-19的一大特性是,臨床症狀與病毒量多寡沒有直接關係,症狀輕微者與明顯呼吸道疾病的確診者,病毒量幾乎一樣多;台灣確診病人還有症狀好轉、病毒量卻增多的狀況。因此,看似健康的確診者,還是會排出病毒造成他人感染,但其本身沒有症狀可能是病患本身的免疫力「過弱」導致。

病毒跟免疫系統作戰時,病毒所在的鼻黏膜、呼吸道表面被破壞,就會造成不舒服的症狀。若病毒長驅直入,免疫力較差的人、免疫系統「不積極」,會和病毒打持久戰,而慢慢把病毒清掉,所以產生的症狀就不強。這也能合理解釋,為何現在的研究發現,無症狀感染者的病毒量與一般確診個案一樣多。不過,值得注意的是,無症狀感染者仍然有機會快速改變、轉為重症。

Q5

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為什麼病毒會變異?

SARS-CoV-2是具有3萬個鹼基的RNA病毒
病毒依遺傳物質成分區分為RNA病毒跟DNA病毒,DNA一定要很精準複製才能成功,比較穩定;RNA複製精準度則沒那麼高,就算有誤差,還是可以複製成功,複製誤差就是變異產生的原因。 冠狀病毒多屬於RNA病毒,而鹼基則是RNA單位分子之一。 延伸閱讀:《【病毒密碼】2019新冠狀病毒防疫第二階段──封境焦土戰與病毒變異的賽跑》
。中國科學院的《國家科學評論》(National Science Review)期刊,3月發表《關於SARS-CoV-2的起源和持續進化》論文指出,現已發生149個突變點,並演化出L、S亞型
根據文獻,目前L型病毒佔7成、S型3成;L型毒性大、傳播力較強、臨床症狀明顯;S型則攻擊力小,但確診者較不容易被發現。

病毒會變異的原因可略分成兩種,一是自然演變。冠狀病毒是RNA病毒,複製精準度不如DNA病毒精準度高,只要出現複製誤差,就是變異。第二是演化壓力,當病毒遇到抗體攻擊,就會想辦法朝有抗藥性的方向演變,找出生存之道。而目前的SARS-CoV-2沒有疫苗、也僅少數人有抗體,因此屬於自然演變。

SARS-CoV-2才出現幾個月,科學家目前認為病毒株雖然各地不同,但病毒有變異、但差異還算在極小範圍內。以B型肝炎來說,經過數千年演變已有10種不同基因型,每種病毒變異都差距8%以上;而SARS-CoV-2的病毒株都只有百分之零點多的差異而已。

Q6

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為什麼WHO這麼晚才宣布大流行?

COVID-19疫情初期,主要流行區都在中國武漢及湖北地區,WHO稱「有限度人傳人」;一直到3月11日,疫情已擴散全球逾百國、病例數超過10萬人,WHO秘書長譚德塞(Tedros Adhanom Ghebreyesus)才正式宣布,疫情已是「全球大流行」(Pandemic),引發國際質疑。

WHO定義的「全球大流行」(Pandemic)指標,是依病毒擴散的廣度、影響的國家與人數來評估,當流行病在全世界「多個國家爆發蔓延,病毒能輕易感染人、傳播速度快」,才會列入「全球大流行」。

1月時,COVID-19仍只在中國、亞洲幾國出現確診案例,在WHO定義下仍屬於「流行病」(epidemic),未達「全球失控」;3月時,兩週內病例數增加19倍,近12萬人染疫、擴及超過110個國家,義大利、伊朗、韓國等疫情大爆發,WHO依其指標宣布全球大流行。

過去1918年西班牙流感、1957亞洲流感、1968年香港流感、2009年H1N1新型流感,都曾被宣告「全球大流行」,但皆為流感病毒,COVID-19是第一個由冠狀病毒引起的全球大流行,也是20世紀以來,第5次全球大流行疾病。

當流行疾病進入在全球大流行時,WHO需擔任統籌角色,協助世界各國政府和研究人員能進行更多合作,經費與藥物等資源做更有效的分配,幫助提供民眾各項指引建議,阻止疫情繼續擴散;也希望能影響各國防疫政策更積極,包括啟動與擴大相關應急機制、確實與民眾溝通風險及保護自己的方式,以及積極疫調、檢驗、隔離並治療病患。

Q7

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為什麼有天熱讓病毒消失的說法?

如何抑制來勢洶洶的COVID-19?除了加速疫苗和藥物研發外,「靠老天」也是一派說法,認為病毒到了夏天,氣溫升高後,可能自然消失。

但「天候說」其實仍未有定論。儘管過去文獻認為,流感、冠狀病毒的病毒酵素,通常到了高溫的環境活性會降低;也有學者認為,人體在冬季時維生素D和褪黑激素降低,免疫系統較弱;同時,冬天時人在室內活動交際時間多,增加病毒傳播的機會。

但SARS-CoV-2是全新的冠狀病毒,溫度、濕度對其傳播是否有影響,無法定論;特別是疫情在天候極熱的東南亞國家如新加坡,傳播力道似乎沒有比較弱。

2009年H1N1新型流感在春季爆發,一路延燒到夏季,並在冬季到達高峰。意即若全球大流行時期,大量的病例也能讓病毒在夏季仍繼續傳播。2003年SARS在當年7月時結束,也並非氣溫所致,而是因為它是一隻尚未進化完全的病毒,感染者發燒2天後才具傳染力,讓各國得以有效隔離及治療,因而全面防堵疫情。

要防範COVID-19,目前能做的是做好防疫管控、社會隔離、個人防護之餘,高氣溫或許能扮演控制疫情的有利因素之一,但不能期望天氣變熱病毒會自然消失。

Q8

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為什麼勤洗手比戴口罩重要?

COVID-19造成全球口罩荒,但很多研究顯示,勤洗手更重要。因為這隻新病毒為飛沫傳播,感染者若咳嗽,病毒最遠能噴到2公尺,大約只能在空中待2、3秒的時間;但病毒噴出後、落在環境裡,卻能在無生命體上附著好幾天。

新加坡在國際醫學期刊《美國醫學會雜誌》(JAMA)發表研究,針對負壓隔離病房做病毒採檢,發現醫護人員的裝備、面罩與N95口罩都沒有採檢到病毒,空氣中也沒有驗出病毒存在;但在設備上,例如床欄杆、長桌與洗臉台等則是驗出SARS-CoV-2病毒,即手接觸這些沾有病毒的地方後,再傳播的機率更大,因而凸顯「手部清潔」重要性。

此外,華盛頓大學與美國國立衛生研究院(NIH)研究人員針對醫院和家庭常見的7種材料檢測發現,SARS-CoV-2病毒在塑膠和不鏽鋼表面的存活時間最久長達3天、氣溶膠狀態活力大約3小時、紙箱包裹或手機外殼則達1天。但病毒不會透過無生命物體傳播,而是透過手部接觸後摸臉、鼻等間接傳染,所以建立手部清潔、少摸口鼻的習慣,比戴口罩更重要。

Q9

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為什麼有群體免疫的主張?

相較多數國家採嚴厲的封境、隔離手段,英國初期採取相對寬鬆政策,被部分輿論稱為「佛系防疫」。

英國首席科學顧問瓦倫斯(Patrick Vallance)更指出,要讓疫情上升曲線趨緩,防止病人數量快速暴增而壓垮醫療體系,但因大流行已無可避免,完全無人感染也不是件好事,因為有些人有免疫力,日後較不會出現疫情反彈感染人數暴增;若在疫苗尚未研發之前,至少要有60%人口受過感染,英國社會才可能對這個疾病產生「群體免疫」(herd immunity)。「 群體免疫說」立即成為全球熱議關鍵字。

人類從中世紀開始到1918年西班牙流感,面對大流行疫病的做法,就是「群體免疫」,讓多數人自然感染後,達到群體免疫,讓病毒流行被抑制、甚至自然消失。但在進步的醫療後,多半是用「疫苗」來達到群體免疫。

這次COVID-19還沒有疫苗,英國用了「老祖宗」的做法,不過,群體免疫不代表要馬上感染60%的人,英國政府的作為是透過「減災」手段,盡力讓每天新增的病人平均分配,不要一次爆量太多,把讓疫情曲線拉平拉長,最終達到60%免疫,減少死亡。

但英式手段背後也有其醫療能負荷量的考量。英國的公醫制度(National Health Service, NHS)讓全民都可免費就醫、但有嚴格的分級醫療,除非緊急傷患,否則必須預約排隊,這個制度的思維就是把醫療資源保留給重症者。在醫療資源有限下,英國政府擔心COVID-19疫情會讓醫療排擠效應更大,因而做出輕重分流的政策。

不過,隨著英國及全歐洲感染人數飆升 ,3月24日, 英國首相強生(Boris Johnson )頒佈「全境居家隔離」命令,防疫手段調升至「魔系」,全英除民生必需與特定行業,即刻停工停班;非必要或特許者,未來3個星期不得離開家門;公眾在戶外須保持2公尺以上 的距離。同時號召退休醫護返回醫療機構支援。

Q10

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為什麼懷疑染病不要自行就醫?

歐洲、日本、新加坡和台灣,此次防疫策略雖不盡相同,但都宣導若懷疑自己或身邊的人罹病,「 不要自行就醫」,應透過在地防疫專線或機構諮詢,由防疫單位進行檢疫或指導就醫。原因是,擔憂民眾自行移動,在就醫的路上即可能增加病毒擴散的風險,例如搭乘大眾交通工具,若口罩沒戴好、一路咳嗽、把唾液留在交通工具上,形同是「移動病毒」,增加社區傳播的風險。

此外,逕行就醫也可能讓某些醫療機構反而被塞爆,而一旦診治時間過長、醫療不堪負荷,也會增加院內感染的危機。由防疫機構統一調度,才讓能讓醫療量能平均分配並統一掌握。

在台灣,若有任何疑似症狀或相關疑慮,請先撥打傳染病諮詢專線「1922」,或各縣市防疫專線,詳細告知症狀、旅遊史、接觸史;居家隔離或居家檢疫者,可分別聯絡衛生局、鄉鎮市區公所民政科,由防疫單位安排就醫動線。

索引
Q1
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