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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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終結結核病的武器

Jon Cohen

每年有將近一千五百萬人死於結核病,但其實若能規律地使用抗生素治療,大部份的病例都可以治癒。有國家靠著某個不起眼的英雄讓這長久以來的苦難獲得控制:一個簡單的診斷測試。

誇姆沙尼鎮(KwaMsane Township)座落於地勢起伏的丘陵間,位於南非的誇祖魯-納塔爾省(KwaZulu-Natal Province)。往西開三十分鐘,你會看到大象、長頸鹿、斑馬和犀牛們在貫穿野生動物保護區的公路兩側漫步。再往東幾公里,是蔓生的甘蔗田,在亞熱帶的陽光中閃閃發亮,彷彿一路綿延入印度洋。誇姆沙尼是個美麗的地方,但當地居民罹患多重抗藥性(multidrug-resistant,簡稱MDR)結核病的比例卻是全球數一數二,這類型結核病的患者常會喪命。

2011年11月,25歲的奈寇波(Jabu Ngcobo)覺得身體側邊疼痛,因此前往誇姆沙尼的診所就診。誇姆沙尼的診所位在一個拖車屋停駐場,幾台充當診所用的拖車──當地稱為停駐場之家(parkhomes)──圍著一小片搭有棚子的空地是等待區,候診病人們坐在塑膠椅上等待。奈寇波說:「我當時整個腦子裡都在想自己得了MDR的結核病,因為我兩個兄弟和一個姊妹都得了」。

她的兄弟姊妹都是在驗過唾液樣本後,才得知自己得的結核病是屬於危險的一類,而他們的唾液樣本都是送到距當地南方275公里的德爾班(Durban)的實驗室化驗。實驗室收到樣本後,需要先培養結合分支桿菌(Mycobacterium tuberculosis),等到菌落夠大了,才能夠進行藥物敏感性的測試。在最好的情況下,這個過程需要六週的時間完成;不過,受限於運送樣本的速度、實驗室的積案數量、還有出報告時間的拖延,實際上,像誇姆沙尼這樣的鄉下地方,病患們在得知測試結果前,往往已經過了三個月,他們得要到那時候才會知道,自己是只要接受為期六個月、相對簡單的抗生素療程就好,還是得忍受長達十八個月、重負荷的藥物治療。這樣的延誤意味著極顯著的差異,一邊是永久性的肺部受損、甚至死亡,另一邊是沒有長期影響的康復狀態。

檢測結果證實,奈寇波真的得了MDR的結核病──她在獲悉的隔天就開始接受治療。負責在誇姆沙尼診所治療奈寇波及她家人的蘇格蘭醫生拉塞爾斯(Richard Lessells)說,對於奈寇波的兄弟姊妹來說,那幾個月沒有適當治療的等待期最後有了沈痛的結果:她的其中一個兄弟肺部有無法治癒的嚴重損害。反之,由於奈寇波馬上開始每天服用22顆藥、並注射抗結核病的藥物,她在診斷後一個月就已檢測不出病菌。

奈寇波快速的診斷及復原主要歸功於一台名為GeneXpert的機器,位在拖車屋裡的診所把這台機器放在一個櫃台上,外觀看起來像是一台高級的濃縮咖啡機。在幾年前,這台機器背後的先進辨識結核菌DNA分子分析技術,對最高等級的生物實驗室來說都還無法想像,機器本身操作起來卻很容易。技術人員首先把病患的唾液樣本注入一個看起來像墨水匣的卡槽中,再把卡槽扣入機器中,待反應後,如果唾液內存有結核菌DNA,則該DNA的特定一小段會被放大出來。一旦接觸到這目標DNA,螢光微粒就會發亮,機器會偵測到螢光,並把資訊傳送到電腦中。這整個過程只要短短兩小時就能完成。GeneXpert不只能偵測到造成結核病的細菌的存在,還能夠正確地判斷該菌種是否有發生抗藥性的突變。

結核病一般是藉由空氣傳播,全球有三分之一的人類受到感染。對大多數受到感染的人來說,這個疾病並無害,絕大部份的人甚至不知道自己已經被感染了。而對世界上的許多地區來說,這個疾病的流行,已是塵封的歷史。然而,在非洲中部及南部許多國家,結核病仍是肆虐的流行病。在2011年,估計有870萬人感染結核菌而生病。每年,約有140萬人死於結核病;愛滋病是唯一比結核病奪走更多人性命的傳染性疾病。

這個疾病持續流行的一個主要原因,是因為缺乏一種有效且負擔得起的技術,來篩檢究竟誰得了病。每年,估計約有300萬個結核病病例沒有被診斷出來。有些病例根本就沒有接受檢測。至於其他有受檢的病例,礙於老式的診斷技術,也缺乏正確清楚的健康檢查報告。傳統檢測結核病的技術,是把唾液樣本染色、置於載玻片上,再放在顯微鏡下檢查是否有結核菌存在。這個在125年前就發明的「塗片」測試法只能檢驗出不到60%的病例,且無法篩出具有抗藥性的病菌種類。更精確、得以測試病菌對特定藥物的敏感性的培養技術,所費時間更長、成本更高昂,而且只有在設備完善的實驗室裡才有辦法進行──因此,這技術被用得很少。其結果是,根據世界衛生組織(World Health Organization)的資料,全球約有80%的抗藥性病例並沒有被發現。綜而觀之,這些未被診斷出來的病人等於是在大量蓄積病菌,其中還包含有具抗藥性的菌種。疾病在各地蔓延且在各社區間傳過來又傳過去,打擊那群原本就脆弱的人,例如還在一邊同時跟愛滋病搏鬥的病患。

一個實用、快速且有力的診斷工具可望改變這個致命的循環。這個裝置的問世是公家單位與私人機構的合作結果,成員包括紐澤西醫學暨牙醫大學(University of Medicine and Dentistry of New Jersey)、瑞士日內瓦的創新醫療診斷法基金會(Foundation for Innovative New Diagnostics)和總部設於美國加州森尼維爾市(Sunnyvale)的製造商西菲義德公司(Cepheid)。GeneXpert結核病偵測機器在2010年12月獲得世界衛生組織的許可。幾個月後,南非的衛生部長摩特蘇阿勒蒂(Aaron Motsoaledi)把這個機器比做對抗結核病之戰中的「火箭炮」,並承諾要讓全國的52個地區都有這項設備。
  
單單只靠GeneXpert並不足以解決在南非或世界其他地區結核病肆虐的問題;這可能還需要仰賴有效的預防注射、以及更有效的藥物。然而在此同時,針對那些正在受結核病摧殘的國家,尤其是那些帶原者數量仍持續上升、病菌能抵抗更多種藥物的病例,這樣的診斷工具的確是極關鍵且必要的第一步。要讓這機器在缺乏先進醫療照護機制的南非偏鄉裡普及,就邏輯上和成本上來說,都是一個挑戰,但是若不這麼做,會帶來致命的後果。為了解這背後的困難與危險,值得我們花時間探討一下在幾年前發生於距誇姆沙尼幾百公里另一個地點,某種結核菌所引發的疫情大爆發夢魘。

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