禽流感的現況及防疫

 
2007/09/05 劉宏仁 | 屏東科技大學獸醫學系暨生物科技研究所
謝耀清 | 臺南縣家畜疾病防治所     28,632
 
禽流感病毒的特性

禽流感病毒顆粒在電子顯微鏡下呈球狀,直徑大約是80~120 奈米,病毒基因體分成8個片段的RNA病毒。凸出於禽流感病毒脂質套膜外的兩個主要醣蛋白,為血球凝集酵素(haemagglutinin, HA)及神經醯胺酵素(neuraminidase, NA,或稱神經胺酸酶)。

HA可與宿主表面的矽酸接受體結合而使病毒進入細胞內,是誘導產生中和抗體的蛋白。NA是另一個誘導產生中和抗體的抗原,可切割宿主細胞表面矽酸接受體與病毒結合的醣基。這個醣蛋白可預防病毒的聚集,因此被切割破壞後會促進細胞內病毒的釋放,現今常以抑制NA蛋白的策略來達到控制病毒的目的。

M2是流感病毒的第3種膜蛋白,存在的量非常少,主要做為離子通道。M2可調控病毒內部的pH值,使病毒在複製初期能夠脫套,抗病毒藥物amantadine及rimantadine可藉由抑制M2的功能而達到抗病效果。NP是核蛋白,PA、PB1及PB2是病毒聚合酶次單位,共同形成RNP (ribonucleoprotein)。此外還有NEP蛋白(nuclear export protein),它的功能是聚集RNP並協助其從細胞核內輸出。

禽流感病毒的遺傳物質是RNA,其突變率很高,是DNA的數倍。因此這種病毒基因每年累積的點突變就足以造成抗原性改變,稱為抗原性的微變。因為每次只有一個或少數幾個胺基酸發生變化,所以抗原的變異性較小,引起的流行規模也較小。

不過因為流感病毒的遺傳物質有8段,因此當不同基因型的病毒同時存在時,極易產生整段遺傳物質的交換,稱為遺傳重組合。當這種遺傳組合發生在與宿主免疫反應相關的抗原基因(如HA及NA)時,會造成抗原性的巨變。由於大多數宿主對新抗原都無免疫力,就可能引起世界性的全面流行。到目前為止,禽流感病毒至少有15種HA(H1至H15)與9種NA(N1至N9)亞型。

禽流感病毒的宿主

禽流感是一種禽類重要傳染病,可引起雞及火雞惡性傳染及急速死亡,在1878年首度被分離發現而提出病例報告。早期曾把這種病稱為「雞瘟」,直到1981年才改為「高病原性家禽流行性感冒」,已列為我國甲類法定動物傳染病。

禽流感依病毒的病原性,可分為高病原性及低病原性。禽流感病毒病原性的高低可由HA蛋白質切割位序列判定,高病原性禽流感HA蛋白質的切割位含有多個鹼性胺基酸,而低病原性的禽流感只含1個鹼性胺基酸。前者會散布至全身,導致死亡。而後者只局限在呼吸道及消化道繁殖,無法擴及全身。對家禽而言,只有H5及H7兩型才可能造成高病原性禽流感,很多H5及H7亞型禽流感毒株並不會造成高病原性禽流感,大部分只引起輕微的消化道及呼吸道感染。

禽流感病毒在自然條件下能感染多種禽類,野禽尤其是野生水禽,如野鴨、野鵝、海鷗、燕鷗、天鵝及黑尼鷗等較易分離到禽流感病毒。野禽感染病毒後大多是無症狀的隱性感染,而成為禽流感病毒的天然貯毒庫。

家禽中以火雞最為敏感,雞、雉雞、鴿子、鵪鶉、鷓鴣及鴕鳥等都會受到禽流感病毒的感染而大批死亡。過去一般認為家鵝和家鴨對禽流感病毒不敏感,感染病毒後大多無明顯症狀。然而近年來的研究卻顯示鵝和鴨在感染H5N1型禽流感病毒後,也會有明顯的症狀和病變,尤其對幼齡的鵝及鴨會引起較高的死亡率。

截至目前為止,曾經分離到禽流感病毒的禽類,包含燕子、麻雀、烏鴉、鷗椋鳥、藍翅水鴨、斑鴨、鳧、針尾鴨、鶴、寒鴉、岩鷓鴣、蒼鷺、磯、茨鳥、八哥、鸚鵡及海濱鳥等。此外,也曾從海豹、鯨及水貂等動物體內分離到禽流感病毒。過去一般認為,人只能在人工感染條件下才會被禽流感病毒感染,但現在發現禽流感病毒能直接感染人,並引起發病甚至死亡。在實驗室人工試驗中,豬、水貂、猴、貓等都可被禽流感病毒感染。

接種疫苗雖然可以減緩臨床症狀及降低死亡,但不能防止感染。例如美國明尼蘇達州曾大量使用疫苗以控制火雞的低病原性禽流感,而墨西哥及巴基斯坦為控制高病原性禽流感也已使用疫苗10年了,但都未能撲滅其境內的H5N2型病毒。

禽流感病毒的傳播途徑

禽流感病毒能長期存活在受感染的禽類糞便、水及紙巾中,且在低溫環境中存活時間更久,如在攝氏22度的水中可存活4天,攝氏0度以下則可生存30天,在冷凍物體中更可無限期生存。禽流感是高度接觸性的傳染病,可透過多種途徑傳播感染,如消化道、呼吸道、皮膚損傷及眼結膜等。

禽流感的擴散主要是透過糞便中大量的病毒粒子污染空氣而傳播,人員和車輛往來是傳播禽流感的重要因素。感染禽群的糞便和分泌物污染的飼料、飲水及空氣中的塵埃,以及籠具、蛋品、種苗、衣物及運輸工具,都可透過各種管道進入其他的健康禽群。而帶病毒的候鳥和野生水禽在遷棲過程中,沿途可散播病毒。與帶禽流感病毒的人或豬的接觸也可能引起病毒的傳播。

禽流感一年四季都能發生,但以冬春季節較多,夏秋季節則零星發生。氣候突變及冷刺激或飼料中營養物質缺乏,都能促使這種傳染病的發生。另外吸血昆蟲也可傳播病毒,帶毒的種蛋會造成幼雛垂直傳染。

不同禽流感病毒的病毒株有不同的特性,例如在美國H7N2病毒感染後4至7天,有90~100%的雞隻都會排毒,13天後尚有15%雞隻會排毒。在抗體方面,美國H7N2病毒感染後在雞場內散布甚為快速,因此感染後7天就有90%雞隻呈抗體陽性。同樣地,臺灣的H6N1及H5N2 病毒傳染也甚快速,遭感染的雞場雞隻抗體陽性都在50%以上。

先前亞洲各國爆發禽流感疫情,專家學者認為候鳥是傳遞病毒的一大漏洞。根據研究報告指出,野鴨等水棲候鳥在自然界中攜帶H5N1病毒最多,但野鴨對病毒具有免疫力,因此這些病毒隨著候鳥南飛過冬,讓疫情如接力般地一國接著一國發生。

由於雞隻感染禽流感,導致民眾敬「雞」而遠之,然而目前尚未發現吃雞肉和雞蛋而間接感染禽流感的病例,僅出現曾與雞隻接觸而直接傳染給人類的情況。由於禽流感病毒並不耐熱及酸,人胃裡面的胃酸對於禽流感病毒具有抑制作用,而一般只要以攝氏56度加熱3小時、60度加熱30分鐘或100度加熱1分鐘都可殺滅病毒。因此只要把雞肉或雞蛋等食品確實煮熟才食用,被感染的機率甚小,無需於恐慌。

高病原性禽流感病毒感染野生水鳥一般不會發病,野生水鳥包括雁鴨科、鷸行科及鷗科,隨著遷移的路線把病毒傳播甚遠,其中以雁鴨科最普遍。從世界各地的野鴨常可分離到低病原性禽流感病毒,少數可以分離到高病原性禽流感病毒。目前亞洲部分國家有高病原性禽流感的疫情,候鳥遷徙時過境臺灣有可能帶來病毒,須小心防範,尤其不可非法走私農產品或非法施打疫苗。

帶有病毒的候鳥遷徙時過境臺灣會直接傳染雞隻,或傳給臺灣的野生留鳥例如燕子、麻雀與小白鷺等,再間接傳染給雞。感染的禽鳥由呼吸道、結膜及糞便排出病毒,藉由直接接觸或間接由空氣灰塵、昆蟲、器具及人員媒介而傳染。有些毒株甚至不必經由空氣傳染,如病毒可以進入蛋中,但已造成胚胎死亡,目前並無藉蛋傳染給小雞的證據。

家禽的移動和活體的交易會使病毒更加擴散。由香港觀鳥協會2004年初的觀察結果來看,H5N1的發生與鴿子及麻雀等來回於水塘及雞場的陸鳥無關,家禽的移動才是疫情擴散的主因,例如2004年初蘭州運雞隻至1,500公里的拉薩造成H5N1病毒擴散就是一項明證。

禽流感病毒流行現況

近年來在亞洲地區,例如越南、泰國、印尼、柬埔寨及中國大陸等地,H5N1禽流感的疫情不僅造成雞隻大量死亡,也發生人類被H5N1病毒感染導致死亡的病例。流感病毒的生命周期及其特殊的基因性質,使它在複製時非常容易突變,基因的變異可能使病毒改變對不同宿主的感染力與致病性。從病毒的演化來看,歷史上人類所發生過的幾次流行性感冒大流行都與鳥類有關,因為人類的病毒會與鳥類來源的病毒發生基因交換而產生新的變種病毒。

最主要交換病毒的來源是野生水禽類。如1918年大流行的西班牙型感冒病毒(H1N1)可能包含了8段鳥類來源的基因,1957年大流行的亞洲型感冒病毒(H2N2)包含了3段鳥類來源的基因,1967年大流行的香港型感冒病毒(H3N2)則包含了2段鳥類來源的基因。因此在人類病毒的演變上,鳥類扮演著重要的角色。

1997年香港發生18人感染H5N1禽流感,並造成6人死亡,這是第1次由人體分離出這種病毒。世界衛生組織進行病毒的基因分析,發現病毒的全部基因都由禽鳥而來,不像1918年、1957年和1968年發生大流行的A型流感病毒混合了人類與鳥類的病毒基因。雖已證實H5N1禽流感病毒沒有與人類流感病毒基因發生交換的現象,但禽流感病毒是否經由點突變而產生與人細胞接受器接合部位改變的突變種,則有待證實。

流感病毒在1918年造成的全球大流行,是人類歷史上死亡人數最多的一次疫情,在1年內全球死亡人數超過4千萬,八十幾年來這個病毒對人類的威脅始終沒有解除。在過去40年間,高病原性禽流感病毒在家禽上造成的病害非常少見,但近年來造成的病害突然爆發,且低病原性H5及H7禽流感病毒也有數起爆發病例。

在1994至1995年間,北美洲墨西哥也爆發高病原性H5N2的禽流感疫情,這個病毒證實由低病原性H5N2病毒突變而來,且持續保留在雞隻體內。自1997年起墨國每年都可分離到這個病毒,該國政府當時以多達一百四十餘萬劑的疫苗來控制雞隻的疫情。在2001年,中美洲薩爾瓦多及瓜地馬拉也分離到與墨西哥種相似的H5N2病毒,這是中美洲禽流感疫情的首例,病毒可能藉由受污染的雞隻產品及器具在兩地間擴散,兩國都以複合式疫苗控制疫情。

美國賓州在1996至1998年間也曾發生低病原性H7N2病毒感染的疫情,共有約250萬隻禽鳥遭到病毒感染,而約有25%禽鳥出現呼吸道感染及產蛋減少的症狀。2002年維吉尼亞州再次爆發低病原性H7N2禽流感疫情,共有197個病例發生,撲殺近500萬隻禽鳥,並發現此病毒雖然在HA蛋白的切割位多了幾個胺基酸,但並沒有因此突變成高病原性病毒。

隨後在2003至2004年間,康乃狄克州及德拉威爾州再度發現低病原性 H7N2病毒的病例。而2004年2月美國德州一座小鎮發現高病原性 H5N2病毒感染病例,至於這次的病毒與墨西哥的病毒株是否相關,目前尚不得而知。

值得一提的是2002年以前,在南美洲並未發現高病毒性禽流感疫情,但在2002年4月底及5月初智利第五區的一座農場,發現雞隻感染低病原性 H7N3病毒。在同年5月底,這座農場再次因感染高病原性 H7N3病毒造成大量雞隻的死亡。由於這株病毒在HA切割位上多了10個胺基酸,改變了蛋白質原有的構形,使病毒對雞隻有很高的致病性。

在1995年,南亞的巴基斯坦北部爆發嚴重高病原性禽流感(H7N3)疫情,共造成320萬隻禽鳥死亡,經施打疫苗才得以控制疫情。2001年3月在巴國首都伊斯蘭馬巴德西南方200公里處雞場,再度爆發H9N2及H7N3病毒複合感染疫情,這次分離的H7N3病毒與1995至1996年分離的H7N3病毒極為相似。隨後在2003及2004年,也再次分離到高病原性H7N3 病毒。

1997年5月香港爆發首例高病原性H5N1 禽流感疫情,而在11月再度發生疫情。由於H5N1病毒廣泛分布在雞、鴨及鵝中,最後藉由撲殺香港所有的家禽鳥才得以控制疫情。2001及2002年香港再度爆發H5N1疫情,但分離出的病毒基因型與1997年發生的H5N1相異。2002年的疫情共有22座農場遭到感染,撲殺了95萬隻雞,並以H5N2做為疫苗接種以控制疫情。

同年11月在澳洲新南威爾斯及譚活府的雞場,也爆發高病原性H7N4禽流感疫情,大量的雞隻及雞蛋被銷毀,損失澳幣至少450萬。此外澳洲在1976(H7N7)、1985(H7N7)、1992(H7N3)及1994(H7N3)年,也曾爆發高病原性流感疫情。

在歐洲的愛爾蘭共和國於1998年3、4月間,發生29件低病原性 H7N7流感疫情,同時間北愛爾蘭也爆發3起類似的H7N7 流感疫情。義大利是歐洲流感疫情較嚴重的國家,同年在雞場也分離到低病原性 H5N9流感病毒。隔年3月義大利發生第1起低病原性H7N1禽流感疫情,全國共有199處農場被感染。同年12月中旬,一座火雞場因感染高病原性H7N1病毒而造成大量死亡,隨後總共爆發413例,130萬隻家禽被撲殺。

在2000年4月及8月義大利又發生禽流感疫情,政府當局下令撲殺,共有52起低病原性病例需要撲殺。該國施行禽流感的疫苗接種計畫來控制禽流感疫情,以維羅納南方方圓1,155公里內的150萬隻家禽為主,死毒H7N3病毒被做為指標性疫苗,區分受感染及施打疫苗的家禽。

目前已知禽流感在感染初期可以藉由其HA蛋白誘導中和抗體,因此若施以H7抗原疫苗可有效改善臨床症狀及防止病毒散布。而不同的NA可誘導其專一性的抗體,可以區分受感染及施打疫苗的禽鳥,及持續監控疫情的發展,結合監控系統便能有效消除低病原性 H7N1病毒。

在2001年,德國也在南部一座小型農場發現低病原性 H7N7病毒感染,感染雞隻全數遭撲殺。2003年2月荷蘭東部格德蘭省一座農場,也爆發高病原性 H7N7禽流感疫情,病毒並散布到其他區域,全國共有241起爆發案例,造成約3,000萬隻家禽死亡。同年4月中旬,這個病毒散布至鄰國比利時,也造成8起疫情及2,300萬隻禽鳥死亡。

2003年12月12日至2004年2月27日,東南亞8個國家首次發布高病原性H5N1雞隻感染病例。這個病毒的散布在中國特別嚴重,在31個省份共有49起爆發病例。其他東南亞國家如印尼共發生127起病例,泰國共有61起病例,越南有57起病例,日本在同時也有數個病例發生。

香港自1997年爆發首例H5N1 禽流感疫情後,在2004年1月又再次分離到H5N1禽流感病毒。2004年1月20日臺灣也發生兩起低病原姓 H5N2禽流感病例,約撲殺5萬4千6百隻禽鳥,在同年3月初再次爆發禽流感疫情。所幸在臺灣爆發的禽流感都是低病原性,在政府相關單位的努力下已有效控制疫情。

禽流感病毒的防範

1997年世界衛生組織為了了解人與人之間傳染的現象,因此檢測香港暴露群502人的血清樣本,發現只有9人呈抗H5N1病毒陽性抗體。呈陽性的人都是來自養雞場的工作人員、病患的家人、病患的醫護人員及實驗室工作人員等。反之,非暴露群的419人血中全無抗H5N1的抗體。因此暴露於感染雞群或直接接觸病毒的人較可能被感染。

臺灣自1997年香港禽流感事件之後,由行政院農業委員會家畜衛生試驗所逐年採行各種禽類的主動性監測,以防範香港H5N1禽流感藉由候鳥帶毒或其他途徑感染本土家禽。監測結果確認臺灣的養雞場、養鴨場、甚至由境外及金門輸入臺灣的各種禽類中存在不同的病毒群,但大多是弱毒株,對臺灣的家禽產業並沒有立即威脅。

然而弱毒株是否會變異為強毒株,卻是最大的隱憂。雖然臺灣的H5N2禽流感病毒可能會因基因突變而變為高病原性H5N1,因若與具有N1的禽流感病毒同時感染一個禽類細胞,便可能因基因交換而變為H5N1,但它仍是低病原性。

禽流感病毒是否會傳染給人與病原性高低無關,與亞型也無關,而是與病毒基因發生某個種突變有關。並非所有高病原性禽流感病毒都會感染人,韓國先前發生H5N1疫情波及19個雞場,但其雞場工作人員體內並無禽流感抗體存在,似乎那個禽流感病毒不會傳染給人。同樣地,1983年美國賓州發生的H5N1高病原性禽流感,與1999至2000年義大利發生的高病原性H7N1禽流感,也都顯示這些病毒未感染人。

感染禽流感的臨床症狀潛伏期從幾小時到幾天不等,一般發病率高但死亡率低,但受到高致病力毒株感染時,發病率和死亡率可達100%。禽流感主要是攻擊禽類,但是由於H5N1亞型突變快速,已經可以透過禽類傳染給人類,若是進而與人類的流感病毒接觸進行基因重組合,可能會引發人傳人的禽流感疫情。屆時的傳播速率可能比SARS還快,令人擔憂!

但一般民眾較少直接與雞、鴨等禽類接觸,並不屬於高病原性禽流感的高危險族群,因此以預防流感為主。此外,也要減少與禽類接觸及做好個人衛生管理。如果有感冒症狀,更要避免與禽類接觸,以免讓兩個病毒產生基因重組合,引發更嚴重的疫情。一般大眾如果必須到禽流感流行的地區或養殖場,則須減少與禽類、飼料和水源接觸,另外接觸禽畜後切記要用洗手液及清水澈底洗淨雙手。

近來新型禽流感疫情已在亞洲越南、印尼、泰國及中國大陸等國家造成多起人類死亡病例,這種「高病原性家禽流行性感冒」病毒(H5N1)在鳥禽或豬身上產生變異後,極可能轉變成侵犯人類的病毒。臺灣雖是候鳥遷徙的中繼站,但仍是禽流感的「清淨區」及「非疫區」。有鑑於過去SARS疫情對全國社會及醫療體系造成嚴重的傷害,為因應禽流感疫情,避免重蹈覆轍,政府相關單位已積極採取各項防疫措施及相關應變機制。

現階段的動物疫情與人類病例都局限在國外,且H5N1病毒也尚未完全適應人體,不會在人與人間輕易傳播。但為防範及減少被流感病毒感染的機會,仍應注意下列事宜。
  1. 「不」靠近、接觸及餵食候鳥及一般禽鳥。
  2. 「不」至禽流感流行地區參觀禽鳥的養殖或展示,以及不私自攜帶禽鳥入境。
  3. 「不」讓飼養的禽鳥與其他不同類飼養禽鳥(雞、鴨)、家畜(豬)混居。
  4. 「不」把飼養的禽鳥(鴿類)野放。
  5. 「不」觸碰、販售、購買及攝食罹病禽鳥。
  6. 「不」購買來路不明的禽鳥肉品。
  7. 「不」自行宰殺禽鳥及隨意棄置病死禽鳥。
  8. 「不」生食禽鳥類製品(包括蛋類及相關產品)。
  9. 「不」去擁擠和空氣不流通的公共場所。
  10. 「要」勤洗手。接觸禽鳥肉類及排泄物後,應以肥皂清洗雙手。
  11. 「要」打「人流感疫苗」。
  12. 「要」均衡飲食、適當運動、充足睡眠和休息及減少壓力。
  13. 「要」做好自我健康管理,每天量體溫,若發燒應戴口罩立即就醫。