了解輪狀病毒與腸病毒

1. 幼兒殺手
輪狀病毒和腸病毒
科學人中文版 NO. 51
2006 年 5 月 號
Made by Victor

2. 大敵當前
• 威脅孩童的病原不知凡幾，現在最讓家長
關切的，或許就是輪狀病毒和腸病毒了。
• 輪狀病毒在冬天發威，腸病毒在夏季蠢動
。
• 輪狀 / 腸 病毒到底對孩童有何危害 ?
• 目前又有甚麼防範之道 ?

3. 輪狀病毒
• 全世界幾乎每個小孩都至少感染過一次輪狀病毒
(rotavirus) ，但卻很少有人聽過這個疾病 ; 通常它
都給歸入胃腸型流感。
• 已開發國家如美國，每年有數萬名孩童因感染此
病毒而住院 ; 較貧窮的國家，每年則有超過 60 萬
兒童因此而死亡。
• 研究人員了解到，只有疫苗才可能遏阻其傳染。
• 有好幾個輪狀病毒疫苗的安全及有效性，已經得
到證實。

4. 輪狀病毒三項事實
• 第一，輪狀病毒感染具明顯的季節性，高峰期為
12-3 月 ;
• 第二，感染輪狀病毒而住院的孩童，絕大多數年
齡都在五歲以下 ;
• 第三，無論什麼季節，大多數嚴重腹瀉的幼童病
例，都由輪狀病毒造成。
• 流行病學家已知 : 從三個月到五歲大的幼兒，幾
乎都感染過輪狀病毒，它是造成全球兒童腹瀉的
最常見原因，遠超過其他任何病原。

5. 致病機轉
• 只要嬰兒的拇指或玩具上，沾了一小滴 10 個病毒
顆粒病毒的水珠，病毒入口後順著消化道抵達小
腸，並入侵內膜的上皮細胞，再以驚人的速度複
製， 24 小時內， 10 個病毒就可增加到數百萬顆
，製造出的蛋白質、毒素和新生成的病毒顆粒，
填滿上皮細胞而造成細胞死亡。
• 很快的，腸道上皮細胞剝落，大量液体及電解質
隨陣陣腹瀉排出體外，若不補充液體，病童減輕
的体重可高達 10% 而在 1-2 天內休克。

6. 認識輪狀病毒•輪狀病毒的結構，是由三個蛋白外層將基因組包圍在內部的球型構造。病毒的結構
蛋白稱為 VP ，以數字代表不同的種類 ; 結構蛋白組成了病毒顆粒，而可在人與人之
閒散播。
•VP7 形成了最外一層，其間並穿插有 VP4 的尖狀凸起。這兩種蛋白引發了宿主的免
疫反應， VP4 還會促進病毒入侵細胞的過程。
•VP6 構成了中間一層，是基因轉錄所必需的蛋白 ; 而基因轉錄則是病毒在感染細胞
中生成病毒蛋白的必要步驟。 VP2 形成了最內層，而 VPl 及 VP3 是參與病毒基因複
製的酵素。
•輪狀病毒的基因組由雙股 RNA 組成，各自纏繞緊密且堆積在一起。這些 RNA 片段
攜帶了 VP 以及非結構蛋白 (NSP) 的編碼，後者包括一種稱為 NSP4 的毒素，在病毒
侵入宿主細胞後就會開始生成。

7. 輪狀病毒如何對小腸展開攻擊

8. 輪頓疫苗與腸套疊夢饜
• 1998 年，惠氏藥廠的輪盾獲得 CDC 預防接種諮詢
委員會與美國小兒科學會的推薦，成為所有美國
兒童例行接種的疫苗。
• 不過，災難旋即降臨。 1999 年中，有好幾名嬰兒
在服用疫苗後兩週內，出現了嚴重的副作用 : 產
生稱為腸套疊的阻塞。這種情況會造成極度的痛
苦，必須即時以空氣或液體灌腸救治，或施以手
術矯治，極少數的個案，出現腸道出現穿孔而導
致死亡。負責監測輪盾使用狀況的 CDC ，馬上宣
中止這項接種計畫。佈

9. 疫苗的道德性問題
• CDC 最初估計，每 2500 名接受口服疫苗的孩童會
有一人出現腸套疊，這樣的數字是無法讓人接受
的 ; 稍後的研究則將或然率定在 1/ll000 。
• 這些新資料又引發新的問題 :
– 對於經常有孩童因感染輪狀病毒而住院，但卻很少因
此而死的美國而言，這樣的風險是否可以接受 ?
• 對於每 200 名小孩就有一人死於輪狀病毒的開發
中國家而言，這樣的可能性是否就比較容易接受 ?
• 如果有 150 條生命得到挽救，卻有一人因腸套疊
併發症而死，這樣的風險是否能讓人接受 ?

10. 疫苗的道德性問題
• 曉得了這些統計數字，卻不讓每年可能拯救
50 萬條性命的疫苗上市使用，是否不道德 ?
• 或者不論風險與獲益的分析結果如何，把美
國停用的疫苗，推銷給開發中國家使用，是
否不道德 ?
• 於是， CDC 及 WHO 邀請了各開發中國家的
決策人士與會，經過激烈的討論之後，科學
只有向政治低頭。正如同印度一位高級官員
所言 : 「我曉得這個疫苗可以拯救 10 萬名印
度孩童，但只要出現一個腸套疊的病例，就
沒有人會原諒我讓印度兒童使用這個美國停
用的疫苗。」

11. 現有疫苗的製法

12. 現有疫苗的製法
美國默克公司製造的 RotaTeq 包含五種基因互異的組合病毒 。這些組合病毒是將母牛輪狀病毒的 10 個基因 ( 綠色 ) 與人
類輪狀病毒五種基因 ( 其他顏色 ) 的其中一種組合 ; 最終產品主要是母牛病毒 ，但其表面表現出一種人類病毒的蛋日 。這
五種組合病毒中 ，有四種帶有一個生成人類 VP7 變種 ( 可能是 Gl ， G2 ， G3 或 G4) 的基因 ，還有一種攜帶生成人類
VP4 變種 P1[8] 的基因 。這是一種五價疫苗 ，專門對付四種最常見的人類輪狀病毒品系 ，但又擁有 多母牛病毒的基因夠
，而不會引起人類發病 。

13. • 問 : 每年到了秋冬，都會有許多小朋友感染
輪狀病毒，上吐下瀉的情況，讓家長非常恐
慌。台灣地區兒童感染輪狀病毒的情況，真
的有那麼嚴重嗎 ?
• 答 : 輪狀病毒感染主要的對象是五歲以下的孩
童，六個月大到兩歲的嬰幼兒是最常感染的
年齡，流行高峰期在每年 11 月到次年 3 月。
在台灣，因拉肚子住院的孩子有 43% 是感染
輪狀病毒，比沙門氏菌、志賀痢疾桿菌還高
出許多。不過，感染輪狀病毒的大部份病例
，都『是發燒、嘔吐以及拉肚于，不像沙門
氏菌會引起敗血症，相對來說症狀算是輕微。
台灣並沒有 個小朋友是單因感染輪狀病毒哪
而死亡。
Q&A

14. • 問 : 輪狀病毒有許多基因型，因此一次感
染，並不表示今後就可免疫，感染不同基
因型的病毒，病情是否有所差別 ? 台灣比較
常流行 幾型哪 呢 ?
• 答 : 臨床上不同的基因病毒沒有很大的差別。
台灣的 G2 與 G9 兩型明顯較高 .
輪狀病毒
VP7 VP4
G1
G2
G3
G4
G9
P1[8]
Q&A

15. • 問 : 那麼美國默克藥廠的疫苗 RotaTeq ，可以解決
上述重複感染的問題嗎 ?
• 答 : 這就是 RotaTeq 設計成五價疫苗的原因。這個
疫苗以牛的輪狀病毒為基礎，再與人類的輪狀病
毒做基因重組，疫苗中包合的血清型為
Gl 、 G2 、 G3 、 G4 另外還有 P1[8] ，所以叫做五
價疫苗，估計可以涵蓋台灣地區輪狀病毒感染情
況的七到八成。在疫苗的效力上，從實驗數據分
析顯示，在疫苗投予後，因感染輪狀病毒所導致
的嚴重症狀可降低 98% ，並減少 95.8% 的住院率
與 93.4% 的急診率。
Q&A

16. • 問 :1990 年代惠氏大藥廠的疫苗輪盾 (RotaShield) ，
曾有接種的幼兒發生腸套疊的情形，使得整個計畫
中止， RotaTeq 的安全性如何 ? 可否避免這個問題 ?
• 答 : 這次美國默克的第三期臨床試驗，最重要的，
就是要看會不會造成腸套疊，要證明發生腸套疊的
情況，沒有超過自然發生的機率。
– 美國默克的這個實驗，參與國家包括美 國、墨西哥、瓜
地馬拉、哥斯大黎加、波多黎各。牙買 加，歐洲則有芬
蘭、瑞典、德國、比利時、義大利，亞洲 只有台灣參加。
全球總有 7 萬 1799 名受試者。台灣的臨床試驗，是由台
大醫院小兒腸胃科、長庚兒童 醫院與馬偕醫院小兒科合
作協助完成。這三個家醫院的小朋友病例數 多，也有夠
能力做臨床試驗。台大醫院當初訂 的目標是 100 人，長
庚與馬偕醫院的目標是各 50 人，參加臨床試驗的嬰兒必
須在 6-12 週大，平均是 8 週。
Q&A

17. Q&A
• 這個試驗所獲得的最重要結果是，台灣沒
有任何一個受試者產生腸套疊，機率是零。
以全球的試驗結果來看，實驗組與對照組
兩邊各三萬多名受試者中，發生腸套疊的
人數分別是六名與五名，在統計上實驗組
與對照組之間也沒有明顯的差別。結論就
是，這是一個安全的疫苗，不會產生腸套
疊的增加，也沒有其他明顯的副作用。

18. 感染輪狀病毒怎麼辦 ?
•輪狀病毒的潛伏期約兩天，它最重要
的臨床症狀就是帶有酸臭味的水瀉，
台大醫院小兒科醫師張美惠解釋 : 「因
為輪狀病毒會侵犯小腸絨毛，造成小
腸絨毛再生不良。絨毛頂端是製造乳
糖 的地方，一旦缺乏這種酵素，就醣
無法消化吸收母乳或牛乳中的乳
糖。」這些 類在腹中發酵，就讓大醣
便帶有酸臭味。因為小腸絨毛同時也
失去吸收水份的功能，造成的水瀉，
也有人形容像是蛋花湯。

19. 感染輪狀病毒怎麼辦 ?
• 水瀉所引起的脫水及電解質不平衡，是感
染輪狀病毒造成死亡的最重要原因。輪狀
病毒在落後地區的致死率很高，就是因為
沒有早期發現，讓病童脫水而死。因此治
療時最重要的還是補充水份，如果寶寶因
嘔吐喝不下電解質液，又腹瀉得很厲害，
就必須及時打點滴，以預防脫水。
• 一旦家中有孩子出現感染輪狀病毒的症狀。
無論如何還是應該及早就醫，由醫生加以
診斷，給予支持性的治療。勤洗手，養成
良好的衛生習慣，依然是避免感染或杜絕
病毒擴大傳染的唯一方式。

20. • 問 : 這個疫苗何時可在台灣上市 ? 在還沒有
疫苗之前，我們要如何預防輪狀病毒 ?
• 答 : 輪狀病毒的感染症狀，在臨床上大多算
是輕症，但它也確實太普遍，傳染力太強
，會造成嘔吐、腹瀉。發燒，甚至可能會
有脫水症狀，常需至醫院就診或住院，它
的廣泛性造成醫療資源與社會成本的付出
，貧窮或偏遠地區、醫療資源不足的地方
，常常在病情嚴重時才就醫，所以必須發
展疫苗，提供預防的方法。
• 輪狀病毒是糞口傳染小朋友到處亂摸吃到
嘴裡就很容易感染，勤洗手還是最好的預
防方式。
Q&A

21. 幼兒殺手
腸病毒
科學人中文版 NO. 51
2006 年 5 月 號
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22. 腸病毒
• 每當時今進入夏季，家長們莫不聞腸病毒而色變
，典型的「手口足症｣。也就是在口腔、手掌和腳
掌出現水泡甚至潰瘍的現象，就是因為感染了腸
病毒所致，這種疾病容易發生在四歲以上兒童身
上，每年的春末夏初為高峰期，秋季也可能有另
一小波流行。
• 有些人可能會混淆腸病毒 (Enterovirus) 與腸胃道病
毒 (enteric virus) 。一般而言，感染腸病毒的主要症
狀包括發燒、出疹、咽陝炎等，而無嘔吐、腹瀉
等腸胃道症狀 ; 感染病毒到發病的潛伏期大約為
3-5 天。病程約為 7-10 天。
• 腸胃道病毒感染則以嘔吐、腹瀉為主要症狀。其
中，輪狀病毒為造成兒童嚴重腹瀉的主要原因，
潛伏期約 1-3 天，病程約兩個星期，發生高峰在每
年的冬季。

23. 腸病毒
•此類病毒入侵人體時，都是以腸胃
道 ( 包括口腔、咽喉 ) 的上皮細胞
為初期感染標的 ; 也有些例外，例
如造成出血性結膜炎的腸病毒 70
型，其標的細胞就是以眼皮黏膜為
主。
•腸病毒屬總共包括 89 種不同血清
型的病毒。其中 64 種會感染人類 ;
不同血清型的病毒，所引發的抗體
則無法提供交叉保護。

24. 腸病毒
•所有的腸病毒。都有一共通的基因
結構 : 它們都是以大約 7500 個核甘
酸組成的單股核 核酸醣 (RNA) 為遺
傳物質。
•一旦腸病毒的 RNA 進入人類腸胃
道細胞，立即可利用人體細胞內的
生化機制，來將病毒 RNA 轉譯成
數種病毒蛋白。包括結構蛋白
(VP1~VP4) 以及複製病毒所需的醣
蛋白 (RNA 複製醣 ) 。

25. 腸病毒
• 腸病毒的外殼是 60 面的規律結構體，純粹
由結構蛋白組成，沒有含脂質的外套膜，
因此很難以肥皂或酒精等具溶油脂功能的
消毒液來消毒，而且它可耐胃酸，所以最
好的消毒劑為強鹼 ;
• 而平時的防範之道，則應以適當的清潔劑
，洗去雙手可能沾染的病毒。腸病毒的百
徑僅 25 奈米左右，是體積最小的病毒，其
所屬科名「微小核 核酸病毒科」即是因醣
此而得名。

26. 腸病毒
• RNA 病毒的普遍特性，是其基因的突變速
率較快。這是因為 RNA 複製 不像醣 DNA 複
製那樣其有校正能力，所以任何在複製過
程中所產生的突變，若對病毒的生存無害
， 。便會被保留下來，而產生出的準株種
(quasispcies) 病毒。
• 準株種病毒雖僅有少數核 酸差異，但這苷
些差異在演化過程中，可能因其有天擇優
勢，而逐漸浮現。

27. 腸病毒的分類

28. 腸病毒
• 而不同血清型的腸病毒會造成迥然不同的病徵
，完全視其對應的人體細胞表面受體分 而異佈
，而這也使特定血清型的病毒，會偏好特定組
織或器官。
• 例如克沙奇 B3 型病毒， 就是近年來在台灣造成
新生兒病毒敗血症的主兇。
• 近來頗受矚目的腸病毒 71 型，則是繼小兒麻痺
病毒之後，最主要的嗜腦神經腸病毒，換句話
說，手足口症雖大多屬於輕微病症，但已經是
全身性感染的徵兆，病毒亦可能更進一步侵入
脊髓、腦、腦膜等神經組織。

29. 腸病毒
• 腸病毒的傳染，以接觸到病人的口鼻分泌物、糞
便、飛沫等為主要途徑。不管是小兒麻痺病毒或
腸病毒 71 型，都具有全球性的分 ，即使是生活佈
在最先進國家的小孩，也難免受到腸病毒的感染
。
• 感染腸病毒 71 型的人，有 70% 是無症狀或只是發
燒 ; 但偶爾也會感染神經系統。 1997 及 1998 年，
馬來西亞及台灣分別爆發大規模的腸病毒 71 型流
行，各有 29 及 78 名孩童因腦幹 ( 位於大腦與脊髓
間的腦部 ) 腦炎併發肺出血而死。
• 這些重症死亡的小孩都有一個非常相似的病程 :
大約在發燒出疹的第四天就出現心肺衰竭，並在
數小時內快速惡化而死亡。

30. 初露暑光
• 清大一個幼鼠的感染模式，證明讓懷孕母
鼠接種疫苗所生下來的幼鼠，具有母親因
施打疫苗而產生的抗體，因而也具有對腸
病毒 71 型的免疫力。相較之下，末施打疫
苗的母鼠所生的幼鼠，則在受到腸病毒 71
型感染後，其有 100% 的死亡率。這個實驗
證實，來自於母鼠的抗體就足以提供保護
。
• 另一個利用昆蟲綱胞的病毒，製造一種僅
有病毒外殼但不帶病毒基因的假病毒顆粒
，以這種方式製作疫苗。這種實驗室小規
模的研究，與大量生產與製造疫苗的技術

31. 腸病毒防治策略
•針對腸病毒 71 型，由於目前仍然缺乏
有效的抗病毒藥劑可供治療，亦無有
效的預防方法，故疫苗的研發成為控
制腸病毒 71 型最重要的策略。
•國內至今尚無自行研發製造疫苗的經
驗或傳統，為了克服這個難題，目前
疾病管制局、疫苗廠商，以及國家衛
生研究院，仍持續朝向研發製造腸病
毒 71 型疫苗的方向努力中。