用肉身誘蟲!醫師花20年研發「世界首創小黑蚊疫苗」

醫師陳怡行用肉身誘蟲、採集小黑蚊,再送實驗室純化過敏原,並利用該DNA研究疫苗。歷經20年,他終於成功研發小黑蚊疫苗,若未來順利上市,有過敏體質的民眾只要「貼」完3次疫苗,就算又被叮咬,也不用怕腫、怕癢了。

「好癢!」不少人都有出門踏青,卻遭小黑蚊叮咬的經驗。小黑蚊在吸血時經常成群出動,雌蟲為產卵需要,會在白天攻擊叮咬人體露出的部份,被叮者往往在皮膚紅癢難耐時,才知道自己已經被叮咬了數十包。

但你知道嗎?小黑蚊這些吸血小惡魔其實並不是真正的蚊子,牠的正式名稱叫「台灣鋏蠓」,是台灣原生種,因體型極小(僅約1~1.5毫米),成蟲體色黑,才被俗稱為小黑蚊,也有人叫牠「小金剛」。

小黑蚊遍布全台的近郊、竹林、茶園等潮濕陰暗地區。近年來,隨著都市重視綠美化,小黑蚊的生活範圍也逐漸擴散到市區的學校和公園綠地。

儘管政府曾想驅除小黑蚊,但不同於蚊子可以在水溝投藥殺死孑孓,小黑蚊是產卵在潮濕的土壤上面,必須在土壤上噴灑大量殺蟲藥物才能杜絕滋生,可能造成環境汙染,是一大防治難題。

因此,每當天氣開始變溫暖,就得注意惱人的小黑蚊又要開始出沒,最麻煩的是,進行戶外活動時幾乎很難避免不被小黑蚊叮咬。

研究小黑蚊長達20年的台中榮民總醫院過敏免疫風濕科主治醫師陳怡行解釋,這是因為小黑蚊對一般的除蟲菊類防蚊液沒有效果,只能使用衣物遮蔽皮膚,或是使用含有敵避(DEET)成份的驅蟲液才有效。

小黑蚊過敏3大型態 「聖誕燈式」最煩人

被小黑蚊叮咬,可能出現什麼狀況?「比起蚊子,小黑蚊的唾液蛋白質對皮膚細胞的刺激更加厲害,除了活化傳統的過敏路徑,還會啟動皮膚細胞的先天免疫開關,這使得過敏發炎反應比其他種類昆蟲叮咬來得強烈,」陳怡行說。

這也是為什麼被小黑蚊叮咬而過敏的人比較多。陳怡行估計,全台約10%的人會對小黑蚊叮咬有過敏反應,而其過敏型態大致可分為3大類。

1.蕁麻疹式

陳怡行說,被叮咬者的皮膚若是出現蕁麻疹型態的紅、腫、癢,很快就會消退,比較不會造成困擾。

2.紅豆冰式

陳怡行說,若是被叮咬半天之後,皮膚一次出現20~30顆且強烈搔癢的延遲型紅色丘疹,約2~3天後可能引起更厲害的免疫反應,例如:起水泡、血泡、潰爛等,而且症狀可能持續數週不消,留下難看的「紅豆冰」疤痕。

3.聖誕燈式

曾經被小黑蚊叮咬的過敏族群,當疹子退掉、留下棕色疤痕,裡面仍埋伏著記憶型淋巴細胞。若再被叮咬、喚起過敏記憶,釋放的細胞激素就會使舊病灶跟著癢起來,出現「聖誕燈反應」,也就是點一盞燈後,其他燈會一連串亮起來。

陳怡行表示,針對小黑蚊叮咬的過敏治療,一般會使用強度比較高的類固醇藥膏,如果病灶範圍太大,則需要再加上口服抗組織胺或少量的口服類固醇才能壓制下來。

「由於不少人還會合併發燒及淋巴結腫大,雖不致命,但症狀異常惱人,許多被叮咬者常嚇得不敢再去同一個地方玩,」陳怡行苦笑道。

研究團隊肉身誘蟲 採集千隻小黑蚊

身為過敏免疫風濕科的醫師,陳怡行日常看診的病人大多屬於自體免疫疾病患者,「但20多年前就遇到不少病人向我抱怨,去郊外踏青被小黑蚊叮咬很癢,希望我在門診也能幫忙開個藥。當時我就覺得,這小蟲子可真厲害!」

恰好陳怡行要讀博士班,在老師的鼓勵下,挑相對冷門的小黑蚊作為過敏相關的研究題目,但這可要抓1,000隻的雌蟲回實驗室,不是每一位研究生都有衝勁去執行。

「我就是靠一股熱忱,和助理兩人用『肉身誘蟲法』,將自己的雙腳去吸引小黑蚊,再趕緊把蟲抓起來!」陳怡行還強調,實驗室的要求是小黑蚊不能吸到人血,否則就算是汙染實驗材料,「所以我們採蟲的動作要非常快!」

幸運的是,陳怡行被小黑蚊叮咬不會引起過敏,也幾乎沒有紅腫癢的症狀。研究團隊花了一段時間終於順利採完1,000隻雌蟲,並順利純化小黑蚊的過敏原。

第一階段,團隊將研究結果技轉為商用的檢測試劑,可檢測病人是否對小黑蚊過敏。第二階段則是致力於預防工作,研發治療性的小黑蚊減敏疫苗。

陳怡行團隊的研究計畫在科技部補助下,透過動物實驗,2016年成功開發出傳統的注射型疫苗,預防效果非常好。這項研究結果,已被過敏領域第一名的期刊《Allergy》接受發表刊登。

貼片式疫苗 訓練免疫細胞產生耐受性

小黑蚊減敏疫苗的原理及作用是什麼?陳怡行解釋,他們是將小黑蚊主要過敏原DNA送進小鼠的體內,讓小鼠細胞去製造微量過敏原蛋白質,慢慢訓練其免疫細胞產生免疫耐受性,不要一碰到過敏原就太過「激動」,具有減敏作用。

如此一來,當有接種疫苗的小鼠被小黑蚊叮咬,身體就有保護性抗體,穩定免疫系統,避免過敏發炎細胞的聚集、減少皮膚局部的攻擊,也就不會出現明顯的癢感。

根據陳怡行團隊的觀察,有打疫苗的老鼠和沒有打疫苗的老鼠,在模擬被小黑蚊叮咬後,前者能繼續在籠子裡面玩,後者則不斷抓癢,可見疫苗效果佳。

然而,在科技部的小黑蚊防治專案研討會上,有專家問他們:「被小黑蚊叮咬又不致命,真的有人會為了預防小黑蚊去醫院打預防針嗎?」陳怡行仔細想想,專家說得有道理,但團隊仍非常希望多年深耕的研究成果能用到病人身上。

「我們不屈不撓,決定將疫苗改為皮膚貼片式疫苗。依疫苗原理推估,如果疫苗的給藥途徑和天然感染途徑一樣,也就是透過皮膚將抗原送入體內,效果應該是不錯的,」陳怡行說。

如陳怡行團隊所料,後來研發出的貼片式疫苗效果和注射型疫苗的臨床效果相當,不過就方便性而言,貼片式疫苗比注射型疫苗更方便、更占優勢。

世界首創小黑蚊疫苗 待人體試驗推向商品化

這一項世界首創的小黑蚊貼片式疫苗,雖然不是減少被叮咬的次數,但只要每週貼1次,每次貼1小時,持續3週,就可以達到預防以及治療小黑蚊過敏的效果。

陳怡行說,依據動物實驗結果,疫苗的減敏療效如果從小鼠的壽命回推到人類的話,大約可以持續10年。

陳怡行強調,這疫苗不只是能用於預防,也能用於治療,也就是被叮咬後,病人仍可透過貼片式疫苗進行減敏治療。「若說使用類固醇治療是治標、救急止癢,那貼片式疫苗提升免疫耐受,就算是治本了。」

不過,要從動物實驗跨到人體試驗,並且將疫苗商品化上市,還有一道重要門檻,也就是需要GMP規格的生技廠商一起幫忙。

陳怡行團隊曾評估,DNA疫苗價格應很親民,運送及保存上也不必特別冰存。陳怡行說,希望早日找到有緣廠商順利技轉,落地用在民眾身上,讓民眾未來能透過相當方便的貼片疫苗,降低小黑蚊過敏之苦,也不再害怕戶外活動。

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