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Apr. 01 2020

為什麼兒童感染新冠肺炎較不易重症?

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  • 一名戴著口罩的男孩在中國北京街道旁的一個遊樂場玩耍。PHOTOGRAPH BY STR/AFP VIA GETTY IMAGES

對於兒童之所以較能免於新冠病毒重症,專家提出生物學的原因。

跨越地理位置、性別和職業,新型冠狀病毒的感染威脅是無差別的。新冠病毒顯然無所不在地對人類造成禍害──包括兒童。儘管早期的報告中充滿希望,但兒童對於這種病毒的免疫力似乎沒有比較好。根據中國最新數據(疫情是去年在中國開始爆發)顯示,18 歲以下兒童感染病原體的比例和成人相當。

但一種神祕、表面的「寬容」存在著:兒童在受到感染後,重症的可能性似乎比較低,超過 90% 的兒童病例呈現中等、輕微或完全無症狀。這種年輕人染病後的恢復力也曾出現在其它傳染病,例如水痘。

目前,有顯著症狀的個體占接受 SARS-CoV-2 檢測者的大部分(SARS-CoV-2 就是造成這次大流行的病毒),許多輕症或無症狀的人則可能不會被檢測到。隨著全球檢測工作加速,報告中的兒童重症比率可能還會改變。

3 月 24 日,洛杉磯郡公衛部門的官員發佈了一名青少年的死訊,被認為是美國第一起與新冠病毒相關的未成年死亡案例。但早期的檢測結果仍告訴我們,「兒童很可能受到的影響較小,」艾瑞克.魯賓(Eric Rubin) 說。魯賓是哈佛公共衛生學院(Harvard’s School of Public Health)的一名傳染病研究員暨內科醫生,也是《新英格蘭醫學雜誌》(New England Journal of Medicine)的總編輯。

在 SARS 和 MERS 爆發期間也有類似情況。這兩種也是由冠狀病毒造成的嚴重呼吸系統疾病,似乎放過了大多孩子。科學家和臨床醫生,還需要學習許多關於新型冠狀病毒以及免疫系統如何對付它們的其他知識,但解開 SARS-CoV-2 在兒童身上為何較不嚴重的原因,有助於專家們找出打擊疾病傳染的新方法。

「要打敗這種病毒,真的就是要了解生物學以及我們處理病毒的方式。」黃永堅(Gary Wing Kin Wong)說,他是香港中文大學 (Chinese University of Hong Kong)的一名小兒胸腔醫師,也是最近一篇關於兒童新冠病毒患病率研究的作者。「然後,我們就能在各個層面上攔截它。」

免疫系統的微妙平衡

所有傳染病,都會開啟一場邪惡微生物與強大免疫分子軍團之間的生物戰爭。在理想狀況下,免疫系統在清除病原體時不會破壞太多健康的人類細胞。但許多因素都可能擾亂這種微妙平衡。虛弱或疲憊的免疫系統可能無法發動足夠強勁的反應,而讓入侵的病菌到處肆虐。在其它情況下,過度的免疫反應則有時可能比病原體本身更有害。

魯賓說,新冠病毒的影響對成人或許會比對兒童嚴重,因為成人的免疫系統無法在反應不足和反應過度之間找到中間地帶。 年長者目前占新冠病毒相關死亡病例的大部分,他們的狀況可能比較糟,因為他們的免疫系統已經開始衰退。不像兒童,成人通常還患有一些原本就有的疾病,例如糖尿病或心臟病等會削弱身體抵抗能力的疾病。

老化的身體就好像「一輛已經跑了 15 年的車一樣狀態不佳,」黃永堅說:「當入侵者來臨,就可能會造成更快速的破壞。」

發育不完全的免疫系統也可能有風險,因為它們還沒有時間發展出對多種病原體的反應。儘管新冠病毒在嬰兒之中的病例還不常見,中國一份針對 2143 名18 歲以下被檢驗出感染新冠病毒的兒童的研究發現,絕大多數的重症案例都是五歲或以下。

再年長個幾歲,兒童的免疫系統可能就會達到某個「剛好的狀態」,成長到足夠強壯能夠控制感染,但不會過度反應。在許多最嚴重的成人新冠病毒案例中,都出現免疫反應過度活躍,最終摧毀受感染細胞旁健康細胞的現象,而這在兒童身上可能較不常見。黃永堅將這種不受控制的攻擊比喻成派出一整營的坦克,來對付兩個搶劫民宅的盜賊:「結果你摧毀了整座村莊。」

曾接觸過冠狀病毒,可能有益也可能有害

SARS-CoV-2 是目前已知七種會感染人類的冠狀病毒之一。另外兩種,也就是造成 SARS 和 MERS的冠狀病毒,也可能會致命;其它四種則相對溫和,在大多數情況下只會導致一般感冒。

坎塔.蘇巴拉奧(Kanta Subbarao)是墨爾本彼得.多爾蒂感染和免疫研究所(Peter Doherty Institute for Infection and Immunity)的一名病毒學家暨小兒傳染病醫師,他猜測兒童和成人相比,由於有先接觸過較溫和的冠狀病毒,所以對於新冠病毒有相對優勢。由於身處校園環境,兒童可能一直都在產生一些對抗這些較溫和的冠狀病毒的抗體──而這些抗體可能有足夠的通用性,可以抵抗這種新型冠狀病毒。

然而,有過與冠狀病毒戰鬥的經驗也可能不是好事。當病原體入侵身體時,抗體會辨識該微生物的獨特特徵,然後與病毒表面結合並消除病原體的作用,接著將它丟給白血球,最後白血球就會把之摧毀。當抗體完全適合對付某一種病毒時,這是非常有效的策略。但當這些相同的抗體只能辨認出病原體的一部份時,它們就可能無法完全消除它的作用。病毒於是可以感染將它吞噬的白血球,進而加快疾病的擴散。

這種像特洛伊木馬的招式──也就是免疫系統不小心幫助到病毒感染健康細胞的現象──叫做「抗體依賴性免疫加強反應」(antibody-dependent enhancement,ADE)。這樣的過程曾在登革熱病毒(dengue virus)和茲卡病毒(Zika virus)上出現,有幾份早期的研究則暗示冠狀病毒也會用此方針。

如果是這種狀況,那 ADE 或許能幫助解釋為什麼這次的新型冠狀病毒對成人來說更為致命,成人的免疫系統在感染時的反應更為劇烈。但專家表示,這個過程的證據並不是完全確定。因為SARS-CoV-2 似乎並沒有特別偏愛感染白血球,而白血球是使用這種策略的病毒所針對的主要子群,魯賓說。

新冠病毒擴散過程中的關鍵蛋白質

然而,藉由仔細觀察新型冠狀病毒當成目標的細胞,科學家們已經發展出另一個理論,解釋為什麼此疾病對成人的影響可能更劇烈。就如同它的親戚──SARS-CoV-1(造成 SARS 的病毒),SARS-CoV-2是透過一種叫做 ACE2 的蛋白質啟動感染。這種蛋白質在全身上下的細胞表面都能找到,特別是在肺部和小腸的某些部位。

有些研究員假設,兒童肺細胞能製造的 ACE2 蛋白質較少──或甚至可能形狀不同。如果這是真的,那這種在兒童身上出現的奇怪現象,就能很容易地在病毒試著感染細胞並擴散時阻止它。

但北卡羅來納大學教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)專攻冠狀病毒的流行病學家暨病毒學家,瑞秋.葛拉漢(Rachel Graham)指出,冠狀病毒不需要太多的 ACE2 也能滲透細胞,且這種蛋白質也不一定愈少愈好。和直覺相反,ACE2 眾多功能中的一個,正是強化對攻擊呼吸道的病毒的防禦,它的做法是讓一種會導致組織破壞的酵素失能。針對齧齒類動物的研究也暗示 ACE2 的量會隨著年齡漸增減少,這或許是年長者對抗呼吸疾病能力較弱的原因。

需要更多研究

研究員還無法確定這些理論當中,哪些(如果有的話)可能可以解釋兒童對新冠病毒的顯著恢復力。「我想這還是一個百家爭鳴的領域,」魯賓說:「我們真的不知道。」

有一大堆和年齡無關的變數讓事情變得更複雜,例如一個人的基因、所在環境、用藥等等。「這些因素中的每一項都可能和最終結果有部分相關。」黃永堅說:「弄清楚一個生物系統需要時間。」但這麼做對於遏止大流行是至關重要的,而且或許大爆發還沒有到來。

「這是第三起動物冠狀病毒造成人類嚴重疾病的例子」,蘇巴拉說:「了解這點是非常重要的,因為這樣我們才能為未來做更好的準備。」而現在,她補充:「關於兒童[通常」不會發展成重症的資料可以讓我們稍微鬆一口氣,這應該能讓父母放心。」

然而,蘇巴拉奧和其他專家警告:輕症或無症狀患者仍能傳播這種新型病毒給其他人。兒童本身可能不會特別有死於重症的風險,黃永堅說,但「他們可能是造成流行病傳播的一項重要因素。」

父母應教導孩子相關知識,並督促他們執行良好衛生習慣,葛拉漢說。隨著愈來愈多學校和托兒所關閉(編按:指美國地區),兒童之間的接觸減少了──但或許更重要的是限制兒童與易受感染親人之間的互動,比如祖父母。

儘管改變行為並不容易,但孩子是可以被激發做出這些改變的。兒童「天生有同情的本能,」瑪麗安.阿布杜拉(Maryam Abdullah )說。阿布杜拉是加州大學柏克萊分校至善科學中心(University of California, Berkeley’s Greater Good Science Center)的一名發展心理學家兼育兒計畫執行長。「有個迷思說災難會引發人類最壞的一面。但我們一次又一次地看到……孩子們想要[提供]支援和幫助,這也是我們如今比以往任何時候都需要堅持的事情。」

延伸閱讀:關於新型冠狀病毒的治療現況,科學家怎麼說?10種改變 看懂COVID-19疫情正對能源、氣候變遷造成什麼影響

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