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首發現西非黑猩猩患麻瘋病 致病細菌或擁比人類更古老野外宿主

2020/11/13 — 13:58

圖片來源: TAI CHIMPANZEE PROJECT

圖片來源: TAI CHIMPANZEE PROJECT

2017 年,英國艾克斯特大學保育科學家 Kimberley Hockings 在西非國家畿內亞比紹 Cantanhez 國家公園拍攝到的照片中,發現了幾隻黑猩猩的臉上有大量突出斑塊,令她相當憂慮。 Hockings 將相片電郵至德國科赫研究所(Robert Koch Institute)野生動物獸醫 Fabian Leendertz ,後者亦感意外:「我從未在黑猩猩中看過這種情況。」

數月後,一直在數百公里外的象牙海岸做研究的 Leendertz ,在當地國家公園亦拍攝到類似相片,他不禁問:「這會是同一種病嗎?」

兩位學者領導、本周上載於期刊預印網站 bioRxiv 的報告得出意外結論,指這兩個西非地區發現的黑猩猩都患麻瘋病(Leprosy),以往從無記載野生黑猩猩中曾患這種疾病。團隊又發現,兩個公園的細菌株似乎無關,不太可能來自與人類的接觸,顯示野外可能有未知的麻瘋病來源,為了解此神秘疾病提供新線索。

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團隊拍攝到患痲瘋的黑猩猩。
Credit: Hockings, K.J. & et al. (2020).

團隊拍攝到患痲瘋的黑猩猩。
Credit: Hockings, K.J. & et al. (2020).

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有關麻瘋病

麻瘋病是種古老疾病,最早已知病例可追溯至公元前 1.000 年的古埃及,但時至今日人類對疾病起源的時間、地點、如何擴散至全球所知甚少。這種疾病及其帶來的歧視,一度使全球每年數百萬人受苦。

不過在 1980 年代,抗生素組合成為標準療法後,麻瘋病例已驟減,科學界對此病的興趣也減弱。科羅拉多州立大學柯林斯堡分校微生物學家 Charlotte Avanzi 表示,研究麻瘋病的困難本身亦令人興趣大減,因為導致這種疾病的麻瘋桿菌(Mycobacterium leprae)、2008 年才發現的瀰漫型麻瘋分枝桿菌(M. lepromatosis),均不能在實驗室的細胞中培植,培殖病原體的唯一方法是將其注射到犰狳,或小鼠的腳墊中。

多年來,研究人員一直認為麻瘋病只困擾人類,但在過去 20 年,科學家也發現了該病可在美洲的九帶犰狳(Dasypus novemcinctus)和英國的歐亞紅松鼠(Sciurus vulgaris)中傳播。兩個物種都具有稱為 3I 的相同細菌基因型(genotype),而此基因型與中世紀歐洲的人類感染有關,病原體似乎是從人類轉移到該兩種動物身上。此前亦有報告發現圈養動物,包括黑猩猩中有個別零星麻瘋病病例。

兩地感染來自不同基因型細菌

然而,新發現野生黑猩猩感染麻瘋病,背後機理截然不同。當位於象牙海岸 Taï 國家公園的黑猩猩 Woodstock 開始出現麻瘋病徵時, Leendertz 決定從樣本庫中篩查較舊的糞便和屍檢樣本,以追蹤調查。結果他在 2009 年被豹獵殺死亡的另一隻黑猩猩中,發現了麻瘋桿菌的踪影。當團隊對該菌進行基因組測序時,發現它屬罕見基因型 2F 。

而在畿內亞比紹,收集糞便樣本的人員也很幸運,在一個樣本中找到足夠細菌,以對其全基因組進行測序,並發現屬另一種罕見基因型 4N/O 。

上述兩個基因型均在人類中少見。 Leendertz 不排除兩地的黑猩猩感染個案,源自兩次獨立來自人類的古老感染,但認為最有可能的情況是,西非有一些不明麻瘋「儲存庫」。有參與研究、在科羅拉多州立大學研究麻瘋病的免疫學家 John Spencer 也指,越來越多證據顯示麻瘋桿菌不僅限於在人體中生存,還能感染其他動物。

麻瘋桿菌或擁古老非人類宿主

無參與研究的亞利桑那州立大學演化基因學家 Anne Stone 表示,過去的研究也暗示這種說法,她自己也一直懷疑麻瘋桿菌,可能會在另一些「儲存庫」中繁衍,原因之一是麻瘋桿菌基因組特別細小,並有其他奇怪特徵,而這都是「需要在另一生物上生存」的特徵。

她續指,相關特徵似乎可追溯到幾百萬​​年前,距人類出現還更久遠,換言之,麻瘋桿菌在人類演化出來之前已有另一宿主,可能是黑猩猩狩獵的動物,甚至可能是在環境中生存。

Hockings 指,目前受感染的黑猩猩似乎健康仍然良好,但有消瘦跡象,但治療牠們並非好選擇,因為人類必須服用抗生素數月才能治療麻瘋病,團隊難以連續數月餵食這些野生動物。Leendertz 補充,疾病目前似乎並未使整個群族陷入危險,但將成為偷獵、棲息地喪失和其他疾病之外的另一種威脅。

人類疾病擴散到黑猩猩可能造成毀滅性後果,但 Leendertz 認為,近期不會有麻瘋病從人類傳到黑猩猩的情況,因為這種疾病通常在長期、密切接觸後才受感染,而且據團隊或當地助手所知,當地並無已知的麻瘋病病例,尤其研究人員對黑猩猩進行研究時均至少保持 6 米的距離。

來源:
Science, Leprosy, ancient scourge of humans, found to assail wild chimpanzees, 11 November 2020

報告:
Hockings, K.J., Mubemba, B., Avanzi, C. & et al. (2020). Leprosy in wild chimpanzees. bioRxiv 2020.11.10.374371. doi: 10.1101/2020.11.10.374371

文/Alan Chiu

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