六月下旬的一個溫暖日子裡，斯科特·威廉姆斯正等待著一隻白足鼠 (Peromyscus leucopus) 入睡。威廉姆斯是紐黑文康涅狄格州農業實驗站的野生生物學家，他剛剛將這隻動物從陷阱轉移到一個裝有浸泡麻醉劑棉球的塑膠袋中。一旦老鼠的呼吸減慢到每秒一次，威廉姆斯就會把它取出，抽血，稱重，貼上耳標以進行識別，並檢查動物身上是否有蜱蟲，保留任何吸飽血的蜱蟲。他必須迅速工作。這隻老鼠大約兩分鐘後就會醒來，並且可能會脾氣暴躁。
威廉姆斯正在測試給小鼠接種針對伯氏疏螺旋體 (Borrelia burgdorferi)（在美國引起萊姆病的細菌）的疫苗是否可以減少受感染蜱蟲的比例。衛生官員對此很感興趣。康涅狄格州是美國人類萊姆病發病率最高的州之一，六月是傳播高峰期。據美國佐治亞州亞特蘭大疾病控制與預防中心 (CDC) 稱，估計每年有 329,000 人感染伯氏疏螺旋體。儘管大多數人得到及時治療後會很快康復（威廉姆斯得過三次萊姆病），但多達五分之一的人會出現長期且可能危及生命的症狀，包括心臟、視力或記憶問題，或使人衰弱的關節疼痛。
威廉姆斯的方法是正在測試的幾種旨在阻止蜱傳播疾病蔓延的策略之一。一些方法，例如小鼠疫苗，透過針對傳播和放大疾病的野生動物來中斷病原體的生態迴路。另一些方法，例如復活人類萊姆疫苗的努力，旨在直接保護人們免受感染。一種更激進的方法可能會阻礙蜱蟲叮咬人類或動物的能力，從而可能預防在美國、歐洲、非洲和亞洲傳播的數十種疾病。
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該領域需要創造性的解決方案是顯而易見的。許多長期推薦的干預措施，例如噴灑殺蟲劑或控制鹿群（成年蜱蟲的重要宿主），在科學研究中效果好壞參半。即使是大多數人使用的歷史悠久的保護策略也沒有證據支援。“我們告訴人們要使用驅蚊劑、進行蜱蟲檢查，如果他們去過野外，還要淋浴，但很少有資料表明這些措施可以減少人類疾病，”美國疾病控制與預防中心媒介傳播疾病部門細菌疾病分支負責人本·比爾德解釋說。
蜱蟲傳播的疾病在世界各地呈上升趨勢，其原因是多種因素共同作用，包括氣候變化和人口向農村地區擴張。據報道，美國最常見的蜱傳疾病萊姆病的病例自 1992 年以來在該國增加了近兩倍，儘管部分增加可能是由於人們的認識提高。萊姆病在歐洲、蒙古和中國的部分地區也是一個日益嚴重的問題。然而，儘管情況很糟糕，但還有更嚴重的威脅正在出現。在非洲、中東、亞洲和南歐部分地區，蜱蟲會傳播克里米亞-剛果出血熱，這種疾病的死亡率為 40%。在塞內加爾部分地區，一種蜱傳播的複發性發熱症困擾著多達五分之一的居民。在美國，蜱蟲傳播至少16 種疾病，包括無形體病、巴貝西蟲病、埃立克體病和落基山斑疹熱，所有這些都是“嚴重的、危及生命的感染”，比爾德說。而且許多疾病的發病率比萊姆病增長得更快。在2015 年 7 月的立場宣告中，美國昆蟲學會主張制定一項國家戰略來對抗蜱傳播疾病。“環境、生態、社會和人類人口因素最近的匯合，”它說，“創造了一場近乎‘完美風暴’，導致更多蜱蟲在北美各地更多的地方出現。”
後院戰場
威廉姆斯及時地給他的老鼠貼上標籤、稱重並放生。它沒有帶回實驗室進行進一步分析的蜱蟲，但還會有其他機會。康涅狄格州 32 戶家庭的成員自願在他們的房產周圍放置陷阱，其中一些家庭還將收到裝有疫苗的鼠糧盒子。希望隨著時間的推移，接種疫苗的場所中攜帶細菌的小鼠和蜱蟲會越來越少。
該計劃是非傳統的，因為大多數萊姆病控制措施都側重於白尾鹿 (Odocoileus virginianus)，在過去的一個世紀裡，隨著年輕的森林被人類開發日益碎片化，並且大型食肉動物幾乎被徹底消滅，白尾鹿的數量在美國激增。成年黑腿蜱 (Ixodes scapularis) 通常在鹿身上進食和交配，因此許多科學家認為，消除萊姆病的唯一方法就是消除鹿。
但是，這些努力的“記錄參差不齊”，紐約州米爾布魯克卡里生態系統研究所的疾病生態學家理查德·奧斯特費爾德說，他研究蜱傳播疾病已有數十年。
當馬薩諸塞州北格拉夫頓塔夫茨大學的流行病學家薩姆·特爾福德及其同事在 1980 年代初將科德角大島上的鹿群數量減少 50% 時，他們沒有看到蜱蟲數量下降——島上蜱蟲幼蟲的數量實際上增加了。奧斯特費爾德認為，你不需要很多鹿來維持大量的蜱蟲數量。當鹿的數量下降時，蜱蟲要麼擠在剩下的鹿身上，要麼尋找其他宿主。只有當大島上幾乎所有的鹿都被消滅時，蜱蟲數量才會驟降。但是，特爾福德說，“試圖將鹿群數量降到那麼低簡直是噩夢。”而且在任何不是島嶼的地方，將種群數量保持在低水平幾乎是不可能的。
點選放大。圖片來源：尼克·斯賓塞/《自然》
危險的老鼠
奧斯特費爾德和其他人認為，老鼠是蜱蟲問題和疾病問題的主要驅動因素。像鹿一樣，老鼠在碎片化的林地中茁壯成長——部分原因是狐狸和負鼠等捕食者被驅逐。然後，蜱蟲在齧齒動物身上茁壯成長，而這些齧齒動物是不擅長梳理毛髮的。研究表明，幼蟲蜱蟲在以小鼠為食時有 50% 的存活機會，但在以負鼠為食時只有 3.5% 的存活機會。
而且老鼠通常是蜱蟲感染伯氏疏螺旋體的地方。在萊姆病流行地區，大多數老鼠在幼年時就會感染這種細菌，並且由於一些尚不完全清楚的原因，它們特別擅長將其傳播給其他蜱蟲。幾乎所有以白足鼠為食的幼年蜱蟲都會被感染，而以鹿為食的蜱蟲中只有 1% 會被感染。奧斯特費爾德說，中斷蜱蟲-小鼠感染週期可能會使蜱蟲的危害大大降低。
田納西州大學健康科學中心孟菲斯分校的醫學微生物學家瑪麗亞·戈麥斯-索萊基同意——這就是她發明了威廉姆斯正在測試的小鼠疫苗的原因。該疫苗使小鼠產生針對外表面蛋白 A (OspA) 的抗體，這是一種伯氏疏螺旋體在蜱蟲腸道中表達的分子。小鼠吃下疫苗，然後開始產生 OspA 抗體。下次蜱蟲以小鼠為食時，抗體會攻擊其腸道中的細菌，清除感染。隨著感染伯氏疏螺旋體的蜱蟲比例下降，即使不接種疫苗，下一代小鼠感染寄生蟲的可能性也會降低。
奧斯特費爾德及其同事在 2014 年報告了戈麥斯-索萊基疫苗的首次現場測試，發現儘管他們針對的地區只有 28% 的小鼠產生了 OspA 抗體的保護水平，但受感染的黑腿蜱若蟲（幼蟲和成蟲之間的生命階段）的患病率下降了 75%。基於誘餌的疫苗也很有吸引力，因為它比其他策略對生態的破壞性更小——它不會殺死動物甚至蜱蟲，只會殺死病原體。
戈麥斯-索萊基將其技術授權給她創立的一家公司 US Biologic（位於孟菲斯），她希望看到房主在他們的花園周圍放置供小鼠行走的誘餌箱。或者，她說，地方政府可以在公園或森林中分散誘餌，就像他們為浣熊和郊狼散發基於誘餌的狂犬病疫苗一樣。“齧齒動物似乎很喜歡它們，”威廉姆斯談到摻有疫苗的食物時說。他的一位同事稱它們為“老鼠的 Fritos”。
其他科學家主張採取更直接的方式來保護人們免受萊姆病的侵害，理想情況下是使用人類疫苗。當疫苗研究員斯坦利·普洛特金的兒子 35 歲時，他患上了萊姆病。與感染的情況經常發生一樣，醫生錯過了診斷，這位年輕人幾個月都沒有接受治療。細菌侵入了他的心臟，有一天他在遛狗時暈倒了。普洛特金現在是費城賓夕法尼亞大學的榮譽教授，他說，當醫護人員趕到時，他兒子的心率非常低，情況危急。他後來康復了，但這一經歷“進一步說服了我，如果我需要任何說服，”普洛特金說，“缺乏萊姆病疫苗是一場公共衛生悲劇”。
普洛特金在 1990 年代研製了一種疫苗。最終，一家名為 LYMErix 的競爭產品，由英國製藥公司 SmithKline Beecham（現在的葛蘭素史克）製造，於 1998 年獲得美國食品和藥物管理局的批准。在臨床試驗中，它將美國菌株疏螺旋體引起的萊姆病風險降低了 76%。但它從一開始就面臨問題。首先，它在美國衛生官員那裡獲得了不溫不熱的支援，並且僅推薦給萊姆病流行的 15 至 70 歲人群。然後，一些接受者抱怨出現與自身免疫相關的副作用，如關節炎，並對史克比徹姆公司提起訴訟。該公司在 2002 年自願放棄了 LYMErix。普洛特金堅持認為這是一個錯誤。“疫苗是安全的，”他說。
現在，一種新的、可能得到改進的疫苗已經完成了安全性試驗。該疫苗由紐約州立大學石溪分校和布魯克海文國家實驗室的研究人員開發，並授權給維也納的 Baxter Innovations，它與 LYMErix 相似之處在於它針對 OspA，但它不包含一些科學家和消費者擔心可能引起自身免疫反應的蛋白質片段。它還包含 OspA 的幾種變體，因此它可以防禦多種已知會導致人類萊姆病的疏螺旋體物種，包括那些影響歐洲人的物種。
儘管如此，該疫苗的未來尚不確定：2014 年，輝瑞公司購買了銷售 Baxter 許多疫苗產品的權利，但不包括萊姆病候選疫苗。Baxter 現在正在與內布拉斯加州羅卡的 Great Plains Biotechnology 進行談判，該公司表示有興趣購買和開發萊姆疫苗。
弗吉尼亞州里士滿弗吉尼亞聯邦大學的微生物學家和疫苗學家理查德·馬可尼表示，他和他的同事正在研究一種更好的疫苗。OspA 疫苗的一個缺點是它需要頻繁的加強接種，因為如果 OspA 抗體要在叮咬的蜱蟲體內攻擊伯氏疏螺旋體，它們必須持續在血液中迴圈。馬可尼的團隊正在開發一種針對表面蛋白 OspC 的免疫相關部分的疫苗，伯氏疏螺旋體在哺乳動物體內時會表達這種蛋白。被感染的蜱蟲叮咬後，接種過疫苗的個體可以從免疫記憶中產生 OspC 抗體；這些抗體不必已經迴圈存在。馬可尼和他的同事已經授權了一種用於犬隻的疫苗版本，他說：“犬疫苗的成功以及該方法的獨特性表明它對人類將非常有效”。
然而，鑑於 LYMErix 面臨的問題，健康官員和消費者是否會接受人類疫苗仍然是一個問題。“我樂觀地認為，也許過去 10 或 15 年的情緒狀況已經發生了變化，也就是說，更多的人相信萊姆病的重要性，”普洛特金說。但很難知道對萊姆病的恐懼是否會勝過對疫苗的恐懼。
小鼠疫苗不會引起此類擔憂，但包括普洛特金在內的一些研究人員對它們是否能夠給足夠多的小鼠接種疫苗以降低萊姆病發病率持懷疑態度。而且這兩種疫苗方法都有限制，因為它們只能對抗一種蜱傳疾病，而全球範圍內正在傳播十幾種其他蜱傳疾病（見“現實的咬痕”）。
蜱唾液
有一種策略可以戰勝所有這些問題，它涉及將蜱蟲最巧妙的工具之一——它的唾液——反過來利用。當蜱蟲叮咬宿主時，其唾液中的分子透過阻斷疼痛、炎症和免疫訊號來幫助它逃避檢測並開始進食。如果疫苗能夠對關鍵唾液蛋白產生免疫反應，它可能會使蜱蟲叮咬更容易被注意到，或者阻止蜱蟲的進食能力。
奧斯特菲爾德本人就是這種方法的概念驗證。他已經被叮咬了 100 多次，他的身體現在對蜱唾液產生反應。“當我被蜱蟲咬的時候，我會感覺到灼熱感。這非常強烈，”他解釋說。奧斯特菲爾德有足夠的時間在蜱蟲傳播感染之前將其移除——如果它甚至能熬過這種經歷的話。奧斯特菲爾德說，他經常會移除一個蜱蟲，卻發現由於未知的原因，它已經死了。
一個由歐盟委員會資助的名為 ANTIDotE（歐洲預防蜱傳疾病的抗蜱疫苗）的聯盟正在表徵可用於阻止進食的蜱唾液蛋白。2011 年，該小組的一名成員報告了一種快速識別那些與具有蜱免疫動物的血清發生反應的蛋白質的技術。當該團隊用其識別的三種唾液蛋白（包括一種蜱蟲用來抑制血液凝固的蛋白和一種抑制宿主免疫反應的蛋白）為兔子接種疫苗時，他們發現蜱蟲很難從它們那裡獲取血液。該小組的研究人員也在努力識別與伯氏疏螺旋體傳播相關的唾液基因。“我們認為，抗蜱疫苗在保護人類和動物方面可能非常有用，”荷蘭比爾特霍芬國家公共衛生與環境研究所的 ANTIDotE 負責人海因·斯普隆說。
美國生物技術公司還計劃為小鼠開發一種基於誘餌的疫苗，該疫苗可以阻止蜱蟲進食，從而防止多種疾病。這也可能減少蜱蟲的總數，因為它會使幼蜱難以獲得它們生存到成年並繁殖所需的食物。
但這些方法還遠未成熟。科學家們說，部分問題在於資金匱乏。萊姆病和其他美國蜱傳疾病主要被認為是“雅皮士”疾病的刻板印象無濟於事；奧斯特菲爾德說，他曾在對其資助提案的評論中看到過類似的評論。“他們會說，‘當海外有這麼多貧困人口患有疾病時，真的值得把納稅人的錢花在主要發生在北美東北部富裕人群身上的疾病上嗎？’”他說。“從某種意義上說，我認為這是一個合理的觀點，但在另一方面，我認為它低估了這種疾病對大量公民的影響，他們並非都富裕，甚至遠非如此。”資金不足的另一個潛在原因是，在美國，萊姆病和類似的感染很少致命。在美國，每年被診斷患有萊姆病的人數多於前列腺癌，但美國國立衛生研究院在 2014 年對後者的研究資助是萊姆病的十倍以上。
在找到一種全面的解決方案之前，控制蜱傳疾病可能需要一系列小規模的方法，從多個層面逐步解決問題。考慮到蜱傳疾病生態的複雜性，人類對其造成的巨大改變以及人們與這些攜帶疾病的寄生蟲的親密程度，需要大量此類武器來抵禦敵人並不特別令人驚訝。“我們已經破壞了自然的平衡，”特爾福德說。重新穩定天平絕非易事。
本文經許可轉載，於 2015 年 8 月 25 日首次發表。