登革熱 : 病媒生態與疾病流行關係 張念台 國立屏東科技大學植醫系 2014.5.16
我國法定傳染病分類中與病媒昆蟲相關的有 : 第二類法定傳染病 - 西尼羅熱 ( 由家蚊 Culex 與斑蚊 Aedes 傳播 ) 屈公病 登革熱 登革出血熱 / 登革休克症候群 瘧疾 ( 由瘧蚊 Anopheles 傳播 ) 等 第三類法定傳染病 - 日本腦炎 ( 而由家蚊 Culex 屬 ) 傳播 第五類法定傳染病 - 黃熱病 ( 由埃及斑蚊 Aedes aegypti) 傳播 1
節肢動物傳播的病毒性疾病 屈公病 黃病毒屬 登革熱 日本腦炎 西尼羅熱 黃熱病 沙蠅病毒屬 裂谷熱 1779 年印度尼西亞最早記述本病 1869 年命名為登革熱 2
台灣常見蚊蟲各齡形態與生活史 3
由黃病毒科 (Flaviviridae) 黃病毒屬 (Flavivirus) 中的登革病毒亞屬之單股 RNA 病毒所引起 每年約有 5,000 萬人感染登革熱, 其中 50 萬人為嚴重的登革出血熱 ( 有 2.5% 的死亡率 ) 東南亞與西太平洋地區發生最為嚴重 4
例數登革熱病患休克醫治病全世界登革熱及登革出血熱出現國家與病例數 (WHO) 越南醫院中登革熱病患孩童 國家5
病例定義 (Case definition) 登革熱 : 突發發燒 ( 38 ) 並伴隨 下列二 ( 含 ) 種以上症狀 1 頭痛 2 後眼窩痛 3 肌肉痛 4 關節痛 5 出疹 6 出血性癥候 (hemorrhagic manifestations) 7 白血球減少 (leucopenia) 血壓降低肋膜積液腹水消化道出血 6
登革出血熱 ( 下列四項皆需具備 ) 發燒 出血傾向 ( 符合以下一項以上 ) (1) 血壓帶試驗陽性 (2) 點狀出血 瘀斑 紫斑 (3) 黏膜 腸胃道 注射點滴處或其他地方出血 (4) 血便 吐血 血小板下降 (10 萬以下 ) 血漿滲漏 (plasma leakage): 因微血管滲透性增加之故, 須符合以下一項以上 : (1) 血比容上升 20% 以上 (2) 輸液治療後, 血比容下降 20% (3) 肋膜積水或腹水 登革休克症候群 具備登革熱及登革出血熱疾病症狀, 併有皮膚濕冷 四肢冰涼 坐立不安 脈搏微弱至幾乎測不到 ( 脈搏壓 20 毫米汞柱 ) 7
登革熱病毒 為節肢動物傳播之病毒 (Arboviruses), 屬黃病毒科 (Flaviviridae) 黃病毒屬 (Flavivirus) 中的登革病毒亞屬之單股 RNA 病毒所引起 依血清抗原可分為四型, 均具有感染致病的能力 病媒蚊 登革熱主要是由斑蚊屬 (Aedes) 之室蚊亞屬 (Stegomyia) 蚊蟲傳播, 1906 年,Bancroft 即證明埃及斑蚊 (Ae. aegyti) 為主要傳播本病之病媒, 1923 年,Simon 等人證實白線斑蚊 (Ae. albopictus) 亦為本病之病媒 8
登革熱傳染時程圖 ( 病毒血症期 ) 9
病毒感染 胞吞作用 病毒成熟並具感染性 病毒基因體釋出於細胞質 與核內體膜癒合並解構 未成熟病毒顆粒由反高爾基網轉運 病毒 RNA 轉譯為單條多胜鏈並斷裂為 10 蛋白質 複製病毒基因體 病毒於內質網表面組裝 登革熱病毒複製與感染 10
病媒蚊的分布 習性與生活史 白線斑蚊喜棲息家屋四周之植物雜草林地等暗處埃及斑蚊喜棲息屋內布幔窗簾家具桌椅下 成蟲 (1~2 月 ) 蛹 ( 1~3 日 ) 卵 (2~5 日 ) 幼蟲 (5~8 日 ) 11
台灣登革熱發生狀況 6000 5000 確定病例 本土登革出血熱 * 19 300 250 病例數 4000 3000 2000 1000 0 527 4389 35 10 175 23 13 244 369 55 76 344 68 139 281 145 427 306 1074 714 1052 * 1 * 1 * 1 * 4 * 4 1896 1702 1478 857 * 2 * 5 200 150 100 50 0 登革出血病例 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 年度 ( 民國八十三年以後, 每年均有出血性登革熱病例 ) 12
台灣登革熱本土及境外流行趨勢 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 (CDC, 台灣 ) 13
宿主 Populaition density (urban/rural) Urbanization Migration Housing Habits/culture related to water (storage) 登革熱生態學 - 生物學 - 社會學方面的研究架構 Eco-bio-social research on dengue in Asia: a conceptual framework Type & abundance of public spaces including land use Public/private water supply Population/ societal Individual/ household Community Social & ecological context Legislation related to water & control activites, including solid waste disposal (& tyres) Surveillance Type, coverage, quality of control services Human resources/efficiency/sustainability of control Costs of control effects Health system representatives Local leaders Communites Other leaders Control services 病媒 Policies Stakeholders Climate (rain/temperature) Availability/accessibility & quality of breeding sites Feeding opportunities Vector capacity Vector ecology Vector density (fitness & longevity) Vector control Dengue transmission Virological & immunological factors Dengue disease Epidemiology Herd immunity Temperature Endemic Epidemic Manifestation Silent Uncomplicated Severe 疾病 (Arunachalam et al. 2010. Eco-bio-social determinants of dengue vector breeding: a multicountry study in urrban and periurban Asia. Bull World Health Organ 88:173-184.) 14
病媒蚊與疾病系統之資訊流程 Information flow chart of vector-disease system (WHO,1972) 環境因子 Environmental factors 病媒成蟲數 性比 雌蚊生殖率與存活率 幼蟲存活率 病媒存活率 接觸機率 病媒對病毒感受性 宿主感染比例 病毒有效外發性週期 感染病毒之病媒存活率 感染病毒之病媒存活率 宿主與病媒接觸率 傳播效率 感性宿主比例 病媒幼期生命預算 病媒被感染情況 病毒外發性週期 寄主感染情況 Life budget of immature vector Infected situation of vector Extrinsic cycle Infected situation of Host 未感染病媒蚊數 No. of non-infected vector 感染病媒蚊數 No. of infected vector 感染病媒蚊數 No. of infective vector 新感染宿主數 No. of new infected host 病媒 + 病毒疾病 15
11 病媒蚊分布與疾病的關係 ( 台灣 CDC) 2002 2007 2010 2011 2012 2013 16
大陸及台灣地區白線 埃及斑蚊分布地區與登革熱流行區 (Wu, et al. 2010) 17
22 病媒蚊棲地或孳生場所與疾病的關係 如果它們孳生你就得流血! 18
屏東縣琉球鄉登革熱的發生流行 當年 (<1990 年 ) 琉球鄉的主要孳生源 登革熱 儲水槽 ( 連接屋內外 ) 孳生病媒蚊 大發生 後院鐵桶及各式儲水器具 (1981) 80% 居民罹病 19
琉球鄉 1989~1998 年間病媒蚊監測與防治 病媒蚊監測與孳生源清除 病媒蚊產卵監測 食蚊魚釋放 病媒蚊取食病媒蚊取食生物因子探討物理因子探討 病媒蚊監測 GIS 技術研發 居民問卷 田間蘇力菌施用 亞培松施放 應用 GIS 技術監測病媒蚊 20
地理資訊系統 (GIS) 的應用解決空間相關的昆蟲生態與管制的問題 Characterization of habitat susceptibility outbreaks 感性棲地特性描述 Compilation of census data 編輯普查資料 方法 地形圖數化 利用關連式資料庫建立實地調查資料 各資料圖層網格化 (10M x 10M) 利用等高線推導物理環境因子 導入埃及斑蚊生命表模式, 推估其發生機率 產生資料圖層, 導入模糊理論配合專家意見, 統計分析, 獲得登革熱發生機率分布圖 埃及斑蚊機率分布製作流程 21
-- 琉球鄉病媒蚊監測資料 病媒與孳生原定位與套圖 22
琉球鄉埃及斑蚊分布機率圖 A. 地形圖數化 B. 環境因子收集與分析 氣象資料 地形分析 C. 建立屬性資料庫 D. 埃及斑蚊分佈機率估算 1. 利用統計軟體分析海拔高度與溫度數據, 求取琉球鄉室外最高及最低溫度之線性迴歸式 2. 藉室外環境氣候 ( 溫度, 日照 ) 求取室外積水容器最高與最低溫度估算公式 3. 埃及斑蚊累積生長率之推估 (Focks,et al.1993) 4. 將數位網格資料配合埃及斑蚊生命表模式與迴歸所得之溫度氣象資料, 計算此病媒於琉球鄉的分布機率 23
琉球鄉革熱病媒蚊稽查布氏指數 70 60 1989~ 迄今每月孳生源調查與清除 2002 年後白線斑蚊偶有查獲, 而埃及斑蚊幾已絕滅 Breteau Index 50 40 30 20 10 20 18 16 琉球鄉歷年革熱報告 確定病例及病媒蚊稽查布氏指數 0 Suspectable cases Dengue cases Breteau Index 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 year 60 50 2008 2009 2010 2011 2012 2013 本福中福漁福大福上福杉福天福南福 No. of cases 14 12 10 8 6 4 2 40 30 20 10 Breteau Index 沒有病媒蚊沒有病例 0 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Year 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 0 24
廢棄空屋 舊社區 地下室積水 雨棚 樹洞 那年高雄新興區菜市場孳生源的尋找 25
新孳生源 水溝 加紗網??? 26
33 病媒發生之空間異質性與疾病的關係 空間異質性 Spatial heterogeneity: 就登革熱的傳播而言, 人類是疾病流行的重心 疾病的空間消長是受人類行為 習性 社會結構 社交等因素的影響, 因此病媒蚊與人的接觸並非均勻 同質性的 鼓山 前金 三民新興苓雅前鎮 鳳山 大寮 病媒蚊密度 ( 蟲數 / 人 ) 外部潛伏期每日死亡率與帶毒病人接觸率 宿主 ( 人 ) 每日脫離內潛伏期機率每日脫離病毒血症期機率與帶毒病媒蚊接觸率 27
病媒發生之空間異質性與疾病的關係 -- 澎湖的例子 89 年 5 月 3 日參加澎湖縣環保局主辦西湖鄉登革熱病媒生態暨孳生源清除講習會 ( 地點 : 湖西鄉沙渚國小 ) 1 2 3 4 5 6 28
病媒發生之空間異質性與疾病的關係 -- 巴西的例子 病媒斑蚊分布之不均 ( 住區病媒蚊感染不均 ) 導致一地區疫情發生之不均, 因此對流行病發生的掌握不易 經住戶異質校正後的流行曲線 ( 每日報告病例 vs 累積病例數 ) Figure 3. Epidemiological curves: new cases declared daily versus cumulative number of cases. (a) Individual-based modelled epidemics, with and without household heterogeneity. The dashed line represents the pattern of the homogeneous model written in differential equations. (b d) Real epidemics in the Easter Island, in Bele m and in Brası lia. As in the heterogeneous model, a plateau follows an initial linear growth before extinction. (Favier, et al. 2005) 29
2009.4.7 高雄縣市 ovitrap 調查埃及斑蚊分布圖 (Favier, et al. 2005) 30
44 病媒蚊密度與疾病發生之關係 登革熱病媒蚊密度與孳生源調查 每月定期建立病媒蚊資料, 並持續監測 掌握病媒蚊生態 各縣市於住宅地區村里隨機取樣, 每一個村里每次調查 50-100 戶 幼蟲密度以布氏指數表示, 成蟲密度則以成蟲指數表示 住宅區外, 如機關 學校 空地 公園 菜園及山區的調查, 幼蟲密度以容器指數表示 住宅指數 : 調查 100 戶住宅, 發現病媒蚊幼蟲孳生戶數之百分比 陽性戶數計算方法 = 100% 調查戶數 容器指數 : 調查 100 個容器, 發現病媒蚊幼蟲孳生容器之百分比 陽性容器數計算方法 = 100% 調查容器數 布氏指數 : 調查 100 戶住宅, 發現病媒蚊幼蟲孳生容器之百分比 陽性容器數計算方法 = 100% 調查戶數 成蟲指數 : 平均每一戶住宅病媒蚊雌性成蟲數 雌成蟲數計算方法 = 調查戶數 31
病媒蚊密度與疾病發生之關係 -- 新加坡的例子 新加坡多年來一直抑制病媒蚊密度於住宅指數 1 以下, 但每年登革熱病例仍不少 --- 血毒宿主的遷入使低密度病媒傳病機率仍高 住宅指數 (Ooi, et al. 2006) 32
為何降低幼蟲指數無法打斷登革熱的傳播? 容器指數是使用最廣的幼蚊密度估算方法, 但其缺點是無法得知陽性容器中有多少病媒幼蟲, 亦無法得知會產生多少成蟲 -- 無法提供病媒密度與成蚊產生率資訊 布氏指數雖然提供調查戶與陽性容器的關係, 然而仍無法得知容器產生病媒成蟲的訊息, 其為病媒普遍性 ( 而非病媒豐度 ) 的指標 病例發生 傳病風險 vector thresholds 成蟲數 / 容器 Pupal indices ( 傳病風險指標 ): 蛹數 / 公頃 因季節 地區 用水習性 文化等而異 蛹數 / 每人 Pupae per person index (the average number of pupae per person in the community, PPI) identify the most productive containers 蛹數 / 人指數 + 血清流行資料 預測登革熱爆發風險 33
台灣對病媒蚊密度的控制 病媒蚊密度超過 2 級以上, 應進行孳生源清除, 超過 3 級以上的村里應於一週內由衛生局 ( 所 ) 進行複查 若密度為零級, 可改用誘蚊產卵器監測之 臺南 高雄 屏東及澎湖每月病媒蚊密度調查至少為轄區內總村里數的 50%, 且應優先執行高風險村里 密度等級 1 2 3 4 5 6 7 8 9 住宅指數% 1-3 4-7 8-17 18-28 29-37 37-49 50-59 60-76 77 容器指數% 1-2 3-5 6-9 10-14 15-20 21-27 28-31 32-40 41 布氏指數 1-4 5-9 10-19 20-34 35-49 50-74 75-99 100-199 200 成蟲指數 : 每一戶住宅平均登革熱病媒蚊雌性成蟲數 計算方法 : 雌性成蟲數 / 調查戶數 不採用蛹指數的原因 : 經費 人力 時間 34
誘蚊產卵器 (ovitrap): 估測成蚊密度, 了解病媒蚊時空分布 誘蚊產卵器陽性率 ovitrap positive index (OPI) 卵密度指數 egg density index (EDI) 致死誘蚊產卵器 ( 添加藥劑 ) 則有防治功能黏性誘蚊產卵器 ( 附加黏紙 ) 可鑑定蚊種 篩檢病毒 人為干擾? 能否與田間自然孳生源競爭? 維持人力足夠否? 是否成為滋生源? 有無其他因素影響? Mosquito Magnet-X trap 成蚊指數 (Adult indices) 住屋密度指數 house density index (HDI) 叮咬指數 biting rate index (BRI) 紗網指數 net index (NI). backpack aspirator BG-Sentinel trap 35
定病例數4 月 22 日緊急噴藥確病媒蚊密度與疾病發生之關係 -- 台灣屏東的例子 2013 年屏東爆發有史以來最嚴重本土登革熱疫情, 當年病例多達 480 例 疫情主要發生在春日鄉 50 40 高雄市屏東縣台南市 550 500 450 400 累積病例數36 No. of dengue case 30 20 350 300 250 200 Accum. case3s 150 10 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 0 2013 Weeks
屏東春日鄉病媒蚊發生與病例關係 施藥 1 週後 (102.4.29) 施藥 2 週後 (102.5.6) Dengue case/ Positive ovitrap %/ AE % 80 70 60 50 40 30 20 10 4 月 22 日 Precipitation Dengue case Ovitrap Postive rate (%) Ae. aegypti % 200 160 120 80 40 Precipitation (mm) 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Week after application 37
55 病媒蚊產卵活動及疾病發生之關係 登革熱病媒蚊日間產卵 偏好小型孳生源, 確定成蚊時空的分布有利於對其之防治與疾病之管制 10,380 個誘蚊產卵器分置於 5,190 戶住家 ( 每 400 居民置放 2 誘蚊產卵器 ) 高雄市 高雄縣 390342 戶 415875 戶 1058207 人 1134804 人 79.6 m 2 266.8 m 2
埃及斑蚊住宅陽性率 14 週時間差 埃及斑蚊數 病例 埃及斑蚊幼蟲數 斑蚊卵住宅陽性率 平均斑蚊卵數 / 住宅 Fig. 4. The weekly suctuations of Aedes mosquitoes by ovitrap data and dengue incidence in Kaohsiung City from July 2009 through May 2010. (A) Aedes female mosquitoes and number of indigenous dengue cases. (B) Egg collections as well as number of hatched larvae. 39
2009.6.1~2010.6.30 高雄縣市陽性誘蚊產卵筒分布 1. 有黏片的誘蚊產卵筒對成蚊的監測結果最能偵測病例的發生, ( 埃及斑蚊的防治可於病例發生前 14 週開始 ) 2. 埃及斑蚊終年存在可被捕獲與誘得其產卵 (ovitrap) 3. 住屋內比屋外誘得較多的埃及斑蚊雌蟲, 因此緊急施藥時, 屋內殘效噴灑有必要 4. 五月前宜對病媒幼蟲開始進行綜合防治, 以降低後半年的病媒族群 5. 誘蚊產卵筒中可加木片誘引雌蟲, 提高捕獲或監測效果 6. 病媒蚊 6 至 10 月密度均高,11 月起下降,2 月最低,3 月後又開上升 病媒蚊產卵 病媒蚊 疾病發生 活動 分布 地區 40
66 病媒成蟲羽化取食習性的利用 利用自然界雌雄蚊對碳水化合物的需求及取食行為 -- 有毒糖水餌劑誘殺, 降低傳病風險 糖水 + 藥劑糖水 (Muller & Schlein, 2006) ( 死亡率 ) ( 死亡率 ) (Xue, et al., 2010) 41
綠籬施藥 百滅寧 China (Li, et al. 2010) USA (Trout & Brown, 2009) 42
高雄登革熱病媒蚊成蚊綠籬噴藥法防治結果 ( 誘蚊產卵數比較 ) 屏東登革熱病媒蚊成蚊綠籬噴藥法防治結果 ( 誘蚊產卵數比較 ) 產卵器誘得卵數 (mean±sd) 調查時間 第滅寧 賽滅寧 撲滅松 對照組 噴藥前 3 週 (20120706) 103.8±32.0 114±28.0 114.1±23.1 108.2±24.4 噴藥前 2 週 (20120713) 115.3±68.5 133.2±101.3 127.0±59.5 129.1±75.6 噴藥前 1 週 (20120720) 123.5±82.6 122.0±87.5 135.1±58.7 109.4±54.7 噴藥後 1 週 (20120728) 0.5±1.2 0.4±1.0 0.6±2.0 96.4±37.0 噴藥後 2 週 (20120803) 0.8±1.4 0.6±1.1 1.5±2.3 109.0±45.3 噴藥後 3 週 (20120813) 6.8±6.9 7.5±6.5 7.7±7.6 100.8±78.6 噴藥後 4 週 (20120823) 78.8±24.2 73.5±19.0 57.3±29.6 149.8±45.6 噴藥後 5 週 (20120830) 118.1±29.0 102.5±19.3 76.6±44.8 116.3±40.0 43
77 氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 -- 泰國的例子 (Halstead, 2008) 44
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 -- 新加坡的例子 新加坡以 2000~2007 年病例與氣候資料分析 : 病例發生隨持續週平均溫升高 (5~16 週時間差 ) 而線性增加, 亦隨週累積雨量增多 (5~20 週時間差 ) 而增加 週平均溫病例週累積雨量 (Hii, et al.2009) 45
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 病例 -- 亞洲六國的例子 雨量 (Wai, et al. 2012) 蛹生產力 46
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 -- 台灣的例子 100 年高雄地區 ( 苓雅 2 區 ) 病媒蚊監測 雨量 及病例發生狀況 120 100 Dengue case Accumulated precipitaion Precipitation Positive ovitrap rate Ae. aegypti % 2000 1600 Dengue case/ Ovi+/ AE% 80 60 40 10 週時間差 1200 800 Accumulated precipitation 20 400 200 0 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 2011 Week (Kaohsiung) J F M A M J J A S O N D 47
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 101 年高雄地區 ( 鳳山 前鎮 苓雅 20 里 ) 病媒蚊監測 雨量 及病例發生狀況 Dengue case 120 100 80 60 40 Dengue case Accumulated Precipitation Precipitation Ovitrap positive rate Ae aegypti % 15 週時間差 2500 2000 1500 1000 Accumulated Precipitation (mm) 20 500 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 2012 Week (Kaohsiung) J F M A M J J A S O N D 0 48
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 102 年高雄地區 ( 鳳山 前鎮 苓雅 三民 15 里 ) 病媒蚊調查 雨量 及病例發生狀況 Dengue case/ Ovitrap+/ AE % 120 100 80 60 40 Dengue case Accumulated Precipitation Precipitation Ovitrap positive rate Ae aegypti % 2000 1600 1200 800 Accumulated Precipitation (mm) 20 400 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 0 2013 Week (Kaohsiung) J F M A M J J A S O N D 49
氣候因子與病媒蚊及疾病發生之關係 102 年屏東地區 (5 里 ) 病媒蚊調查 雨量 及病例發生狀況 * Dengue case 120 100 80 60 40 Dengue case Accumulated Precipitation Precipitation Ovitrap positive rate Ae aegypti % 15 週時間差 2000 1500 1000 500 Accumulated Precipitation (mm) 20 200 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 0 2013 Week (Pingtung) J F M A M J J A S O N D 50
南部地區全年氣溫在 18~32 度間, 病媒蚊的發生除溫度外主要受降雨之影響, 由三年降雨量及病媒蚊發生狀況分析得知, 每年 4~5 月梅雨後, 病媒蚊均有一發生小峰,8~9 月雨季後則其密度增高 每年累積降雨量 >200mm 後病媒密度通常會增高, 而 4~6 週後, 病例也常急速增加, 雖然調查資料未能顯示病媒蚊密度與病例發生間的相關性, 但此與降雨量大使自然或人工孳生源增加, 繼而致病媒蚊密度增高必然有關 雨量 病媒密度 病例 溫度 傳病率 病媒繁殖率 病毒存在與否 病媒帶毒率 宿主密度 防治措施 孳生源清除程度 病媒蚊監測的目的在於了解病媒發生消長狀況, 得以及早進行防治, 因此 4~5 月病媒族群的小幅增加時, 應是重要的防治期, 以抑制其後續的大量孳生 51
88 病媒幼蟲遭逆境對成蟲感染與傳毒能力之影響雌發育至成蟲日數雌蟲翅長埃及斑蚊幼蟲遭不同逆境處理, 會有不同的表現 ( 如存活, 發育期, 雌體型 ), 而各種逆境都會顯著增加病媒蚊之病毒感染與傳播之感受性 significantly increasing susceptibility to viral infection and dissemination relative to the controls. 存活率(Muturi, et al. 2011) 對照組營養缺乏飢餓高溫施藥 對照組營養缺乏飢餓高溫施藥 means (±SE) percent infection and dissemination of Sindbis virus grouped by treatment. 52
99 病媒蚊傳毒能力與疾病發生之關係 病媒傳毒力 (Vectorial capacity) 是指在人 病毒 病媒交互作用下病媒蚊傳播登革熱的傾向, 而病媒傳毒力受溫度影響極大 外在潛伏期 病媒死亡率 病媒平均每日叮咬率 除了平均溫度對病媒傳毒有影響, 研究更指出日間溫度對埃及斑蚊行為與傳病更重要 登革熱爆發潛能 (DEP) 高峰在日間溫 0 下的 29.3 均溫, 以及日間溫 20 下的 20 均溫時 溫度達 29 而日間溫度的增加卻會使 DEP 下降 但在溫寒帶或極熱地區溫度遠離 29 時, 日間溫度的增加則 DEP 會增高 每次叮咬人使蚊感染機率 每次叮咬蚊傳病機率 病媒傳毒力 (Liu-Helmersson, et al. 2014) 53
全球病媒傳毒力 登革熱病媒蚊白天活動, 日溫使台灣南地區 4~10 月間 中北部地區 5~9 月間為病媒傳毒力高 ( 疾病爆發機率高 ) 的期間 40 高雄最高溫台南最高溫台中最高溫台北最高溫 高雄平均月溫台南平均月溫台中平均月溫台北平均月溫 35 使用月均溫 Temp. 30 29 25 20 15 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Month 使用月均溫 + 日間溫 埃及斑蚊 白線斑蚊 發育臨界 13 10 發育適溫 30~32 28~32 (Liu-Helmersson, et al. 2014) 54
傳病率的估算 : R 0 致病原的基本再生數 (Basic Reproduction Number, R 0 ) 基本再生數是指一個初發病例在易感的人群中引起的平均繼發病例的個數基本再生數愈高表示疾病愈易爆發 登革熱的 R 0 在 1.33~11.6 間 方法 : 利用某次流行的血清學資料來估算 由初期流行曲線資料來的最初內在增值率估算 由抗體的年齡分布來估算 The direct transmission epidemic model 宿主死亡率宿主因病死亡率宿主受攻擊之潛伏期受感染宿主恢復時間有效接觸率 55
宿主新增率病媒新增率宿主死亡率疾病導致宿主之死亡率病媒死亡率疾病導致病媒之死亡率宿主受攻擊潛伏期 感染宿主恢復期 病媒受攻擊潛伏期 有效接觸率 問題 : 流行病資料 昆蟲相關資料 血清學資料等之不完全或不正確 56
10 白線與埃及斑蚊競爭與疾病發生之關係 白線斑蚊 1985 年自美國德州入侵之後即迅速擴散, 並競爭取代埃及斑蚊其優勢包括 : 幼蟲競爭優勢 生殖效率高 腸道簇蟲影響 及優勢生殖干擾 白線斑蚊對公共衛生的威脅比埃及斑蚊小 其分布區疾病爆發可能性低?? 1985~1997 2010 現況 57
白線斑蚊對埃及斑蚊之優勢生殖干擾 cross-inseminations at low rates (1.4 3.6%) 3.6% 埃及斑蚊懷有白線斑蚊 精子 1.4~1.6% 白線斑蚊懷有埃及斑蚊 精子 (Tripet et al. 2011) 弱勢的埃及斑蚊就此投降了嗎? Bargielowski, I. and L. P. Lounibos. 2014 Rapid evolution of reduced receptivity to interspecific mating in the dengue vector Aedes aegypti in response to satyrization by invasive Aedes albopictus 58
埃及斑蚊授精比率 白線斑蚊 Evolution of resistance in A. aegypti females to satyrization (asymmetric reproductive interference) by A. albopictus males 埃及斑蚊對抗優勢生殖干擾的演化, 能使其再入侵當初被白線斑蚊競爭移除的地區, 尤其當氣候變遷有利於較抗旱的埃及斑蚊 白線斑蚊分布廣時, 可能降低傳病率, 也降低了群體免疫力 但是當埃及斑蚊演化出抗優勢生殖干擾, 再度入侵, 成為登革熱主要媒介時很容易就造成疾病的再爆發! (Bargielowski & Lounibos, 2014) 59
病媒蚊防治 世界衛生組織將登革熱疾病的管制策略著重於降低攜帶傳染病毒的病媒蚊數量 目前針對登革熱病媒蚊的防治筞略有 : ( 一 ) 環境管理, 例如病媒蚊孳生源清除 ; ( 二 ) 生物防治, 例如利用箭水蚤與食蚊魚捕食病媒蚊幼蟲 ( 三 ) 物理防治, 例如裝置紗窗紗門防止成蚊飛入 ( 四 ) 化學防治, 例如預防性投藥 (intermittent preventive treatment) 與緊急噴藥等 60
新的防治替代方案, 包括 : 綠籬施用藥劑, 觸殺初羽化成蟲 利用含有產卵刺激物的誘蚊產卵器誘殺懷卵雌蟲 使用含有誘引劑與毒餌的誘蚊器誘殺雄蟲或剛於化的雌蟲 利用對環境友善的蘇力菌與昆蟲生長調節劑防治病媒蚊幼蟲 以基因改造蚊蟲降低病媒蚊密度或抑制傳毒能力 GM mosquito 61
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 臺灣 * 緬甸菲律賓越南 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 病例數 / 年年度國家登革熱防治成效 80065 156052 155607 157442 106425 95279 79462 51934 40377 45904 33443 印尼 77618 64532 124931 74242 78512 68000 11000 35700 78669 47731 31754 42878 24116 越南 74250 29512 57948 25194 89626 62949 42456 45893 38367 62767 114800 139327 18617 泰國 178644 125975 135355 24359 19658 24689 14915 21537 23040 29505 16489 24952 8146 菲律賓 21900 19884 46171 41486 45649 38000 34386 35983 35926 31545 32767 16368 7103 馬來西亞 11704 24287 14480 15285 11383 17454 7369 7907 16047 15695 1884 緬甸 4602 5309 5364 4498 6567 8422 3051 14210 9459 4788 3945 2372 673 新加坡 1478 1702 1896 1052 714 2179 1074 306 427 145 5388 281 139 臺灣 * 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 其實我們的防治成效很高!!
結語 1. 登革熱病毒 宿主 病媒及環境的交互作用, 不但使病媒蚊密度的降低不易, 也使疾病爆發的抑制相當困難 2. 影響病媒蚊生態及族群變化相關的因子包括氣候 孳生源 叮咬機會及病媒傳病力等, 這些因子更交互作用, 複雜化病媒的發生與傳病 3. 溫度對病媒蚊的影響, 使外在潛伏期縮短 叮咬頻率增加 延長平均生命期 同時降雨也增多孳生場所, 提昇族群密度 4. 氣候暖化可影響病媒蚊生態與活動, 進而增加傳毒能力 提高疫病爆發機率 5. 登革熱病毒的維持主要由致病原的基本再生數所決定, 其與群體免疫 注射疫苗 對感性宿主的保護等有關 目前登革熱尚無疫苗可用, 降低病媒密度方能使其傳病率降低, 甚至截斷病毒的傳播 6. 對於影響孳生源產蚊力的環境決定因子之了解, 是病媒防治相當重要的部份 7. 沒有病媒蚊, 沒有登革熱 -> 目標病媒管理 (targeted vector management) 地區特性孳生源調查與清除地區特別孳生場所藥劑處理 63
謝謝聆聽敬請指教