人類即將迎來病媒蚊防治的新紀元？

「儘管我們用上各種工具、藥物和蚊帳，還是根除不了瘧疾。」服務於布吉納法索非營利組織「打擊瘧疾」（Target Malaria）的社會科學家莉亞．帕雷．托伊（Lea Paré Toe）表示：「所以，我們需要透過研究找出有助消滅這種疾病的新工具。」

相關研究已經在進行當中，方法從借助常見的寄生蟲，到修改蚊子的基因都有。有些新工具已經正式投入使用，但也有些工具可能還需要花費數年時間才能獲得主管機關核可。不過，未來看起來仍充滿潛力，而且這些防治方法對環境造成的負擔比起化學殺蟲劑來得少，有望開啟病媒蚊防治的新紀元。

用寄生蟲阻斷傳播途徑

其中，有一項新工具不是來自實驗室，而是取自大自然。

那就是沃爾巴克氏菌（Wolbachia），屬於寄生性細菌，可感染大約半數的昆蟲物種。這種寄生蟲無所不在，部分原因是它可以影響宿主繁殖，轉為對自己有利。雌蟲被感染後，會將沃爾巴克氏菌傳染給所有的雌性和雄性後代。當這些雄蟲與未受感染的雌性交配時，寄生蟲會殺死卵，加快沃爾巴克氏菌在族群中的傳染速度。

在自然情況下，埃及斑蚊並不會感染沃爾巴克氏菌。但在2009年，昆蟲學家史考特．歐尼爾（Scott O'Neill）和研究同仁發現，感染沃爾巴克氏菌會讓蚊子變得無法傳播許多病原體，包括登革熱、茲卡病毒，甚至是瘧疾。

目前科學家還不清楚沃爾巴克氏菌抑制病原體傳播的機制，不過，這並未影響歐尼爾所領導的非營利組織「世界蚊子計劃」（World Mosquito Program）開發及測試病媒蚊防治方法的決心，他們嘗試繁殖染菌的蚊子（必須小心地將沃爾巴克氏菌注射到蚊卵中），然後釋放到疫區。

自2011年以來，這項計劃已在澳洲、印尼、巴西和其他11個國家進行過實地試驗，釋放了數百萬隻蚊子。「我們通常會持續釋放蚊子，直到大約有60%的蚊子都帶有沃爾巴克氏菌為止，」歐尼爾說：「到那個時候我們就可以暫停了，剩下的就交給沃爾巴克氏菌自己來。」在許多地區，帶有沃爾巴克氏菌的蚊子可在幾年內達到族群總數的90%，不需要研究人員繼續釋放染菌的蚊子。

根據2021年在印尼日惹（Yogyakarta）進行的實地試驗結果，帶有沃爾巴克氏菌的蚊子讓登革熱病例減少了77%，住院率下降了86%。歐尼爾說，在澳洲的某些地區，「登革熱基本上已經被我們根除了。」

但歐尼爾也說，沃爾巴克氏菌在某些地方可能派不上用場，尤其是溫差大的地區。要為數百萬顆蚊卵注入沃爾巴克氏菌並散播在社區中，也有其難度；不過有新的研究顯示可運用無人機加快釋放蚊子的速度，每架無人機可以從空中散播多達16萬隻的成蚊。

透過基因改造減少蚊子數量

其他技術則更直搗黃龍：在蚊子成年之前，就將雄蚊絕育或是殺死會叮人的雌蚊。

自從1950年代，就有研究人員嘗試透過輻射線讓雄蚊絕育，再野放出去欺騙雌蚊交配，藉此減少蚊子繁殖、防止疾病傳播。但是，用輻射線照射雄蚊，可能會導致雄蚊還沒機會交配就先死亡。

現在，有研究人員利用基因工程改造蚊子體內與繁殖或發育能力有關的基因。英國生物科技公司Oxitec已與多國政府合作，在美國佛羅里達州、巴西、非洲吉布地等幾個地區釋放了超過10億隻基因改造的蚊子。

經過改造的雄蚊帶有一種「自毀基因」，繼承這種基因的雌性後代將無法存活到成熟。Oxitec公司使用一種叫做四環黴素的抗生素來抑制經過改造的基因表現，所以他們設立於巴西的工廠每週可生產數百萬隻基改蚊子。

Oxitec公司在巴西進行實地研究，在特定地點放置蚊卵盒，從中孵化出數以千計的基改蚊子，結果不到一年就讓部分區域的埃及斑蚊數量銳減96%。

加州大學聖地牙哥分校的生物學家歐馬爾．阿克巴里（Omar Akbari）則正在嘗試其他方法，利用一種叫做CRISPR-Cas9的基因編輯工具讓雄蚊絕育。他的研究團隊鎖定了兩種基因，一種與雄蚊的生育能力有關，另一種會影響雌蚊的生存能力。結合這兩個基因之後，就能讓蚊子只產下不具生育能力的雄蚊，而且可以在蚊子生命週期的任何階段野放，包括蚊卵階段。雖然尚未進行實地測試，但阿克巴里表示，這種方法應該比Oxitec的改造方法更簡單，因為可以直接釋放出不孕的雄蚊，並且不需要使用抗生素。

根據遺傳法則，任何基因遺傳給後代的機率都是50%，這會限制改造後的基因在族群中傳播的速度。Oxitec執行長格雷．佛蘭森（Gray Fransden）表示，如此一來，研究團隊必須不斷將經過改造的蚊子釋放到需要的地區（雖然後續釋放的數量較少），才能有效控制蚊群數量。「這樣會變成需要持續維護，才能保護那個地區。」

因此，有研究人員正在設法透過基因工程去除傳播速度的限制，找出能持續更久的解決方案。

用基因驅動加速演化

基因驅動是一種會自我複製的基因改造技術，可以改變遺傳規模，即使只有雙親其中一方帶有特定基因，也能確保該基因遺傳下去。基因驅動的原理是這樣的：研究人員使用CRISPR將驅動基因插入蚊子的染色體中，經過改造的蚊子與其他蚊子交配後，將驅動基因遺傳給後代，驅動基因就會迅速複製到後代的另一條染色體上。這種偏向性遺傳（biased inheritance）的現象，可以讓驅動基因以及相接的基因，像野火一樣在整個族群中擴散開來。

與「打擊瘧疾」合作的倫敦帝國學院研究人員費德麗卡．貝納迪尼（Federica Bernardini）表示，若透過基因驅動技術控制蚊群，只需要在蚊群中釋放相對少量的基改蚊子，之後就能透過基因驅動，用比正常進化規則快上許多的速度讓改造基因滲透到整個族群。研究人員表示：「這樣一來，就能夠不靠外力持續改造基因。」這對於瘧疾病例較多但基礎建設有限的農村地區來說，有莫大的好處。

「打擊瘧疾」希望未來幾年內能夠進行基因驅動蚊子的實地試驗。於此同時，他們在撒哈拉以南的非洲獲得當地社區幫助，得以收集疫區的蚊子，並掌握不同季節盛行的蚊子種類。Photograph by Target Malaria

「打擊瘧疾」的團隊人員目前正在研究一個叫做「doublesex」的性別基因，探討運用基因驅動技術改造這個基因的可行性。雌蚊若帶有兩個經過改造的doublesex基因，會變得無法叮人，也不能產卵，但只帶有一個doublesex基因的雄蚊和雌蚊則不受影響，科學家可以利用這點加速改造基因的散播。2021年，該團隊證明他們的基因驅動技術可以在為數約800隻的籠養蚊群中快速散播改造基因，最終在不到一年的時間內消滅帶有瘧疾病原的甘比亞瘧蚊族群。

同時，也有研究人員將目標放在引起瘧疾的寄生蟲本身，而不是蚊子。

加州大學瘧疾防治計畫（Malaria Initiative）的生物學家葛雷格．蘭扎羅（Greg Lanzaro）說：「我們對蚊子進行了基因改造，當寄生蟲在蚊子體內發育時，蚊子的基因就會攻擊寄生蟲，這樣一來蚊子就不會被感染，也不會具有傳染性。」他表示，若將蚊子從食物網中大量清除，有可能對生態造成影響，但透過這種方式就能避免。

這兩個研究團隊都正在規劃實地試驗，而試驗必須根據世界衛生組織的基因驅動測試指南來執行，相關規範當中有個關鍵是要與當地社區合作，確保當地居民了解計畫內容，並能在實施之前就相關隱憂充分溝通。

基因驅動的力量伴隨著巨大的風險，主管機關仍在努力為這項發展中的技術擬定規範，因此基因驅動的改造蚊子尚未正式野放。驅動基因可能會超出控制而傳播到並未批准使用的國家，也可能無法在實驗室之外發揮正常功效，或是在經過一段時間以後發生問題。但是無論如何，只有實地試驗才能揭露基因驅動真正的實用性，而這可能需要花上幾年的時間來揭曉。

上述的種種技術，都可能改變病媒蚊防治的未來樣貌。基因驅動或許適用於島嶼等封閉的生態系統，但未必適合位處內陸的國家。沃爾巴克氏菌可以在熱帶地區發揮作用，但在溫帶地區效果就會大打折扣。城市的居民或政府可能會不願意持續花錢製造基改蚊子。還有，無論是哪一種工具，蚊子都有可能演化出抵抗改造的能力。

「無論是哪種方式，都不是萬靈丹，」貝納迪尼表示：「不管是新招還是老方法，都可能有需要用上的時候。」

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