
林口長庚醫院腎臟醫學研究中心獲得第25屆國家生技醫療品質獎。中間捧獎座者為帶領團隊的副校長楊智偉。(照片提供/林口長庚醫院腎臟醫學研究中心)
傳染病是當前重要的公共衛生議題,在熱帶和亞熱帶等濕熱的國家,鉤端螺旋體病是常見的人畜共通感染疾病。根據衛福部疾管署統計,2018~2022年,台灣共444人罹患鉤端螺旋體病,颱風、水災後這種感染特別容易浮現。
一旦感染這種細菌,病人主要會出現黃疸、發燒、急性腎衰竭等三大症狀;過去台灣缺乏診斷工具,醫師難以找出原因,使得此疾病被低估和忽略。林口長庚腎臟科系和林口長庚醫院腎臟醫學研究中心攜手,由副校長楊智偉帶領團隊,從建立診斷到探討不明原因腎病的致病機轉,將相關防治經驗推廣至全球,提醒更多人注意。
1996年,林口長庚醫院腎臟科主治醫師楊智偉剛從國外進修回台,在腎臟科病房目睹了兩起怪病。
他負責照顧的一位60歲左右婦女,有嚴重的黃疸、發燒、急性腎衰竭和多重器官衰竭現象。肌酸酐每天持續上升,症狀類似敗血性休克;然而,做了細菌、病毒等培養檢查都是陰性。「我們做盡所有的檢查,包括影像學、微生物和骨髓的檢查,都找不出原因,用上最高階藥物,最後還是救不回來。」楊智偉說。
這種找不出原因的腎臟病,促使楊智偉往不尋常的傳染病方向思考。他聯絡上專長人畜共通傳染病的微生物專家臺大獸醫系教授潘銘正,將病人死亡後的檢體經過聚合酶連鎖反應(PCR)檢驗,診斷為鉤端螺旋體感染。
發現臨床三大警訊盡速投藥,戲劇性降低死亡率
兩週後,另一位病人住進加護病房。一樣有黃疸、急性腎衰竭等症狀,甚至出現多重器官病變、呼吸衰竭和昏迷。腎臟科團隊有了先前的經驗,趕緊給予青黴素治療。原本病人需靠呼吸器、洗腎多次和胃出血,經治療後,兩個月就完全康復出院了。楊智偉說:「那個時候才知道,原來台灣是有這個病,只是我們沒有足夠的診斷工具;這個疾病動物界比較多,獸醫反而比人醫更清楚。」
發現這兩起案例後,楊智偉投稿到《美國腎臟病期刊》(American Journal of Kidney Diseases),指出鉤端螺旋體病是台灣被忽略的急性腎衰竭的原因之一,1997年獲得刊登,受到全球關注。
楊智偉更深入研究,又有11例鉤端螺旋體感染個案陸續被發現。他與團隊將資料整理成論文,逐漸揭開台灣鉤端螺旋體感染的神祕面紗。
鉤端螺旋體病其實早在1976年就在台灣現蹤,卻因為診斷困難、容易與其他疾病混淆,有些病人只有輕微發病,沒有接受實驗室檢查,而被臨床端忽略。楊智偉說,鉤端螺旋體病和感冒很像,90%被感染者症狀輕微,有頭痛、發燒、肌肉痠痛等,但是10%會演變成多重器官衰竭,如:腦膜炎、肺炎、胰臟炎、肝炎、心肌炎、腎衰竭、橫紋肌溶解等,因此許多病人迅速死亡。
「我們後來做了分析,不明原因的腎臟病主要有黃疸、發燒、急性腎衰竭三大症狀。我們也提醒腎臟科和感染科醫師,有這三大警訊,就要懷疑是否為鉤端螺旋體病。早一點投與青黴素,可救活原本需住加護病房、症狀很嚴重需要洗腎的病人,大約一星期就能戲劇化地恢復。」楊智偉說。
促疾管局列入通報和法定傳染病,建立快篩標準流程
過去因為台灣對鉤端螺旋體病不了解,一直沒有好的篩檢工具。要檢驗鉤端螺旋體病,必須將病人檢體送到國家實驗室進行顯微血清凝集檢驗。如果血清中有抗體,會使菌體產生凝集,才算確診,過程既費時又不方便。
2003年,楊智偉與研究團隊引進國外專門檢測鉤端螺旋體病的快篩試劑。先抽取疑似病人的5毫升血液,離心分離血清後,如新冠肺炎快篩般,取5微升滴入快篩試片,再加入3滴緩衝液後,等待約10分鐘,出現兩條線就是陽性。

研究人員在鉤端螺旋體實驗室的生物安全操作櫃做血清快篩。(照片提供/林口長庚醫院腎臟醫學研究中心)
林口長庚醫院在同年(2003)針對急性不明原因腎臟病,建立以免疫球蛋白M(IgM)為基礎的血清學鉤端螺旋體快篩服務。快篩陽性能讓醫師及早投藥、搶救病人,但是快篩結果並不一定等於確診,檢體仍要做傳統血清凝集檢驗。
楊智偉與團隊積極呼籲台灣重視此疾病,除了在醫學會宣導,也向衛福部疾管署前身疾管局提出建議。2000年1月,疾管局將鉤端螺旋體病列入通報系統,並在2007年納入第四類法定傳染病;楊智偉與楊皇煜醫師也協助疾管局編寫《鉤端螺旋體病 臨床症狀、診斷及治療指引(第二版)》手冊。
「我們覺得快篩推廣的還不夠,因為大家不太重視,健保又不給付。」楊智偉說,2015年11月,桃園憲兵訓練中心一位役男因感染鉤端螺旋體去世,家屬對於國防部和醫院的處置不滿。
監察院做了調查,期間楊智偉接受意見徵詢,促使國防部檢討改進軍中醫療,也推動衛福部建立快篩機制,請各個醫療院所應準備快篩試劑。「雖然這不是我們能掌握的,可是很希望能看到所有醫院都有快篩試劑,在這之前,我們也會接受協助其他醫院送來的檢體。」
鉤端螺旋體喜濕熱,水災後感染即使沒發病也可能慢性腎損傷
鉤端螺旋體常被誤認成寄生蟲,其實它與梅毒一樣,屬於螺旋體細菌,喜歡待在水中和濕熱的環境。動物之間可經由直接接觸傳染,老鼠、狗是常見的帶菌者。感染鉤端螺旋體後,病原會潛伏在腎臟中,隨著尿液或排泄物排出,進一步汙染水源、土壤和周邊環境。人類可能接觸到被汙染的水或食入而感染,或經由傷口、結膜、黏膜傳染;至於人與人之間的傳染則比較少見。
「水災是一個重要的感染時機。」楊智偉說,台灣在2001年納莉風災後,找到18個病例;2009年莫拉克風災重創南部,有203個確診病例。他與研究團隊2011年到屏東縣萬丹鄉為居民做鉤端螺旋體篩檢。「這些確診者只是冰山一角,可能還有很多,水災、動物接觸,都是高危險族群。」

鉤端螺旋體有兩條內鞭毛快速地運動,會鑽到動物的傷口或皮膚內引起感染。(照片提供/林口長庚醫院腎臟醫學研究中心)
楊智偉與研究團隊不只在實驗室觀察這隻細菌,也做過田野調查。他們曾在水災後,與現任高雄醫學大學附設中和紀念醫院副院長黃尚志合作,在南部採集3000多位居民的血清和尿液。研究發現血清中有鉤端螺旋體抗體者占33%,表示曾經感染。「這三分之一有抗體的人,腎功能比沒有抗體的差一點,可能腎臟也有慢性損傷。」楊智偉說。
另有2%居民沒有發病,但是腎臟長期帶病原而引起腎病,感染性腎病和病原菌又可以直接引起慢性腎衰竭。楊智偉指出,這可能是不明原因腎病的起因之一,病人的腎臟到後來已經找不到細菌了,卻仍會在腎臟中啟動發炎和纖維化的反應。
「就像細菌放了火就跑了,」楊智偉說:「我們後來的基礎研究就是在探討,這個細菌進入人體會產生什麼樣的發炎反應?」
楊智偉帶領團隊持續做基礎研究,率全台之先,發現鉤端螺旋體外套膜蛋白引起腎間質腎炎及纖維化的分子致病機轉。林口長庚醫院腎臟醫學研究中心研究技術師葛依青說,鉤端螺旋體上帶有致病型蛋白──外套膜蛋白Lipoprotein 32(LipL32),會辨識人類近端腎小管上皮細胞上面的受體TLR2並結合,進而攻擊此細胞,引起一連串的反應,包括發炎或纖維化,有其他國家以此發展疫苗或診斷工具。
台灣第一隻鉤端螺旋體血清型全基因解序,救了加州小男孩
找出鉤端螺旋體與腎間質腎炎及纖維化的致病機轉,研究團隊並未停下腳步。
根據衛福部疾管署資料,現今已被鑑識出致病鉤端螺旋體的血清型有近300種。林口長庚醫院腎臟醫學研究中心研究員周莉芳費時5年,2012年發表台灣常見的鉤端螺旋體血清型Leptospira santarosai serovar Shermani的全基因解序;2年後,奇蹟解救了加州小男孩,2014年國際知名醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》(The New England Journal of Medicine, NEJM)發表病例報告(Case Report)報導此事。
楊智偉說明,這位加州小男孩當時14歲,和父母到中南美洲旅行。回來後一直發燒、頭痛,歷經3次住院、超過4個月都找不出原因,甚至要施打麻醉才能緩解癲癇。
「加州大學舊金山分校很厲害,他們做了腦部的切片,最後是抽腦脊髓液,利用次世代基因定序(NGS)DNA,比對到由台灣解序的鉤端螺旋體血清型。診斷後趕緊給予青黴素,2週後,加州小男孩就出院了。」楊智偉笑著說:「我跟周博士說:『妳救了一個加州的小男生。』」
比對國外熱點提出假說,當地不明原因腎病與鉤端螺旋體有關獲證實
有一天,楊智偉在國外的媒體看到一篇報導,標題是「尼加拉瓜的奇奇加爾帕鎮(Chichigalpa)是寡婦之島」,吸引了他的注意。奇奇加爾帕鎮有許多甘蔗田,當地的勞動階級男性,多死於不明原因的慢性腎臟病(CKDu)。
楊智偉比對鉤端螺旋體病盛行區和當地不明原因慢性腎臟病發生的熱點,發現高度重疊。他在2018年於《腎元》(Nephron)期刊提出鉤端螺旋體病可能經常發生在濕熱農業區的假說。
斯里蘭卡也有類似情形,有些科學家認為,當地不明原因腎臟病的原因與氣候變遷、炎熱、脫水有關;另也有科學家提出可能是漢他病毒、瘧疾或其他傳染病所引起。
楊智偉與研究團隊再次比對鉤端螺旋體病的盛行區與斯里蘭卡不明原因慢性腎臟病的熱點重疊。再與斯里蘭卡醫院合作,發現跟尼加拉瓜有類似的病理表現和病理生理變化,慢性腎病的鉤端螺旋體抗體比率比較增加,推論鉤端螺旋體可能是不明原因慢性腎病的潛在病因。相關論文在2023年獲得《腎元》期刊刊登鉤端螺旋體病是農業地區常見的感染,已被確定為不明原因腎臟病的潛在病因。此研究參與者有59名臨床診斷為急性間質性腎炎的病人、72名來自不明原因腎臟病流行地區的健康對照組,以及71名來自不明原因腎臟病非流行地區的健康對照組。
透過以免疫球蛋白M(IgM)為基礎的血清學快篩,研究數據證實,接觸鉤端螺旋體感染是發生急性間質性腎炎的致病因素之一,並導致斯里蘭卡出現不明原因的腎臟病。
,證實鉤端螺旋體病是當地不明原因腎臟病潛在的因子之一。
透過以免疫球蛋白M(IgM)為基礎的血清學快篩,研究數據證實,接觸鉤端螺旋體感染是發生急性間質性腎炎的致病因素之一,並導致斯里蘭卡出現不明原因的腎臟病。
,證實鉤端螺旋體病是當地不明原因腎臟病潛在的因子之一。
從這兩個例子可以看出端倪──炎熱、潮濕的環境,加上接觸動物(如老鼠)為共通點,動物如果感染鉤端螺旋體,人類接觸後罹患不明原因腎臟病的機率大增,有助於廣大農業地帶對不明原因慢性腎臟病的防治。

楊智偉與團隊的研究成果,獲得2022年國外腎臟專科醫師甄試推薦教科書引用。(照片提供/林口長庚醫院腎臟醫學研究中心)
濕熱地區、水災後應做好防護,避免感染鉤端螺旋體
「前面的故事講完了,後面的故事還在進行,」楊智偉翻著厚厚一本集結鉤端螺旋體的論文說。接下來,他與團隊將進一步探討鉤端螺旋體為何特別喜歡待在腎臟的原因。
楊智偉提到,不明原因的腎臟病分成急性和慢性,急性用血清快篩,慢性用尿液檢驗,但是效果還不理想。「我們現在希望開發出靈敏度、準確度高又快速的尿液檢測方式,能比較早期知道病人有無帶菌、給予治療,因為有時候尿液中的菌很微量,需要濃縮,不然可能測不到。」
隨著近年全球升溫,極端氣候愈趨頻繁,楊智偉指出,被低估的鉤端螺旋體病需要重新被大眾認識。獸醫、農漁民、屠宰場工人或從事下水道工作等職業,是鉤端螺旋體感染的高風險族群,應著長靴、手套或圍裙,避免接觸被汙染的水或土壤;尤其台灣颱風多,水災後,民眾也應做好防護措施,例如,穿雨鞋、不要赤腳踏在水裡,才能降低被感染的風險。

