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禽流感是从什么时候开始变异的?
近一段时间在中国长三角地区散发出现的H7N9亚型最早于2008年从西班牙加泰罗尼亚的小水鸭中首次被分离出来,后来在中欧、北美等许多国家相继现身。本次中国长三角的H7N9疫情中,除一位4岁病童顺利康复外,已造成数人死亡。
要知道这是世界首次发现的H7N9亚型禽流感直接感染人类,其中没有通常的中间宿主——猪的帮助。虽然感染者的死亡率尚未达到H5N1病毒的程度,但考虑到其中重症比例较高,显示这株病毒的毒性不容小觑。唯一令人庆幸的是目前尚未发现该病毒有人际间传播的迹象,这多少让人松了口气。
达摩克里斯之剑
伴随着科技进步和理念更新,人们对禽流感的认知也愈加深入,但我们离谜底完全揭晓的终点依然有漫漫长路要走。
2009年,美国孟菲斯圣犹大儿童研究医院著名传染病学家雷切尔?萨洛蒙与罗伯特?韦伯斯特合作在顶级医学期刊《细胞》上发表了一篇题为《流感病毒之谜》的综述。在文中,他们提出,流感病毒最大的未解之谜是病毒H抗原发生突变后能否使其摇身变为流感大流行的元凶病毒。
如上所述,H抗原扮演了病毒侵袭宿主细胞的先锋角色。它就像一把钥匙,如能打开宿主细胞膜上的锁(即与唾液酸受体相结合),就意味着病毒可以登堂入室,反客为主。但是不同的宿主相当于不同的锁,而H抗原并非万能钥匙,它只能通过不断突变来适应锁孔。
此次H7N9病毒似乎也是如此。经中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室的研究人员初步鉴定其遗传背景,它很可能是携带H7N3和H7N9亚型病毒的韩国野鸟迁徙至中国长三角地区,接触了江浙沪一带的鸭群,使后者染上了H7亚型病毒,此后再与当地携带H9N2亚型病毒的鸡群接触,最终经基因重配成为新型H7N9禽流感病毒。
研究人员还发现,虽然总体而言H7抗原的片段并未有太多变化,但决定与锁孔契合度的“钥匙齿”位置上的关键氨基酸发生了变化。这种变化似乎为萨洛蒙与韦伯斯特关注的研究课题提供了重要线索。
有科学家认为,从进化角度而言,打破人禽屏障、具备人际间传播能力的禽流感病毒迟早会浮现世间,这并非臆想而是大概率事件。当这样的“黑天鹅”出现之际,病毒已发生哪些变化,如何有针对性地未雨绸缪?不久前,荷兰鹿特丹伊拉斯莫斯大学的罗恩?福彻研究组和美国威斯康星大学麦迪逊分校的河冈义裕研究组,分别开展相关研究,试图回答这一问题。
福彻小组的路线是对H5N1病毒进行修改,使其能与哺乳动物鼻腔和呼吸道上皮细胞相结合。尔后利用这一人工突变的病毒来感染雪貂(对流感病毒的易感性与人类很相似)。只经过10轮试验,科学家就得到了能通过空气传播的新病毒。研究者还发现,只需5处突变就能让这种病毒具备空气传播的能力,而这些突变早已存在于自然界不同亚型的禽流感病毒中。
河冈小组的做法更为大胆,他们在实验室中将H5N1病毒中的H抗原和2009年让人虚惊一场但传播力超强的H1N1病毒的基因,进行人工重组,同样得到可借助空气传播的新病毒。最终这两项研究经美国国家生物安全科学顾问委员会与世界卫生组织允许后,分别发表于权威期刊《自然》和《科学》上。
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