新聞背景
日前,在國家衛(wèi)計委舉行的在線訪談活動中,中國疾病預(yù)防控制中心有關(guān)人士表示,H7N9病毒并沒有完全被阻斷,它仍然在禽類中存在。一般流感病毒在天氣比較炎熱時傳播減弱,在比較寒冷的氣候條件下更容易傳播,H7N9是否也會如此目前尚不清楚,但進入秋季以后,我們對疫情傳播一定要加倍警惕。
從野生鳥類到家禽再到人
由于感染人的H7N9病毒的“憑空”出現(xiàn),人們首先就會想知道“它是從哪里來的?”“到底是自然界中存在的病毒,還是人為制造的?”
禽流感病毒的天然宿主是野生鳥類,作為鳥類的病毒已經(jīng)和鳥類共生了很長的時間。鳥類感染禽流感病毒,很多時候沒有病癥表現(xiàn);有時也會出現(xiàn)發(fā)病的癥狀,但是絕大多數(shù)情況都會康復,就像我們?nèi)祟惖昧肆鞲小S捎谖锓N的差異,野鳥中的病毒是很難直接感染哺乳動物的,因為它們無法適應(yīng)哺乳動物的宿主環(huán)境。即便存在有個別的病毒能夠勉強存活于哺乳動物體內(nèi),由于野鳥與哺乳動物的接觸機會非常少,這種傳播發(fā)生的概率也基本可以忽略。
家禽作為一個重要的“跳板”,完成了禽流感病毒由野生鳥類到哺乳動物和人的過渡。由于家禽是由野生禽類馴化而成的,在生理構(gòu)造上非常相似,因此大部分禽流感病毒都能夠感染家禽,尤其是家鴨。由于我國南方地區(qū)普遍存在家禽散養(yǎng),因此經(jīng)常會有家禽和野禽共享一片水域共同覓食的情況。這種“密切接觸”也就造成了病毒從野鳥進入了家禽。而家禽養(yǎng)殖的規(guī)模化使得病毒可以快速感染多個個體。由于家禽免疫系統(tǒng)的保護作用,有些病毒能夠造成個體發(fā)病,而很多時候即便感染了禽流感病毒,家禽本身也沒有病癥表現(xiàn)。病毒入侵和家禽免疫系統(tǒng)對抗的最終結(jié)果,就是病毒在家禽中以一種較低的存在率與家禽共存。
由于家禽對于人類生活的重要性,我們不可避免地要和它們接觸,因此就會碰巧接觸到“帶毒”的個體,通過呼吸道有可能感染禽流感病毒。但是,由于宿主屏障(人和禽的生理差異)的存在,在絕大多數(shù)時候這些病毒無法在我們體內(nèi)存活、會被我們的免疫系統(tǒng)直接殺死。
病毒變異造成對新宿主適應(yīng)
說到病毒的變異和新病毒的產(chǎn)生,還要從病毒和免疫系統(tǒng)的對抗說起。病毒為了能夠更好地在宿主體內(nèi)生存,一定要變得更加容易繁殖而且不容易被免疫系統(tǒng)打敗。病毒“選擇”的策略就是產(chǎn)生大量不同的突變體,也就是和母本病毒有差異的后代,而這些有差異的后代哪些能夠更好地生存,哪些會夭折,完全是未知的。在某種宿主中非常劣勢的突變體也許會在其他宿主中非常適應(yīng),并造成大量傳播。這就是病毒所經(jīng)歷的自然選擇。
禽流感病毒的變異主要是通過兩種途徑,一種是基因的重配,一種是基因位點的突變。
基因重配會發(fā)生在兩個或多個不同的流感病毒同時感染一個細胞的時候。在這種情況下,會產(chǎn)生基因重配后的“雜交”病毒。有的病毒會因為基因之間彼此配合不默契而變得很弱,最終被淘汰;但是有的病毒也會因為這一過程變得更強或者掌握了新的“本領(lǐng)”,例如,能夠更好地在新的宿主中存活等。這次的H7N9病毒就是經(jīng)歷了多次病毒重配事件,有野鳥中的病毒與鴨子中病毒的重配、也可能有鴨子中病毒與雞中病毒的重配。這些重配也使得這次的H7N9病毒很難對付。
相比基因重配,基因位點的突變在病毒的復制過程中更普遍存在(不需要多個病毒同時感染細胞)。這是因為病毒基因在復制的過程中會出錯,負責基因復制的酶不會百分之百地復制母本基因的遺傳信息,而是不時出現(xiàn)一些小錯誤。這些“小錯誤”大部分時候不影響病毒的性質(zhì),但是有些“錯誤”出現(xiàn)在一些關(guān)鍵的位點,出現(xiàn)的改變會嚴重影響病毒。例如,在HA蛋白的受體結(jié)合部位(病毒用以識別宿主細胞并入侵),幾個簡單的位點突變就可能導致原本感染禽類的病毒可以感染哺乳動物和人。這次的H7N9病毒就是經(jīng)歷了這些重要位點的改變才變得能夠感染人。而且很多病毒在治療過程中還通過位點的突變產(chǎn)生了耐藥性,這更增加了治療和用藥的難度。
計算機演算追溯病毒來源
毋庸置疑,了解病毒的來源對于病毒的防控和制定必要的管理措施都是至關(guān)重要的。那么科研工作者是如何追溯病毒的呢?
現(xiàn)代生命科學和生物技術(shù)的發(fā)展,讓我們能夠快速地從帶毒樣本(如病人痰液、家禽糞便等)中分離到病毒,并進行病毒基因的擴增和測定。除了進行生物實驗比較病毒性質(zhì),我們也可以利用計算機比較基因序列之間的差異來確定它們之間的演化關(guān)系。
簡單而言,在病毒溯源分析的過程中。科研工作者會把現(xiàn)有已知的流感病毒基因序列排列在一起,通過軟件計算它們之間的“進化距離”,并根據(jù)病毒分離的時間和宿主來確定現(xiàn)有的病毒是由哪些以前的病毒進化來的,它們經(jīng)歷了哪些重配過程。比如,這次的H7N9禽流感病毒就是經(jīng)歷了由野鳥到家鴨,由家鴨到家雞,最后由家雞感染人的過程。而病毒的祖先很可能來源于歐洲,但是到現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的差異。
針對今年出現(xiàn)的H7N9感染人的事件,我國的科研工作者迅速做出了一系列反應(yīng)。國家流感中心和醫(yī)療系統(tǒng)的科研人員第一時間確定了H7N9禽流感病毒就是致病的元兇,這也是全世界范圍內(nèi)第一次發(fā)現(xiàn)H7N9亞型可以感染人。之后,中國科學院和國家流感中心等單位一起勾勒出了病毒形成與演化的路徑,指出它經(jīng)歷了復雜的重配和突變過程。與此同時,我國農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的研究人員確定了家禽中存在有H7N9病毒,證實了由雞到人的傳播路徑。之后,相關(guān)部門迅速作出了關(guān)閉活禽交易市場的決定。流行病學數(shù)據(jù)證實,這一舉措高效地抑制了病例的增加。
背景知識
流感病毒與禽流感
流行性感冒病毒(簡稱流感病毒)一般可分為三類:甲型、乙型和丙型;根據(jù)病毒感染宿主的類型,又可以分成人流感、禽流感、豬流感等。乙型和丙型一般只在人群中傳播,很少傳染到其他動物,目前危害不大。禽流感則是由一類傳播于禽類中的甲型流感病毒引起的。
根據(jù)甲型流感病毒在血清學特征上的差異,研究者又根據(jù)流感病毒表面抗原蛋白血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)分類成16種HA類群和9類NA類群。因此,對于甲型流感病毒(包括禽流感、人流感、豬流感等),我們通常用H?N?來分類區(qū)分,如甲型H1N1流感(“甲流”)、H5N1禽流感、H7N9禽流感等。(作者為中科院微生物所副研究員)
延伸閱讀
會像SARS一樣消失嗎?
防治H7N9禽流感病毒的傳播,最好的方法就是定期進行家禽中禽流感的監(jiān)測工作,給雞鴨做“體檢”。這種監(jiān)測工作能夠幫助我們了解家禽中的帶病狀況,并做出合理的應(yīng)對措施,從而大大降低人員感染的幾率。由香港大學研究團隊帶來最新的研究報告表明,我國的家禽在出現(xiàn)H7N9病毒的同時,也存在H7N7等亞型的病毒。這些病毒在未來是否會對人帶來危害,我們尚不得知。
根據(jù)以往對于禽流感研究的經(jīng)驗,這次的H7N9病毒不會突然消失。盡管通過有效的隔離和家禽撲殺的措施,很多地區(qū)的家禽中都“消滅”了H7N9,但是由于這個病毒對家禽而言是個低致病病毒,它還會巧妙地潛伏下來,讓我們放松防范。一旦時機合適,它又會大量繁殖擴增,造成危害。因此,我們更應(yīng)加強對于家禽的禽流感監(jiān)測工作,隨時了解病毒變化的動態(tài)。特別對于馬上來臨的秋冬流感季節(jié),一定不要放松警惕。