H7N9:景觀設計已突變,有風險
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  中科院微生物所已破譯了目前關鍵字最讓人擔憂的兩種禽流感病毒H5N1和H7N9 跨種傳播機制,併發現H7N9病毒已經出現突變,開始具備有限的人際傳播的能力。
  記者_石悅 徐小西 北京票貼報道 實習記者_杜雪
  無論是政府官員、科學家還是普羅大眾,負債整合都迫不及待地想弄清楚兩個問題,禽流感會不會人傳人?禽流感什麼時候會人傳人? 
  H5N1和H7N9是近年來對人類威脅最大的兩種禽流感病毒,H5N1病毒自1997年在首次感染人類後,在全球60多個國家肆虐,死亡率高達60%。H7N9在2013年2月底在中國長三角地區首次出現後,也是來勢洶洶,在10個月內,中國12個省市發現了148人感染 ,其中46人死亡。
  在這樣的尖峰時刻,中國科學院北京生命科學研究院副院長、微生物研究所研究員、中國疾病預防控制中心副主任高福,帶領他的研究團隊,從分子水平上,破譯了目前最讓人擔憂的兩種禽流感病毒H5N1和H7N9 跨種傳播機制。
  尋找關鍵突變
  中科院微生物所副研究員劉翟打了個比方,一個流感病毒中的八個基因構成了一個團隊,其中編碼HA(血凝素)的是隊長,幫助病毒進入細胞;編碼NA(神經氨酸酶)的是副隊長,負責病毒從細胞的釋放;其他六個內部基因片段主要負責病毒的複製。
  高福的研究小組主要關註HA蛋白,也就是病毒入侵細胞的鑰匙,它能夠跟細胞錶面的受體結合,幫助病毒打開細胞的大門,這種對應關係如同鑰匙和鎖。
  流感病毒不是萬能的,它不能進入所有物種的細胞,它有各自偏好結合的細胞受體,有的流感病毒只能結合雞的細胞,有的流感病毒則能入侵人類細胞。
  人的上呼吸道中存在著α-2,6糖苷鍵連接的唾液酸受體,傳統的季節性人類流感病毒非常善於識別並結合這種受體,進而入侵人類的細胞。而下呼吸道中則同時存在與家禽的呼吸道類似的α-2,3型受體,這正是禽流感病毒喜歡結合的受體。
  通常情況下,禽流感病毒不容易深入到人的下呼吸道,而只有當病毒達到一定數量時,才有可能到達下呼吸道,引起嚴重的肺部感染,這也是禽流感病毒發病率低,而致死率如此之高的原因。
  雖然H7N9和H5N1病毒尚未獲得廣泛的人傳人能力,而病毒一旦通過基因突變或者重配,獲得了偏好結合人體上呼吸道細胞的能力,就很可能會進化出能在人際傳播的禽流感病毒。
  各國政府、科學家和公眾一直在擔憂,這種情況究竟會不會出現?畢竟在歷史上,由於基因突變和重配而獲得了人際傳播能力的H1、H2和H3型流感,都在人群中有過大範圍的流行,還出現過"大流感"。
  以H5N1為例,高福和他的研究團隊在2013年5月發表在《科學》雜誌的一篇論文就發現,這種致死率極高的病毒,一旦發生Q226L的氨基酸突變,就會獲得和人類上呼吸道細胞結合的能力。Q226L氨基酸突變早已廣受關註,這正是歷史上H2、H3型流感,由禽流感變成了人流感的原因。
  H5N1的可怕之處還在於,它一旦發生了突變,不但會獲得了與人類上呼吸道結合的能力,它的偏好性也會隨之發生改變,變得容易感染人類細胞,這就意味著,它能夠人傳人。
  "好在目前監測的天然H5N1病毒還沒有發生這種可怕的突變,但也有研究表明H5N1病毒正在發生變異,變得更容易感染人類。" 論文的第一作者,中科院北京生命科學研究院副研究員施一說。
  遺憾的是,在現有科學水平上,人類無法預測在什麼時間會發生變異,導致這種死亡率極高的病毒可以人傳人。
  很快,高福團隊對H7N9的研究也有了新發現:他們在2013年9月5日在《科學》雜誌上發表論文稱,H7N9的某些流行病毒株已經在四個關鍵的氨基酸位點發生突變,獲得了和人類上呼吸道細胞結合的能力。
  但是,H7N9本質上還是一種禽流感病毒,因為它更喜歡與擁有和家禽一樣的受體的下呼吸道細胞結合。這意味著,H7N9雖然能入侵人類上呼吸道細胞,但只具備了有限的人際傳播能力,也即"有限的人傳人"。
  "入侵下呼吸道的禽流感病毒喜歡獃在肺部,肺部里的病毒要被呼出,是比較困難的,有很多黏液把它束縛住,讓它無法有效傳播,"施一說。"要想在人群中廣泛傳播的病毒,它必須是偏好性結合α-2,6型受體,也就是更容易與上呼吸道細胞結合,呼進呼出更容易,更易於被傳播。"
  目前,高福的研究團隊正在尋找可能導致H7N9病毒偏好與人結合的變異,"目前已經有了一些方向,不管H7N9還是H5N1,一旦變成偏好與人結合的病毒,極有可能成為下一個大流感的罪魁禍首,"施一警告。
  "魔盒"仍在
  另一方面,劉翟等人也在用生物信息學的方法,試圖摸清禽流感是如何與野鳥的基因重配,又是如何通過家禽的運輸來傳播的。根據他們的研究,H7從野鳥進入中國的家禽已經有一段歷史,H7N3在一些省份早有分佈。而N9之前在中國很少發現,據推測是從遷徙鳥類中傳入,很可能是通過雁鴨類水禽進入家禽的。由於採樣缺失,這個觀點目前缺乏確鑿證據。
  自2013年4月以來,H7N9以上海為中心,一圈圈向周圍傳播,每到一個新的地區,H7N9都與當地雞群中的H9N2病毒發生重配更換內部基因,也就是"從當地招募隊員"。由於H9N2本身在中國分佈廣泛且變種眾多,H7N9也在迅速地產生不同的新基因型。通過基因型分子數據,人們能夠推斷出禽流感通過家禽運輸的傳播路徑,再與現實情況相結合,就可以為跨地區活禽運輸的監測提供預警。
  "我們就是通過跨種傳播機制和傳播路徑的研究,給決策提供一些建議,比如說我們研究出來這個氨基酸突變很重要,會導致人傳人,那你就監測自然界會不會出現這種突變,一旦出現這種突變,就要提高防控。"高福說。
  從2005年的青海湖開始,高福的禽流感研究已經進入了十個年頭,他本人最近也當選了中科院院士。最近,他還在中央電視臺主辦的2013年科技盛典上被評為年度科技創新人物,入選理由是"為H7N9病毒和新型流感暴發的防控策略提供了重要的理論基礎。"
  在高福看來,關閉活禽市場、集約化養殖、集中宰殺和撲殺病禽是上策。但在中國的複雜情況下,上策不一定會被採用。H7N9疫情暴發之後,上海曾經短時間關閉了活禽市場,隨後又重新開放,"中國人吃慣了活禽,這種文化習慣不可能一下子改變,可以慢慢來,需要時間。"
  目前對於H5N1病毒,中國的防控措施是對家禽註射疫苗,同樣是有爭議的一項防控措施,"在疫苗的壓力下,病毒也可能發生突變,最理想的狀態還是撲殺,但考慮到撲殺的經濟代價,疫苗是複雜形勢下的一種無奈選擇,"高福說,"我們不知道,"潘多拉"魔盒什麼時候會被打開,裡面會飛出什麼,我們能做的,就是在它打開之後,儘快蓋上它。"
(編輯:SN054)
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