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专家称H7N9禽流感为基因重配新病毒

2013年04月07日 12:39

 

 

昨日,浙江省衢州市疾控中心的工作人员在对流感样病例标本进行检测。

原标题:新型H7N9禽流感病毒揭秘

至昨日,中国内地人感染H7N9禽流感病例数上升为14例,其中5人死亡。这种新型病毒从未在人群中出现,甫一出现,对中国乃至世界的公共卫生专家 和科学家拉响了警报。这种病毒在禽类身上并未引起严重疾病,为何会对人类产生严重的影响?它携带着怎样的谜团,发生了什么样的变异?未来是否会在人际间进 行传播?

“这是一个新的病毒,要给科学一点时间”。

4月3日,协和医学院病原生物学研究所所长金奇说。对于此次发现的人感染的H7N9,存在太多未知。

香港大学医学院公共卫生学院教授管轶称它为杂交病毒,他说对这个病毒特征的任何描述都需要进一步的实验。

他甚至没有用禽流感病毒来称呼它。他说,根据目前公布的它的基因序列,与它最接近的病毒都是禽流感。“高度相似”。

基因重配的新病毒

该病毒的两个基因片段来自禽类H7N9,另外六个来源于H9N2

H7N9,这个从未在人群中出现过的病毒已经导致5人死亡。截至昨日,已经有14人感染,感染者多处于危重状态。

H7N9病毒是禽流感病毒中的一个亚型。但与之前在禽类身上发现的H7N9相比,这次在人身上发现的H7N9的基因序列已经发生了变化。中国疾控中心发布的基因序列里,该病毒的两个基因片段来自禽类H7N9病毒,另外六个基因片段来源于H9N2病毒。

“病毒发生了重配”。金奇说,重配是流感病毒几率较高的一种变化方式。

重配通常发生在两个病毒同时感染一个宿主的时候,它们进入了同一个细胞。“这种情况不会必然发生重配,但会导致这种可能”。

国家卫生和计划生育委员会流感防治组的郭姓专家强调,在重配过程中,两个病毒应该同属一个型,比如说都属于禽流感病毒。但金奇认为,“同属于一个型病毒重配的几率高”。

简单来说,病毒发生重配是指两个不同病毒之间进行了重新“组装”。对于有8个基因片段的禽流感病毒来说,病毒重组有多种形式。郭姓专家用了一个形象 的比喻——两张桌子拆了之后组装成一张——“可能你用了其中一张桌子的四个桌腿,也可能只用一个;再和另一张桌子的零件组装,但最终还是一个桌子的形 状”。

重配后的H7N9保留了它的外部形态,也就是病毒表面的血凝素(H)和神经氨酸酶(N)。而内部的6个基因片段全部来源于H9N2。

这是一个巨大的变化。

在金奇看来,即使是一个基因片段发生改变,都有可能让病毒呈现出新的特性。一个最直接的疑问是,它是否会携带病毒H9N2的特征?

“这需要时间去判断”。金奇认为,从遗传表型来讲,它会携带H9N2的特征;但对于生物学特征来讲,两个的叠加并不等于一加一等于二。

“我们现在只能说可能性”,郭姓专家说。H9N2曾在人的身上分离到,这一次H7N9在人群中出现,在他看来,也许是和H9N2的某些特性有关。

但实际上,H7亚型病毒,并不乏感染人的先例。

 

禽流感家族族谱

禽类H7N9此前没有感染人的状况发生,中国此前也未发现该病毒

甲型流感病毒是一个大家族。它以H(血凝素)和N(神经氨酶)的不同亚型来区分种类。其中H的外观很惹眼,像长矛一样凸起于病毒表面。H和N这两者从某种程度上决定了病毒进入细胞和最后扩散出细胞的能力。

通俗地讲,H像是携带了一把钥匙,它通过与活细胞的受体相结合,打开了细胞的生命之锁,进入细胞。而N则在病毒完成复制后,撕裂细胞,让复制后的病毒畅通无阻地离开细胞。

H有16个亚型,N有9个亚型。将它们相互之间进行数学组合搭配,推测应该有144种搭配结果,但目前并没有都被发现。

甲型流感中许多亚型的自然宿主是多种禽类和动物。其中对禽类危害大的亚型也被称为禽流感。

H7亚型算是甲型流感家族中的古老系列。在1902年,H7N7就曾经在家禽中暴发。2003年,H7N7曾经导致80多人感染。在这个序列里,曾经感染过人的还包括H7N2,H7N3。除了有一人死亡外,其他多为结膜炎等症状较轻的疾病。

H7N9此前已经发现了25个毒株,但并没有感染人的状况发生。农业部统计,25个毒株均来源于野鸟。H7N9甚至在中国从未被发现,以上25个毒株数据全部来自于国外研究机构。

1977年就开始从事禽流感研究的郭姓专家在国内从未分离过H7N9。据他所知,美国曾经分离出H7N9,并怀疑它能够在雪貂里传播,雪貂是哺乳类的一种,比禽类更接近人类。

总体而言,在H7亚型的家族中,禽类H7N9并没有显示出强大的破坏力。

同样,H9N2也没有致人死亡的先例。郭姓专家在国际上第一个发现H9N2可以直接感染人并让人发病。他认为,H9N2的特征是宿主比较广,在人、猪和鸡身上都曾经分离出过,而且它的受体有点接近于哺乳动物的受体。很多兽医的血清里都可以检测到H9N2抗体。

今年春天,中国已有14人感染H7N9,5人死亡。更容易让人联想到H5N1,1997年香港报告了全球首个感染H5N1禽流感病毒死亡的病例,曾 经来势汹汹。在临床表现上,两者有相似之处——发病快,肺部病变死亡率高。但专家表示,目前还没有发现H5N1和H7N9的关联性。

 

H7N9能否人际间传染?

专家认为病毒是否会人传人由病毒基因决定,受多种因素影响

对于人感染的H7N9,中国疾控中心表示,由于研究资料有限,目前无法对该病毒的毒力和人际传播能力做出准确的判断。

郭姓专家表示,一个病毒的毒性是由整个基因体决定的,这是基因的星座效应——基因像天上的星星一样丰富,每颗星星都会发挥作用——因此无法快速地判断一种新病毒体的毒性和传播能力。

病毒重配后毒性变化也没有规律。从病毒学来讲,病毒发生变化是为了有利于自己的生存。从进化角度,毒性不应该越来越强。毒性变强,宿主很快死掉,病毒将无法繁殖。通常病毒应该是减弱的一个趋势。但在个别重配里,“增强、减弱都是有可能的”。

在感染人之前,H7N9是否已经感染禽类或家畜类一直没有确切的说法。此前,中国并未分离出H7N9,农业部也称并未在活禽市场和周边家禽和猪等动物身上检测到H7N9亚型流感病毒。

但昨天,农业部发布信息称,已经从上海的鸽子身上找到了这一病毒。基因序列表明,该毒株是低致病力流感病毒,与H7N9禽流感病毒人分离株高度同源。

著名科技期刊《自然》杂志(Nature)近日发文称,对这种新病毒的基因组分析显示,它可能在禽类中静悄悄地传播而不产生出严重的疾病,这使得该病毒非常难以监控。

郭认为,H7亚型的病毒分为高致病性和低致病性两种,这种致病性是针对禽类来讲的。对于H7N9,初步判断是对禽类低致病性的,因此可能会出现这样的情况,家禽或野禽虽然感染但并不发病。

在郭看来,低致病性和高致病性主要由HA决定,在HA中存在连接碳,如果连接碳里有一串碱性氨基酸,一般是高致病性的。如果只有一个,则是低致病性的。“它只有一个”。当然他认为这并不绝对。

郭还认为现在并没有迹象表明会出现H7N9在人之间传染的状况。

金奇则认为,病毒是否会人传人由病毒基因决定,受多种因素影响。不管是否是禽流感病毒,一个病毒能否人际传染,取决于宿主细胞能否允许病毒进入并复制繁殖。

中国疾控中心相关资料称,由于种属屏障,禽流感病毒只在偶然的情况可以感染人。

对这一说法,郭认为现在还无法判断,这种偶然情况到底是什么?H7N9为什么会突然感染人。他认为目前的病例并不能排除感染者自身免疫系统的问题。

病例呈现散状分布,上海病例的密切接触者已经隔离结束,并未发病。在郭看来,H5N1也曾经感染人,但已经十多年过去,并没有发生人传人的情况。

“在一定程度上可以说,H5N1的被感染者是因为自身免疫系统或者基因有问题”。郭说。

但这一切还仅仅是推测。唯一可以确定的是这个病毒还存在着太多未知。

金奇说,对于一个生命体来说,需要花大量的时间去探索,“我们现在拥有的只是一条一条的线索”。

 

冷静分析,非典和各种新型流感并没那么可怕

老传染病进化、新传染病产生是自然规律,非典和新型流感的出现也是如此

人类和传染病在进化史上是一直共存的。同人类一样,传染病也是在不断变化的,而在这种变化中,必然会出现前所未见的疾病。那么,疾病进化到底有多快?

以流感病毒为例,它们会不断产生变异,病毒不但会根据宿主的状况和生存环境实现自我进化,还可以和其他病毒交换基因并进行重配,产生新亚型。而这一 切都可以仅仅发生在它8小时的自我复制周期内。按照《纽约时报》援引医学界人士的说法,在100升海水中就可能含有10万种不同的细菌和病毒。传染病的种 类之所以如此繁杂,就是因为病毒和细菌进化和变异的速度很快。

虽然进化的速率有差别,但非典和新型流感的出现都是基于类似的规律,从“人不能感染”变异进化为“人可以感染”。

但相较于恐慌程度,非典等新型传染病,感染人数和致死数并不高

传染病如此繁杂,为了使得预防有的放矢,各个国家和地区都规定了需要呈报监控的法定传染病种类。依照《中华人民共和国传染病防治法》,根据传染病危 害程度,法定传染病分为甲类、乙类和丙类。截止2009年中国大陆的法定传染病共有39种(中国香港47种需要呈报,中国台湾超过40种),其中甲类传染 病危害最高,丙类最低。而法律中明确规定了,传染性非典型肺炎和人感染高致病性禽流感这些新型疾病都属于乙类传染病。

 

法定乙类的定义其实就表明了这些新型传染病并不如想象的可怕,数据也是证实了这点,这些疾病的感染人数和致死数也都不是很高。根据世卫组织数据,截 止到2013年4月5日,中国大陆地区,确诊的甲流病例有12098个,死亡病例有648个。即便是2003年爆发的非典,在北京、中国广东及香港地区肆 虐,在全球各地广泛扩散的情况下,全球造成发病者也只有8000余人,近800人死亡。而这两种疾病造成的死亡人数之和,也不如中国肺结核一年的致死人 数。(补充一点,此次的H7N9致死率看上去很高,但由于样本太小,且发现的感染人数多为严重感染者,并不具备统计意义)

 

相比于这些新型传染病,很多更危险的“老病”却较少被关注

再看另一组数据,根据中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会的报告,2012年,全国共报告甲类传染病发病76例,死亡1人。乙类传染病报告发病 3216856例,死亡16720人。报告发病数居前五位的病种依次为病毒性肝炎、肺结核、梅毒、细菌性和阿米巴性痢疾及淋病,占乙类传染病报告发病总数 的94.55%,报告死亡数居前五位的病种依次为艾滋病、肺结核、狂犬病、病毒性肝炎和流行性出血热,占乙类传染病报告死亡总数的98.38%,其中狂犬 病的致死人数和发病人数比更是接近100%。而在2012年,甲型H1N1,人感染高致病禽流感和非典的致死人数则分别为3,1,0。

可见相对于新型传染病,很多人们“习以为常”的“老病”造成的死亡和损失更大,但这些“老病”却较少引起如非典那样轰动性的关注。对此,不少专业人 士都在反思,清华医院王仲医生的看法就是比较典型的代表。他认为:“SARS的防控方法并不可取。在一个具有13亿人口的大国,几千人发病的传染病就让大 家如此恐慌(以至于谈病毒、谈传染色变),让经济如此损失,是不是代价有点大?”此外,方舟子、土摩托等一批科普作家也持同样的看法。

 

新型传染病产生是全球现象,中国作为人口和国土大国自然也躲不掉

前文已经提到了,传染病的进化、新传染病的产生是全球都存在的,并非哪个国家可以躲掉的。仅以禽流感为例,从1993年至今,在全球范围内,瑞典、荷兰、意大利、美国、墨西哥和中国分别产生了不同亚型的新病毒,而疾病爆发的国家更多。

中国作为一个拥有世界五分之一人口的大国也要遵循同样的规律,在这样的人口数和国土面积下,假使新型传染病产生不受其它因素干扰随机分布,中国“中枪”的几率也是相当大的。

当然,即使不是疾病的起源国,也不一定能幸免,在全球化的今天,无论传染病源发于哪个国家都有可能造成全球大流行。“人员、商品和思想在世界范围内 的大规模迅速流动是疾病全球化的推动力量。” 哈佛公共卫生学院流行病学与国际卫生教授乔纳森•M•曼如是评价当今全球传染病的蔓延趋势。

 

中国“人畜混居” 和“出售活禽” 等习惯也是新型传染病爆发的推手

全球范围看,城市化和畜牧业的工业化的确加剧了新病毒的产生。美国皮尤研究中心2008发布的研究报告就指出大规模畜牧业生产意味着家禽家畜活动空 间减少,而当病毒感染发生时,家禽家畜在狭窄的空间内被反复感染,使得病毒变异机会大大增加。同理,在人口密度很高的城市也会出现类似的反复感染的现象。

而在中国,这一问题还有一些特殊的“推手” 。根据中国科学院博士刘夙的看法,甲型流感病毒要想快速重组变异,需要在禽、猪和人之间来回传播。而传统人畜混居和出售活禽的经营方式正为这种重组变异提 供了最佳机会。他认为这就是为什么好几次世界范围的甲型流感都起源于中国以及和中国有类似生活习惯的亚洲国家的原因。

畜牧业工业化规模生产对现今人类社会是必须的,其中病毒变异机会大增只能算是必须接受的代价。但相较于规模化养殖的难以避免,“人畜混居” 和“出售活禽” 这些习惯显然是可以改善的。

文章来源:http://www.71.cn/2013/0407/708811.shtml