禽流感病毒容易进化出对人致命的变异

天狼星

禽流感病毒容易进化出对人致命的变异

方舟子



　　在去年2到5月间，荷兰的家禽中曾经爆发了大规模的禽流感疫情，共有89人也被传染上，其中1人死亡。荷兰研究者在今年2月3日出版的《美国科学院院刊》上报告了他们对引起这次禽流感的病毒的研究结果。他们发现，从那名死者体内分离出来的禽流感病毒存在着大量的突变。

　　在这89名患者中，绝大部分人的症状都比较轻，多数得了结膜炎，少数表现出类似感冒的症状。但是其中有一名兽医得了肺炎和急性呼吸困难综合症，两个月后因呼吸衰竭，抢救无效而死亡。荷兰伊拉兹马斯医学中心等机构的研究人员对从一部分病人体内分离出来的禽流感病毒样本进行了基因测序，并将序列与从病鸡分离出来的做了比较，发现绝大多数样本都没有出现有意义的基因突变。但是，从死亡病人体内分离出来的病毒却存在较多的突变，其基因组序列有多达26个位点发生突变，导致14个氨基酸位点的变化，有一些变化发生在与病毒的毒性、宿主特异性有关的区域。因此，有可能是这些突变使得禽流感病毒变得对人特别致命。

　　流感病毒的特性与病毒表面上的两种蛋白质有关，一种是红细胞血凝素蛋白（简称H），一种是神经氨基酸酶蛋白（N）。根据这两种蛋白质的差异，可以把流感病毒分成许多种亚型。目前已知的禽流感病毒有15种亚型，其中有3种被发现能够传染给人。2003年荷兰禽流感的亚型是H7N7，另外两种是H9N2和H5N1。其中H9N2是低致病性的，而H7N7和H5N1都是高致病性的。特别引起重视的是H5N1亚型。1997年在香港导致18人住院、6人死亡，以及目前在亚洲（包括中国）流行，并在越南、泰国导致多人死亡的禽流感，都是H5N1亚型。以前的研究表明，H5N1亚型似乎更容易出现对人致命的突变。2001年，美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员报告说，H5N1亚型内部一种蛋白质（PB2）出现一个点突变，就会使得病毒毒性大为增加。2002年，美国圣犹大儿童研究医院的研究人员则发现，香港H5N1毒株之所以毒性特别强，是由于另一种蛋白质（NS1）上出现一个点突变。这个突变使得H5N1毒株能够躲开人体免疫系统的攻击。


越南首都河内，冷清的家禽市场



　　基因突变是由于基因组在复制过程中发生错误导致的。一般的生物体都有校正机制改正复制错误，从而大大降低了突变的可能性。但是流感病毒不存在校正机制，复制错误都能得到保留，这就使得流感病毒特别容易发生突变。在这些随机发生的突变中，就有可能出现毒性特别强的突变。不过，个别的基因突变虽然可能增强病毒毒性，但似乎不太可能增强它们在人之间传播的传染力。目前发现得了禽流感的病人，基本上是从病禽传染上的，虽然有个别病例表明禽流感偶尔也有可能在人与人之间传播（例如，2003年荷兰禽流感患者中，有3名未接触过家禽，而是患者家属。目前世界卫生组织也在调查两名得了禽流感的越南姐妹是否可能是从其兄弟那里传染上的），但是这毕竟是偶然的病例，禽流感在人之间的传染性即使有的话也不强。不过，除了基因突变，还有另外一种进化因素——基因重组，即交换基因片段，有可能增强禽流感对人的传染性。如果一个人（或其他动物，例如猪），同时感染了人流感病毒和禽流感病毒，那么这两种病毒就可能在体内发生基因重组，出现一种由人流感病毒基因和禽流感病毒基因重组而成的新亚型流感病毒，既能够像人流感病毒那样很容易在人之间传播，又有像禽流感病毒那样强的毒性，而且这种新亚型病毒是人体无法识别的，因此人体对其无免疫力，那么就会在人群中爆发流感大流行。越多的人感染禽流感，发生这样的基因重组的可能性就越高。

　　在上个世纪，曾经爆发过三次流感大流行，都在一年内传遍全世界，导致了大批人死亡。其中最严重的是1918－19年间的流感大流行，在世界范围内大约有4－5千万人死亡。另外两次流感大流行分别发生在1957－58（约1百万死亡），1968－69年间（约75万人死亡）。后两次流感大流行就是由于禽流感病毒和人流感病毒重组产生新亚型流感病毒引起的。许多流感专家认为，下一次流感大流行已迫在眉睫。1997年香港政府果断地消灭全香港1百50万只鸡，可能避免了一次流感大流行。目前出现禽流感疫情的亚洲各国纷纷灭鸡，也是出于同一个目的。下一次的流感大流行也许像许多流感专家相信的那样是无法避免的，但是我们可以尽量推迟其发生，从而抢到时间弄清禽流感的传染机制并找到防治办法，例如研发出疫苗或特效药。

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　　2004.2.3.    三思科学