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撩开甲型H1N1流感神秘的面纱:寻踪 变异 应对

2009.6.06

  在一片恐慌与焦虑中,甲型H1N1流感持续升级,流感疫情呈迅速蔓延之势,随着疫区人口的频繁流动,宛如涟漪般开始向全球波及。气氛顿时紧张起来。

  SARS留给公众的记忆依然盘桓不去,在甲型H1N1流感面前,中国严阵以待的规模并不陌生。

  然而,对于这个幽灵杀手,我们的了解有多少?面对它,我们又是否真的束手无策?

 

  正 名

  4月30日,世界卫生组织将此次新型流感病毒的名字改为“A/H1N1”,我国卫生部对其改称为甲型H1N1病毒。

  此前人们发现,导致当前流感疫情暴发的病毒,包含有猪流感病毒的基因片段,故称之为“猪流感”。包括世界卫生组织以及美国疾病预防控制中心,也曾一度沿用这个称呼。

  但后来人们发现,这次新型流感与猪的关联,其实并不明显。而且,此次新型流感病毒基因也不完全来自于猪流感病毒,更像是一种新型的组合病毒。

  WHO为当前疫情的更名,基于多方考量。

  “猪流感是一种具有高度传染性的猪的急性呼吸道疾病,由几种猪A型流感病毒其中的一种引起。发病率高死亡率低。病毒在猪群中通过气溶胶、直接和间接接触传播,无症状携带病毒的猪也可传播。在温带地区,猪间疫情全年均可发生,但秋冬季节发病较多”—这是WHO对于猪流感的一条清晰表述。

  这种由猪流感病毒引起的急性高度接触传染性的群发性猪呼吸道疾病,一般为突然发病,很快感染全群,各个年龄、性别、品种的猪都易感染。

  猪流感病毒最常见的是H1N1亚型,但是也存在其他亚型,诸如,H1N2、H3N1、H3N2亚型。

  然而,“这个新的名称有可能造成误解。”卫生部流感防治专家组组长郭元吉在接受采访时表示,“A/H1N1”病毒早在1977年“俄罗斯流感”中就已经发现并且命名,历年来,在很多国家都不断发生散发病例,科学界对这个名称并不陌生。而这次新型流感病毒的毒株与传统的猪流感病毒和H1N1病毒都有区别,“按照一般的流感命名习惯,这种全新的毒株流行应该命名为‘北美流感’”。

  “北美流感”的命名也得到了我国很多流感专家的认同。

  因为在他们看来,这次发生的流感最大的危害是,它兼具禽流感、人流感病毒的一些基因,以及亚洲猪流感、美洲猪流感病毒的一些基因,这是一个具有全新生物学特性的“四合体”病毒。

  名称上的变化也如实反映出人们对这种新流感病毒认识的逐渐深入。根据目前公布的病毒基因测序,与传统的猪流感病毒(古典系猪流感病毒H1N1)有着约96%的相似度,这也成为当初命名为猪流感的主要原因。

  现在,大部分学界人士都形成的一个共识则是:对于此次流感,简单称之为“猪流感”是不合适的。

  但问题依然存在。

  比如—既然此次甲型H1N1流感大流行,也已经确定是由新型H1N1亚型猪流感病毒引发的,为什么这个新型H1N1亚型猪流感病毒在猪群中并没有被发现?

  “即便在这次甲型H1N1流感疫情的发源地墨西哥,目前也尚未发现猪群发病的疫情,因此,目前没有足够的证据说明:是由猪传染了此次的甲型H1N1流感病毒。”中国农业科学院上海兽医研究所所长童光志在接受采访时说,将当前流感疫情统称为“猪流感”、以为这次流感疫情就是由猪传染到人的看法,其实是一个误解。因此,所谓的“猪肉不能吃”、“闻猪色变”,也完全是一种过度反应与演绎。

  而且,科学家已经关注到,这次甲型H1N1流感中的发病死亡者,都鲜有与猪群接触的历史。从这个角度而言,猪的确是被“冤枉”了。但是,猪又为何成为了此次甲型H1N1流感暴发的“嫌疑犯”呢?

  专家解释,这是由于猪的呼吸道上皮细胞同时具有人流感病毒和禽流感病毒的受体,既是禽、猪、人流感病毒共同的易感宿主,也是流感病毒通过基因重组产生新流行毒株的“混合器”与古老流感病毒长期存在的“贮存器”,由此奠定了猪在流感病毒中间传播链中重要的中间宿主地位;另外,猪流感病毒的H受体(血细胞凝集素)结合位点具有与禽、人两种流感病毒受体相结合的特性,这也决定了猪流感病毒不仅可以感染猪,同时也具有感染禽类与人类的能力。

  所谓H和N,指的是病毒表面的两大类蛋白质。

  H是血细胞凝集素,其作用有如病毒的钥匙,用来打开及入侵人类或牲畜的细胞;N是神经氨酸酶,能水解红细胞表面受体特异性糖蛋白,促使病毒在宿主体内自由传播。根据H和N的序列和结构,A型(甲型)病毒可由16种不同的H亚型和9种不同的N亚型排列组合而成(如H1N1,H3N2,H5N1等)。

  “如果是两种不同亚型流感病毒感染猪体内同一个细胞的话,在病毒复制的时候,病毒的8个基因片断可能发生一些交换,理论上就可以产生一个新病毒,有的新病毒不具有致病性,而有的新病毒致病性就比较强,一旦这种致病性强的新病毒再传染给人,就很可能导致人的发病甚至死亡。”童光志分析,“流感病毒历经多年的流行、重组,现在去分析猪、人流感病毒的8个基因片断就会发现,大部分流感病毒都是基因重组或重排的病毒。这次的甲型H1N1流感也是多元重组的病毒。”

  “但是,一般而言,在猪体内发生这些病毒基因片断重组的可能性是最大的,而在人、禽体内发生这种重组的可能性会比较小,这也是人们怀疑猪是传染源的原因。”

 

  寻 踪

  这次流感病毒的暴发,也唤醒了人们对于上世纪几次流感大流行的回忆。

  实际上,H1N1亚型病毒引起的流感已有近百年历史。1918年全球性流感危机期间,美国首次报告了H1N1流感病例。

  1918到1919年,流行全世界的“西班牙流感”就是由H1N1亚型病毒引起的流感。在这个20世纪最具灾难性的流感中,全球约有20亿人染病,4000万人死亡。其中在疫情初期死亡的患者全都是身强力壮的青年人。当时临床即发现,猪群所表现的临床症状和病理变化与当时人群中流行的流感有许多相似之处。

  “西班牙流感”出现的时候正值“一战”的特殊环境。其发端于澳大利亚,美国首例则出现在堪萨斯州的芬斯顿军营。

  1918年3月11日午餐前,这个军营的一位士兵感到发烧、嗓子疼和头疼,去部队医院看病,医生认为他患了普通的感冒。然而,到了中午,100多名士兵都出现了相似症状。几天之后,这个军营里已经有了500名以上的“感冒”病人。随后,这种流感传到了西班牙,造成大面积传播并伴有大量死亡报告,这次流感也就得名“西班牙流感”。

  此前,世界卫生组织也曾用1918年“西班牙流感”来提醒各国高度重视这次的甲型H1N1流感疫情。不过,除了在病理方面的相似性以外,并没有其他证据表明,此次流感是“西班牙流感”的再次来袭。

  “西班牙流感”后,美国加强了对H1N1流感病毒的研究。1931年,第一株H1N1流感病毒H1N1 SIV被美国爱荷华州的一家实验室分离并鉴定。

  1940到1960年,英国、德国等欧洲国家报道了猪群中存在H1N1 SIV的抗体。但此后近20年时间里,SIV在欧洲国家中销声匿迹了。直到1976年,经典H1N1 SIV病毒首次从意大利北部猪场中分离。

  同年,美国新泽西州狄克斯堡军营出现了H1N1流感疫情。人们立刻联想到58年前的可怕病毒。随后,美国政府发布了全国公共卫生警报,4000万人—当时四分之一的美国人口注射了流感疫苗。

  不过,那场H1N1流感并未发展成大规模疫情,仅200人确诊、1人死亡。反而是预防病毒的措施付出了巨大代价。由于注射疫苗带来的副作用,美国有500多人患上桂兰—巴尔综合征,其中25人死亡。

  然而,恰恰是根据这次传播范围并不大的H1N1流感进行的病原学分析,研究者发现猪型流感病毒可以由猪直接传染人。不过,从那以后,美国的猪流感病例似乎表明,猪流感病毒通常不在人际间传播。

  2005年12月至2009年1月,美国只发现过12例人感染猪流感病例,其中11人确信与猪有过直接接触。

  据英国《泰晤士报》消息,墨西哥方面表示在此次暴发的甲型H1N1流感疫情中,被发现的首位患者可能是一名四岁小男孩。他的家乡附近有一个大型养猪场。今年2月,该地就有部分居民开始患病,到4月早些时候,该地暴发了一场严重的传染性呼吸道疾病。

  不过,此次甲型H1N1流感疫情中,美国和墨西哥的绝大多数患者并未接触过猪。而墨西哥政府现阶段已排除吃猪肉感染病毒的可能性。因此,这种病毒已被证实经由人—人形式传播。有科学家指出,打喷嚏、咳嗽和物理接触都有可能导致新型H1N1流感病毒在人群间传播。

  目前,尽管此次甲型H1N1流感是否会引起大规模人流感目前尚不能确定。但历史证明,这种可能性是存在的。

  中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物流感研究中心的一片研究报告指出,20世纪每次人流感大流行的前后都有H1N1流感的发生和流行。大量的研究证实,引起1957年“亚洲流感”和1968年“香港流感”的H2N2和H3N2毒株都是重组病毒株,都经过猪体的基因重配过程。

  虽然这与本次猪流感的病毒“主力”H1N1毒株不同,但是病理相似。

  如果人流感与H1N1流感相互伴随这一假设成立,那么,此次甲型H1N1流感之后就很有可能伴随着人流感的发生。

 

  变 异

  目前,至少可以确定的一点是,这次的猪流感病毒已经出现了变异。

  1930年,首次在猪身上发现的流感病毒被命名为古典系猪流感病毒。根据一些推测,1918年造成2000万人死亡的大流感就是这种病毒的“杰作”。

  在我国,仅在1991年发现过一次古典系猪流感病毒感染人的病例,不过等找到被感染的女孩时,女孩已经恢复了健康,体内已经不能分离出毒株,仅从她身上的抗体推测出曾感染过古典系猪流感病毒。

  而这次,排除了单纯古典系猪流感(H1N1)病毒作怪的可能后,更多的研究开始从基因测序上寻找答案—通常流感病毒共有8个RNA片段,根据这次基因测序的结果来看,其中只有PB1片段属于人流感病毒,PB2和PA片段来自于禽流感病毒,其余5个片段都来自于猪流感病毒—一个混合体的变异毒株,突破了人和动物的传播界限,开始在人与人之间传播。

  实际上,变异对于流感病毒来说早已不是新鲜事。

  “两种不同的流感病毒如果进入同一个细胞,就像两辆车开进同一个修车房,对应的RNA片段就像发动机、轮胎、方向盘等部件,都可能随机互换,谁也无法预料开出修车房的车子是什么样子。”中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室的刘翟博士打了这样一个比喻。

  根据最新的研究结果,1918年的流感就可能是由于古典系猪流感病毒中出现禽流感病毒中的某个片段。而另外两次流感大流行,又是由不同的人流感病毒与鸭流感病毒结合产生的新毒株导致的。

  “在1998年,美国分离出一种新的猪流感病毒,也是第一次发现人、禽、猪3种病毒的结合体。”卫生部流感防治专家组组长郭元吉说,此前仅发现3类病毒两两混合,而这次发现的混合病毒与目前流行的新毒株有着惊人的相似。

  郭元吉表示,1998年美国分离出的这种结合体中与这次的甲型H1N1新病毒相比,相同位置的RNA片段来源相同,惟一不同的是NA和M两个片段来自于不同的猪流感病毒谱系—1998年的病毒中这两个片段来自于古典系,而这次新型病毒的片段来自于欧亚系的猪流感病毒。

  中国动物卫生与流行病学中心动物流行病学监测室主任陈继明在世界上首次绘制了流感病毒HA和NA基因的全景谱系,“流感病毒在不断的变异过程中,很多片段已经很难清楚地追溯最初的来源,就像一个多次混血的人种,肯定含有很多人种的基因,但如果要进行分类还是应该根据他目前的国籍”。根据全景图,可以发现这种新病毒的“父亲”就是类禽流感的欧亚系猪流感病毒。

  按照这样的线索推测,猪的身体可能是形成这次变异的混合器。

  5月2日,加拿大首次发现猪群感染甲型H1N1新型病毒,而且是由人传播给猪,那就说明了猪也可以感染,从反向也证明了这种病毒有可能是猪传播给人。

  目前虽没有直接的证据,但根据推测,这种可能性很大。然而,最初的宿主仍然扑朔迷离。

  “找到最初发生变异的宿主对于防治流行具有重要意义。”刘翟说。最理想的状况是,找到最初的宿主,就可以从根本上了解这种新病毒产生的因素和机制,从源头切断变异。

  而且如果找到最初的宿主,也可以迅速推动抗病毒药物和疫苗的研制。遗憾的是,由于猪群对流感病毒多是隐性感染,很少发病,找到最初源头的可能微乎其微。

  “美国最有可能就是这种病毒的发源地。”有专家推测。

  从历史上看,1918年西班牙流感暴发的源头就在美国,而且北美是猪的种群源头,古典系猪流感病毒就在这里发现,而且古典系病毒的“人—猪”传播在美国发生得最多,加上1998年第一次三种RNA片段的结合体也是从美国分离出来的,这次流感的发源地位于美国与墨西哥的交界处,因此,美国很有可能就是这次流感病毒的发源地。

 

  威 胁

  如今,人们最为关心的,则是这次甲型H1N1流感的威胁究竟有多大?

  “甲型H1N1流感病毒毒株的形成经过了20多年的发酵,并且在猪体内进行进化,现在人口多,人口流动频繁,如果一旦发生一个流感事件,就可以在整个人类之间相互传播,不分人种”,有专家指出。

  而与禽流感病毒相比,这种新流感病毒更容易入侵人体。

  研究发现,禽流感病例虽然致死率较高,但是病毒感染人体需要进入肺部内部的肺泡细胞,这样遥远的路径显然极大阻碍了人与人之间的传播,而且可能禽流感只针对个别易感性个体,因此目前禽流感在人之间广泛传播的可能性非常小。但是这次的新型病毒不仅突破了人和猪的界限,在人群中也开始传播,就是因为它可以进入人的上呼吸道表面细胞,人与人之间的传播更容易。而与SARS相比,控制这种新流感病毒似乎更加困难。

  “SARS要等到发病之后才具有传染性,而流感病毒在发病前一天就开始排毒,可能造成其他人的感染。”专家表示。

  专家解释,此次甲型H1N1流感病毒能否引起大流行,是由多个条件决定的,包括:此次流感病毒毒力的强弱;人体内是否具备对病毒的抗体;此外,与气候、自然条件以及环境污染程度、当地医疗条件,都有一定关联。

  比如,按照一般流感的流行规律,春季是高发期,但是随着气温升高,湿度变化,阳光紫外线增强,病毒在空气中悬浮和存活的时间缩短不少,这也就意味着流感传染性的降低。

  至于此次新型病毒的毒力问题,“有可能病毒经过人体传播,毒力越传越强,就跟原来的SARS一样,可能引起大暴发;但病毒也有可能越传越弱,慢慢就没有了。”

  4月29日,世卫组织在日内瓦宣布,将全球流感大流行警告级别从4级提高到5级。世卫组织的流感大流行警告共分为6个级别,第5级意味着同一类型流感病毒已经在同一地区至少两个国家人际间传播,并造成持续性疫情。

  在流感专家看来,这次的墨西哥甲型H1N1流感病毒比较可怕,因为它在短时间内,就产生了极高的人际传播速度,即便2003年的SARS也没有像这次的甲型H1N1流感这样,“拥有这样厉害的传染速度”。

  4月27日,中国疾病预防控制中心召开的会议上,对于当前疫情形势的分析是:疫情蔓延迅速,毒株为重配病毒,已成为全球关注的公共卫生紧急事件;人群可能普遍对该病毒缺乏免疫力;由于这次甲型H1N1病毒与人群中流行的H1N1病毒在受体特异性和连接肽一样,该病毒相对H5N1而言,更具有发生人感染和传播的生物基础。

  而另一个令人不解的问题是,目前暴发于墨西哥城的甲型H1N1流感,对青壮年的威胁似乎更大。

  为什么越是体质好、免疫功能旺盛的人,反而容易被甲型H1N1流感夺命?

  “这次流感过程中,很多去世的患者属于中青年。通常认为,流感病毒的易感人群是老年人和儿童,这次流感比较特殊。”解放军302医院传染控制科主任庄英杰在接受采访时表示。

  根据初步推测,中青年的人群活动范围更广,造成感染的概率增加,同时,这个年龄段的人群对于新病毒也可能造成免疫过激,结果则会形成高烧、肺炎等各种并发症。

 

  策 略

  那么,甲型H1N1流感是否真的不可控制?研究表明,这种新型流感病毒其实也有自身的弱点。

  “从目前的基因片段看,只有一个片段来自于人,从特征上看与人体细胞的贴合程度可能不是特别高。”郭元吉说,“而且,按照一般规律,重配的基因毕竟不是‘原装’的,每次重配都有或多或少的缺陷,所以每次片段的替换都可能造成毒性降低。”这就意味着这次新型病毒的毒性和传播性很可能不如前几次大流行流感病毒。

  5月8日,中国疾控中心工作人员表示:“从美国目前的统计数据来看,真正的发病高峰在4月25日到27日之间。”而一些新增病例的突然增加,很大一部分也是从疑似病例确诊转为新增病例。而除美国、墨西哥、加拿大3个国家,并没有发现大量的第三代传染。

  况且,人类对于甲型H1N1流感也并非束手无策。

  “甲型H1N1流感发生后,在48小时内是能够用药物控制的,因为它毕竟还是一种流感病毒,因此尽早用药,是能够将它杀灭的。”对此,专家们信心十足。

  回顾人类史上的历次流感大流行,死亡人数是在逐渐减少的,这缘于公共卫生条件的改善以及人类对病毒认识的增强。“过去一个传染病流行可能会死很多人,但现在整个卫生、防疫机制都比以前发达,情况只会越来越好。一个病毒,我们对它不了解,它肆虐起来很厉害;但现在我们对它有一定了解,并且全球的技术、人员都在投入防治工作,甲型 H1N1流感不会造成大面积的死亡”。

  在流感专家看来,面对甲型H1N1流感,公众不必恐慌。

  “从目前情况看,这次甲型H1N1流感中毕竟是感染者较多、死亡者较少,它治愈的可能性是很高的。所以如果一旦发现有发烧等症状,就及时治疗,还是能治好的。平时我们讲的流感都是上呼吸道感染,出现流鼻涕、咳嗽症状等,但这次甲型H1N1流感病毒较强,病程可能长一些,严重的还会导致下呼吸道感染甚至肺部感染。”

  而且,流感病毒在细胞之外是不能繁殖的,强酸、强碱以及消毒剂都能够杀灭它,像在20多摄氏度的气温下,甲型H1N1流感病毒在空气中的存活时间就不会超过48小时。

  当前,除了谆谆告诫公众“猪流感病毒加热至70摄氏度即被杀死,而猪肉和其他肉类的烹饪温度一般都可以达到这个温度”之外,WHO还公布了两类抗季节性流感病毒药物,用于有效预防与治疗该流感,一类是烷胺类,一类是流感病毒神经氨酸酶抑制剂。

  在专家们看来,现在需要重视的是甲型H1N1流感病毒在人群之间的传播,并且严密监控这种病毒,防止病毒进入中国,并且加强对中国猪群的猪流感监控。

  SARS之后,中国得到诸多宝贵教训,但这次的流感对于中国公共卫生应急机制同样也是一个挑战。如果控制得力,会最大限度地减少病毒传播的空间与范围,但一些防控隐患依然存在。

  “我们现在采取的措施都是预防性的,而有些情况是不好预防的,比如,流感病毒一般具有1到3天的潜伏期,有时更长,现在这么多人口,流动频繁,你不可能挨个去查,临床症状即将出现之前也会排毒,这时就在不易觉察的情况下传给别人。”权威专家表示。

  值得欣慰的是,如果该甲型H1N1流感病毒暴发,科学家已经不难检测出该病毒的基因组序列,这对于甲型H1N1流感疫苗研究具有积极意义。

  流感病毒变异得非常快,一定时间以后,病毒的变化就使得原来的流感疫苗失效。就本次甲型H1N1流感而言,究竟是哪个地方发生变异,从而导致病毒的致病性增强,目前还没有研究。但事实表明,禽流感疫苗研究对猪流感疫苗研究有着很大的帮助。

  现在,虽然针对H1N1和H3N2的灭活疫苗已在研制中,但在流感疫苗尚未研制出来之前,“采取严格有效的监控和隔离措施”,仍然是中国目前最为有效的防治甲型H1N1流感疫情策略。

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