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H7N9禽流感病毒向人传人转化的可能性

2013-5-13 19:05

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标签：H7N9禽流感

H7N9禽流感病毒向人传人转化的可能性

H7N9甲型流感病毒散发感染人以来，人们一直担心这种对人毒力很强的甲流病毒是否会突变成具有在人际高传染性、高毒性的病毒株。近年来对流感病毒分子生物学的研究结果给出了一些令人乐观的结果。美国国家变态反应与传染病研究所著名流感病毒研究科学家莫伦斯(Morens DM) ，在权威的《新英格兰医学杂志》上,发表了一篇题为“1918流感病毒的历史遗产”( The persistent legancy of 1918 influenza virus.)的述评文章，总结了近年来对流感病毒研究的最新成果，认为一个通过突变(Mutation)或基因交换重构( Reassortment)而形成的新高致病性甲型流感病毒株，要适应人体并在人间传播是很困难的。

甲型流感病毒是一种具有8个基因片段的RNA病毒。这8个基因分别编码8种病毒蛋白，它们是：多聚酶PB1、多聚酶PB2、多聚酶PA、核蛋白NP、血凝素HA、神经氨酸酶NA、基质蛋白M和非结构蛋白NS。流感病毒蛋白由于氨基酸的微小差异，还可以分成若干亚型（Subtype）。对流感病毒致病性而言，最重要的病毒蛋白是HA和NA。HA通过与宿主细胞上的唾液酸受体结合而进入细胞；在细胞内复制形成的病毒颗粒则在NA的作用下释出细胞，再进入一个新的感染周期。流感病毒就是根据HA和NA的型别来命名的，如H1N1，H5N1等等。

目前在人间流行的甲型流感病毒都来自于甲型禽流感基因库（Avian Influenza A Gene Pool）。最新的观点认为，在自然状态下，这个基因库中的流感病毒在频繁复制的过程中，其8个基因会不断发生突变或交换重构，形成数量巨大的、基因重配的新病毒。基因重配是高频率的事件，但这些新病毒或者由于重构的基因之间不协调（不适应），或者由于重构的基因不完整（如缺失1-2个基因），大多数都是短命的（Transient）。禽流感病毒只有一部分以稳定的形式存在于各种禽鸟类动物中，其中只有极少数可以以目前尚未知的机制突破种属屏障而直接适应新宿主，并在动物和人间的流行。研究表明，禽流感病毒要突破种属屏障而获得这种适应新宿主的能力，是非常困难的。一个明显的事实是，HA有16个亚型，NA有9个亚型，就可以组合成144种H和N不同的流感病毒。但至今为止，真正适应人类并能在人间以人传人的方式传播的流感病毒，到目前只有3种，即H1N1、H2N2和H3N2。这是一个令人惊异的现象，莫伦斯认为，一个新的流感病毒要适应人体，可能必需全部8个基因都适应人体环境，这显然是非常苛刻的。陶本伯格（Taubenberger JK）对1918年病毒的基因序列进行的研究发现，多聚酶基因突变对禽流感适应人体有重要作用。他们发现，1918年病毒与一般禽流感病毒相比，PA有4个氨基酸，PB1有1个氨基酸，PB2有5个氨基酸发生了突变。这提示，决定病毒跨种传播，H和N位点固然重要，但病毒多聚酶上的某些氨基酸突变在病毒适应人体方面可能有特殊作用。

人们还担心，H7N9禽流感病毒与目前可在人际传播的H1N1甲流病毒一旦发生基因的交换重构，就会产生灾难性的后果。不能完全排除这种可能性，但对此种可能的估计不能过高。2006年迈尼斯(Maines)等曾证明，使目前季节性流感病毒H3N2的糖蛋白H3和N2在H5N1病毒上表达后，并沒有使其传染性增强。因此，即使H7N9病毒与H1N1病毒的基因发生了交换重构，重构的基因是否能相互适应（即新病毒能否稳定存活）也是个问题；而且如果真的发生!H7N9病毒由于基因重配产生人际间传播的事件发生，但其高致病性（毒力）是否仍能保持也是难以确定的。

从进化论的观点看，由于病毒必需依赖它感染的宿主才能生存，宿主的死亡，病毒就丧失了自身存在的条件。因此，高致病性病毒是竞争宿主中的“不适者”，在流感病毒的种间竞争中容易遭淘汰，而那些致病性相对较弱的病毒株反而易于生存并得到传播。莫伦斯认为，从进化选择的角度看，一种乐观的推测是，引起流感大流行的病毒将越来越趋向于强感染性（Transmissibility）和弱致病性（Pathogenicity）。目前在世界危围内流行的H1N1甲型流感病毒，是由二个无关的猪流感病毒通过基因交换重构而成的新病毒，它似乎正表现了莫伦斯推测的这种特点。

生物世界的神秘性和诱人之处，就在于它常会出现某种不可预测性。近来对流感病毒研究的新进展确实使我们获得了某种乐观的信心，即当前流行的H7N9禽流感,病毒，向1918年病毒那样的高毒株转化的可能性不大。但1918年病毒在春季爆发，随着天气转暖后逐惭平息，但进入秋季突然以高传染、高致死性的形式横扫世界，这个给我们一种警示，即在病毒肄虐平静期，有可能正在积累致命的基因突变。（见本人博文“大流感的幽灵在历史与现实中游荡”一文）。尽菅这种可能性较小，但对此我们也应保持高度惊惕。