H5N1 型禽流感病毒会在人际传播吗?      

最近的新闻头条一直在强调H5N1型流感病毒在全球的传播，这种流感病毒通常与“禽流感（bird flu）”有关。这次疫情是有记录的历史以来最大的一次，至少有5,000万只鸟类和无数非人类哺乳动物死亡，包括海狮（sea lions）、水獭（otters）、水貂（mink）、狐狸、猫、狗和臭鼬。但这对我们人类意味着什么呢?

尽管到目前为止，这种病毒在全球范围内已经感染了大约1,000人，但大多数感染者都是与受感染的鸟类有过直接接触的人，因此，感染可能源于这些动物。目前没有证据表明H5N1型流感病毒可以有效地从一个人传播到另一个人，而这是引发人类大流行的关键因素。据我们所知，目前存在的以下几个障碍阻止了H5N1在人与人之间的持续传播。

第一个障碍与宿主细胞表面的受体（ receptor）有关,它负责介导人类流感病毒感染的病毒进入过程。为了进入一个细胞，人类流感病毒首先会与受体结合，该受体由一个通过α 2，6糖苷键（glycosidic bond）与半乳糖（galactose）连接的唾液酸（sialic acid）分子组成，这些受体主要位于上呼吸道细胞。与此相反，禽流感病毒(包括H5N1)优先结合的受体是具有α  2，3连接的唾液酸（参见下图)，此类受体在人类下呼吸道和禽消化道细胞中都是非常丰富的。虽然H5N1流感病毒可以感染下呼吸道细胞并在其中复制，但它从下呼吸道再传播给其他人的效率非常低，这意味着H5N1病毒感染者通常不会将病毒传染给他人。换句话说，由于H5N1病毒不能有效地在上呼吸道复制，它通常不会在人类之间传播。为了使H5N1病毒能够容易地从一个人传播到另一个人，它至少需要获得一种氨基酸变化，使其能够与带有α 2，6半乳糖连接的唾液酸受体结合。

          阻止H5N1型流感病毒在人与人之间持续传播的第二个障碍涉及H5N1聚合酶（ polymerase），这种酶负责复制病毒基因组。为了正常工作，这种酶需要处在温度约为40℃的环境中——这是鸟类消化道的平均温度。由于人类上呼吸道的温度范围为33-35℃，H5N1聚合酶需要适应在这一温度范围内发挥作用，以便H5N1能够更有效地从该部位复制和传播。

　第三个障碍与病毒粒子进入宿主细胞后形成的围绕病毒粒子的膜囊泡（vesicle）内的pH值有关。这个囊泡，也称为“内涵体（endosome）”，通过细胞质运输病毒颗粒，直到病毒和内涵体膜融合，得以允许病毒RNA进入宿主细胞的细胞质。

　适应人类的流感病毒在人类细胞内涵体的低pH值条件下能最有效地进行这种膜融合。然而，H5N1型病毒需要高得多的pH值才能融合，这意味着它们很容易在人类内涵体的低pH值环境中降解，因此不会产生能将病毒传播给其他人的有效的感染。

流感病毒基因组的分段结构（ segmented structure）允许在各个片段之间频繁进行重组，这样如果宿主细胞同时被两种不同的流感病毒感染，这些片段就可以重组而产生新的病毒毒株。猪同时易受禽流感病毒和人类流感病毒的感染，使它们有可能成为混合容器以方便地进行这样的重组。在“正确”流感病毒基因之间的重组可能会导致H5N1型病毒的新版本,可以感染人类上呼吸道的细胞并继续传播,从而触发有效的人际传播和潜在的大流行。

幸运的是，许多科学家正在为这种情况做准备：开发H5N1型病毒特异性诊断工具、抗病毒药物和疫苗。例如，美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania） 病毒学家 Scott Hensley和他的同事已经开发出一种非常有希望的单价mRNA疫苗,与目前的H5N1型病毒流行毒株完全匹配。到目前为止,该疫苗在小鼠体内产生了强有力的抗体反应,但它仍然需要在雪貂中进行测试,然后，显然还需要在人体中测试。还有许多其他研究小组在研究针对所有已知流感病毒亚型的H5N1-特异性和多价流感病毒疫苗。

 目前还无法预测H5N1型病毒是否会以及何时会进一步进化，以致能在人与人之间轻易传播，尽管这种现象发生的可能性与最近出现的SARS-CoV-2（新冠病毒）一样真实。考虑到H5N1感染的人类死亡率估计高于50%*(相比之下，SARS-CoV-2的死亡率不到1%)，潜在的H5N1大流行的后果将比目前的大流行严重得多。

西班牙一个水貂养殖场的疫情爆发证明，H5N1似乎已经在非人类哺乳动物之间很好地传播，这一事实受到高度关注。对目前的H5N1疫情需要加强监测和防范，它进一步彰显了采用“同一个健康（One Health）”的综合战略来发现和控制大流行威胁的重要性。

　　*ＷＨＯ（世界卫生组织）的这一估计可能没有考虑到感染总人数，感染总人数可能比我们想象的要高得多。感染总人数越多，死亡率就越低。

参考文献：

1. C. P. Arevalo, et al, A multivalent nucleoside-modified mRNA vaccine against all known influenza virus subtypes，SCIENCE, 378(6622): 899-904, 24 Nov 2022, DOI: 10.1126/science.abm0271 .

2. KAI KUPFERSCHMIDT, ‘Incredibly concerning’: Bird flu outbreak at Spanish mink farm triggers pandemic fears, Spread among captive mink could give the H5N1 strain opportunities to evolve and adapt to mammals, SCIENCE,  379(6630). https://www.science.org/content/article/incredibly-concerning-bird-flu-outbreak-spanish-mink-farm-triggers-pandemic-fears .