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1918年大流行流感:不同年龄组死亡率曲线的启示

已有 12926 次阅读 2014-5-7 15:35 |个人分类:流感防治|系统分类:科普集锦| 流感, 死亡率, 大流行, 1918年, 年龄组

摘要

1880年-1900年流行的流感病毒是H3N8病毒,这是与引起1918年流感大流行的H1N1病毒的抗原性完全不同的病毒。出生早于或晚于1880年-1900年的人对1918年的H1N1病毒有一定程度的抵抗力,而那些出生于1880年-1990年的青壮年,却对1918年流感有特别高的死亡率。这些当年2040岁的青壮年,可能因为在童年时期接触到的病毒是H3N8病毒,因而缺乏针对H1N1病毒的特异性保护作用。

研究结果表明,童年时期接触病毒的类型可决定终身对流感病毒的免疫特异性,更好地了解相关规律可能有助于在未来增强我们对禽流感和季节性流感的流行进行预测和控制的能力。

 

1918年的流感大流行是特别致命的。此次流行的流感不仅对非常年轻和非常年老的人特别致命(如同在典型的流感流行中通常所观察到的那样),出人意外的是,此次流行对2040岁的青壮年的致死率也特别高(如下图所示)。有人推断,在年轻人中致死率高的原因,是因为他们缺乏由以前感染相关病毒所引发的保护性免疫。 1918年流感病毒起源模式的构建可提供对这一假设的支持。

 


1.  1918年流感大流行中不同年龄组的死亡率

说明   横座标:年龄组      纵座标:特异死亡率

 

流感病毒的血清考古学(seroarchaeology是对数十年甚-上百年前储存的血清中存在的流感病毒抗体进行的系统分析和研究。根据血清考古学的研究资料,并利用宿主特异的分子钟对流感病毒基因组序列进行分析,结果表明,1918年的甲型H1N1流感病毒出现于1915年;该病毒是一种禽流感病毒与此前(大约1907年)出现的H1病毒发生重配的产物。 1918年病毒从1907年的H1病毒获得HA(血凝素)基因,从一种禽流感病毒获得NA基因和内部蛋白的基因。1918年病毒也感染猪,随后在猪群中持续传播。然而人群中的1918病毒则在1922年由含有不同HA基因的重配病毒所取代。

血清考古学和死亡率数据表明,1889-1893的流感大流行是由H3N8流感病毒引起。与1918年的H1N1病毒相比,这是一种双重异源性的病毒。这种病毒一直流行到1900年,然后被H1N8病毒(其N8基因来源于早先流行的H3N8病毒)所取代。

如何用这些事件来解释1918A型流感病毒不同寻常的死亡率模式?其中20-40岁青壮年的高死亡率可能是由于他们在1889年-1900年期间出生,童年时期接触的是当时流行的H3N8病毒。这种感染不能提供针对1918H1N1病毒的保护。 所有其他年龄组都有可能因在童年时期接触过N1/H1相关抗原而得到部分保护。类似的过程可解释在季节性H1N1流感相对于H3N2流感,以及H5N1禽流感相对于H7N9禽流感在不同年龄组中死亡率的明显差别。

流感对婴儿常常是高度致命的,因为他们缺乏免疫记忆,在免疫学上几乎是空白的。

这些观察表明,儿童期是否曾暴露于特定流感病毒是预测大流行毒株毒力的重要指标。针对HA蛋白茎部(stalk)的抗体能避免发生严重的疾病,但仅在HA亚型分组内才起作用。HA亚型分组由系统发生分析确定,常见的H1H2H5属于1H3H7属于2

 1918年,针对第2HA亚型(H3)病毒的抗体不能防止第1 HA亚型(H1)病毒引起的严重疾病。

儿童期的暴露也可能决定季节性流感的死亡率。例如,目前流行的H3N2流感病毒在那些年龄大于65岁人群中的高毒力可能是由于该年龄组在年轻时主要感染的是H1N1病毒。

这种逻辑也可以用来解释由H5N1H7N9禽流感病毒引起的死亡。H5N1病毒(H5属于第1HA)引起的大多数死亡,都发生在童年时期感染过H3病毒(属于第2HA)的个人。H7N9病毒(第2HA)引起的大多数死亡发生在童年时期感染过H1N1H2N2病毒(属于第1HA)的个人。

结论:

无论是对于季节性流感还是新型禽流感,童年早期开始暴露于类似病毒可提供强有力的终生保护作用,模仿这一过程制定的免疫策略可能会显著降低相应流感的死亡率。

 

参考文献:

Genesis and pathogenesis of the 1918 pandemic H1N1 influenza A virus

Published online: PNAS, April 28, 2014,  doi: 10.1073/pnas.1324197111

This article contains supporting information online at www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1324197111/-/DCSupplemental.

 

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