流感病毒的进化传播图谱

人员、商品和思想在世界范围内的大规模迅速流动是疾病全球化的推动力量。



——乔纳森·M·曼，已故哈佛公共卫生学院流行病学与国际卫生教授



小东西往往造成大麻烦。



就其本身的生存能力而言，甲型H1N1流感病毒可谓相当脆弱：在无孔硬物表面只能存活24到28小时，而在人手上，只能存活不到5分钟。然而就是这小小的、直径只有大约100纳米（1纳米是1米的10亿分之一，假设一根头发的直径是0.05毫米，把它径向平均剖成5万根，每根的厚度大约就是1纳米）的生物，在2009年的春天制造了遍及全球的恐慌。



根据其所携带的外膜蛋白血凝素抗原(HA)和神经氨酸酶(NA)，甲型流感病毒可以分为l5个H亚型和9个N亚型，它们不断变异，发生排列组合，实现自我进化，也不断带给人类新的威胁。



人类食物链上的致命风险



当甲型H1N1病毒突然出现在公众视野当中时，它曾被称为“猪流感”病毒。



上一次猪流感的爆发是在1976年的美国新泽西州迪克斯堡，导致超过200人感染，其中数人病情严重，一人死亡。但这还不是最严重的后果——美国政府出于防疫的考虑在全国推广猪流感疫苗，有超过4000万人接种。但没有人想到的是，因为接种疫苗造成了500多例格-巴二氏综合症（一种严重的神经麻痹），疫苗计划被迫停止，而此时已有30人直接死于接种疫苗的副作用。



此后，猪流感并未绝迹，2005年12月到2009年2月间，美国政府共收到10个州12人感染猪流感的报告。



中国科学院微生物研究所研究员刘文军告诉《环球》杂志记者，传统意义上的猪流感是猪急性呼吸道传染病，表现为突然发作、呼吸困难、发热、咳嗽、虚脱，之后迅速痊愈。该病呈世界性分布，其病原为猪流感病毒，属于正粘病毒科A型流感病毒属，猪流感病毒至少有6种亚型，即H1N1、H1N2、H3N2、H3N6、H1N7和H5N1。猪的种间屏障相对较低，具有最大限度地被人流感病毒和禽流感病毒感染的能力，是流感病毒基因重组或重排的“混合器”和流感病毒新流行毒株产生的“孵育器”，从而奠定了猪在流感病毒“禽-哺乳动物”种间传播链中重要的中间宿主地位。因此，猪流感不仅阻碍养猪业及相关产业的发展，而且与人类及禽流感的发生与流行有着相当密切的关系。



当“猪流感”的恐慌蔓延全球，进而使得猪养殖业大受波及之时，有另外一种疾病的起因再度被提及：人类由于为了获取牛肉而用动物性食品来饲养牛，导致了疯牛病的大规模流行。



美国加州大学欧文分校历史学教授麦克·戴维斯在《卫报》撰文，援引美国皮尤研究中心去年发布的研究报告，指出大规模畜牧业生产意味着家禽家畜活动空间减少，而当病毒感染发生之时，家禽家畜在狭窄的空间内被反复感染，使得病毒变异机会大大增加。而美国农牧产业皮尤委员会前执行理事鲍勃·马丁则向媒体表示：“工业化农场是病毒的超级孵化器”。



尽管 “猪流感”的名称被更改，但由此而衍生出的对人类与自己食物链上生物间关系的再思考，仍将是一个长久的命题。



病毒进化：永远的隐患



人类第一次从猪身上分离出流感病毒，是在1931年，由美国科学家R·F·肖普完成的。这种流感病毒在特征上属于1918年流感病毒的变体。此后几十年，猪携带的流感病毒一直保持大体的稳定。1970年代，欧洲检测出了带有禽流感病毒基因特征的猪流感病毒，此后，动物身上的流感病毒就开始变异。而到1990年代后期，美国科学家检测出了一种新的猪流感病毒——典型猪流感、禽流感和人流感的基因混合体。



根据美国疾病预防和控制中心的检测，此次疫情的罪魁祸首甲型H1N1病毒，含有来自4种不同流感类型的基因片段：北美猪流感、北美禽流感、北美人流感、欧亚猪流感，是一种新型的变异病毒。



“20世纪3次人类流感的大爆发都与猪流感密切相关，”刘文军指出，其流行病毒都经过猪体内基因重组或突变：1918年“西班牙流感”的流行病毒H1N1的NA基因是人、猪流感病毒的基因内重组，其他基因则来源于禽流感，且1918年以前已在猪等哺乳动物体内演化多年而获得感染人的能力；1957年“亚洲流感”的病原Asian57（H2N2）病毒的突然出现是由于流行于人群中的H1N1病毒和禽流感病毒的自然重组，导致人流感病毒的多种基因被禽流感病毒的基因所替代；1968年“香港流感”H3N2毒株仅是因为流行于当时人群中的流感病毒基因被替代而发生了抗原性转变，导致新的重组病毒大流行。引起这3次流感大流行的毒株都曾在猪体内进行基因重排，获得了与人细胞表面流感病毒受体结合的特性，从而引起人流感的大流行。



按照《纽约时报》援引医学界人士的说法，100升海水中会含有10万种不同的病毒，而这只是病毒世界的表面而已。



病毒的种类之所以如此繁杂，是因为病毒进化和变异的速度超乎人类的想像，而且其还具备交换和混合基因的能力。以流感病毒为例，所有甲型流感病毒都是不稳定的，它们会不断产生变异。流感病毒不但会根据宿主的状况和生存环境实现自我进化，还可能和其他病毒交换基因并进行重配，产生一个新的亚型。



一个典型的甲型人类流感病毒有自己的遗传物质，它包含有10个基因。这些基因并不是像人类一样通过DNA的形式存在，而是以单股负链RNA的形式出现。当病毒侵入宿主体内之后，它就依靠血凝素依附在细胞表面，然后进入细胞内部，开始以8小时为周期的自我复制。在这期间，如果两种流感病毒同时感染了一个细胞，病毒就会发生抗原转换，他们的基因就很有可能混合在一起，进行重配、交换，最终产生一种新病毒。



更加危险的是，一旦宿主适应了病毒的存在，就会成为病毒持续的传播源。鸟类就是如此：大量的鸟类感染了流感病毒却没有发病，而流感病毒就寄宿在其内脏之中，并随着鸟类的排泄物四处传播。不但如此，鸟类和动物还可能同时感染数种流感病毒，造成病毒新亚型的出现。



全球化中毒了？



在瘟疫重来的恐慌之中，有两本书重新回到了畅销书榜单之上：一本是美国女记者劳里·加勒特撰写的《逼近的瘟疫》，另一本是《大流感——最致命瘟疫的史诗》，作者是约翰·M·巴里。这两部书都是关于大规模流行病的——肉眼根本看不见的微生物如何杀死亿万人类的历史。



大规模流行病一直是人类的天敌——从黑死病到1918年大流感，从艾滋病到“非典”，更不用说天花、霍乱、肺结核等等耳熟能详的疾病。随着抗生素的发明，有些疾病似乎离人类远去了：1980年5月8日，世界卫生大会正式宣布“全世界的民众已经从天花中获得自由”，在花费了11年时间和3亿美元之后，人类似乎已经开始在与瘟疫的战争中站在了胜利的一方。



但很快，无法通过抗生素消灭的病毒性传染病和产生了抗药性的新疾病不断地涌现出来：艾滋病、埃博拉病毒、“非典”病毒、高致病性禽流感病毒H5N1、甲型H1N1流感病毒……



H5N1病毒引起的禽流感恐慌之后，世界卫生组织曾经预计，一个类似于1968年病毒的流感病毒可能导致当今世界200万~740万人死亡。与1918年那场夺去近5000万人生命的大流感相比，这可能已算是轻微，但全球化带来的病疫高速传播所引发的社会危机和我们目前正身处其中的经济危机共同作用之下，24小时现场直播，不停翻滚在电视屏幕上的病患数字给人们所面对的心理压力，可能要远胜以往……日夜不停穿梭在全球各地的航班、货轮、集装箱，以及拥挤城市中乘客密度惊人的公共交通系统，这些都可能成为病毒潜渡隔离带的媒介，也是公众挥之不去的阴影。



甲型H1N1病毒引发的恐慌，正成为一个自我实现的预言：1918年流感的元凶，正是H1N1病毒（据2005年出版的《大流感》），而引起1957年流感大流行的病毒，是H2N2。距离上一次大规模流感，仅在美国就造成约34000人死亡的1968年流感已经40年了，人类对新流感病毒的免疫能力正处在低谷。



回顾1918年大流感，由于正处在第一次世界大战时期，大规模的军队集结和调动给了病毒疯狂传播的便利条件。而到了90多年后的今天，人口和物资流动的时间成本和空间成本早已大为降低：流感病毒横跨太平洋大约只需要15个小时——喷气式飞机带来的便利。



“全球化中毒了”。《纽约时报》的专栏作家大卫·布鲁克斯在他4月27日的文章里用这样的标题表达了他对甲型H1N1流感疫情的担忧。麦克·戴维斯则指责西方政府只顾在国内防治传染病，却不愿意对发展中国家的疾控工作进行援助，后果是墨西哥在发现疫情之后，只能把病毒样本送到美国进行分析，大大延误了疫情防治。



也有乐观者。美国代理军医局长加尔森在接受媒体访问时称，国际社会已经做好了应对潜在的流感大流行的准备，这些准备比以往任何时候都充分。国际社会目前正在受益于H5N1型禽流感疫情暴发时采取的一些预防性措施。美国疾控中心专家科恩则认为，国际社会在信息共享以及互相帮助方面做出了巨大努力，应该继续加强。一些国家将它们的调查结果供其他国家分享的做法，有助于理解这种疾病并制定出适当的预防战略。



全球化时代的疫情，还是要依靠全球各国的通力合作才能最终解决。