禽流感病毒變異可能使人際傳播的可能性增加

今年春季,已有數百例H7N9感染人類的病例發生

H7N9禽流感病毒讓流感科學家們感到緊張,原因是今年春季該病毒導致人類感染病例出現意想不到的激增——數百例。

一些新的科學發現不太可能緩解這些擔憂。

加州拉霍亞斯克裡普斯研究所的科學家週四報告稱,病毒表面主要基因中幾個突變的積累可能會使H7N9具備像人類流感病毒一樣傳播的能力,透過咳嗽和打噴嚏在人與人之間傳播。這項研究由美國國立衛生研究院資助,發表在《PLOS病原體》雜誌上。


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目前,H7N9是一種家禽病毒,在中國感染雞和其他一些鳥類。自2013年該病毒首次出現以來,已知有近1500人因接觸雞而感染該病毒,但迄今為止,H7N9尚未在人與人之間輕易傳播。

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其他科學家對這項工作表示讚賞,但包括這項新研究背後的科學家在內的所有人,都告誡說,僅僅因為某些事情可以在實驗室中完成,並不意味著它會在自然界中發生。

美國國家過敏和傳染病研究所所長安東尼·福奇博士說:“我們認真對待這類事情。但從歷史上看,我們知道事情從來沒有那麼簡單。”

“所以我們必須謹慎,將科學的精妙之處與可能性……以及此類事情的最終影響區分開來。因為它是一個非常複雜的問題。將其簡化為一次或兩次突變,然後突然之間你就處於大流行之中,這有點言過其實。”

福奇並不是在暗示斯克裡普斯團隊提出了這種說法;他們沒有。

相反,該團隊發現兩種不同的突變組合——每種組合由三種變化組成——理論上可以深刻地改變H7N9病毒。

流感病毒會附著在目標受害者細胞上的受體。禽流感病毒會附著在一種型別的受體上。在人類上呼吸道中發現的細胞——流感感染髮生的地方——主要排列著不同型別的受體,這解釋了為什麼這些病毒不容易感染人。

然而,斯克裡普斯團隊發現,透過調整H7N9血凝素基因的遺傳密碼,他們可以將病毒附著的受體從鳥類型別更改為人類版本。

荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯醫學中心的著名流感病毒學家羅恩·富希耶指出,兩種修飾的血凝素基因產生的蛋白質與人類受體以及導致2009年流感大流行的人類病毒H1N1的結合程度相同。

富希耶曾致力於研究H5N1禽流感病毒如何適應感染人類,但他沒有參與這項研究。

斯克裡普斯研究人員透過應用過去半個世紀中在人群中成功傳播的流感病毒的已知資訊,以及研究病毒的晶體結構,弄清楚瞭如何調整基因。本質上,這就像定製一把鑰匙來開鎖。

他們嘗試了多種組合。其中兩種與人類氣道中的受體結合得非常好。

“兩種組合看起來真的非常好。……或者說真的很糟糕,”該論文的資深作者兼斯克裡普斯分子生物學系聯合主席吉姆·保爾森說。

不過,他的團隊只使用了八基因病毒中的一個基因進行這項工作,並在專門準備的載玻片上測試了該基因產生的蛋白質。

他們和其他人希望看到,如果他們對整個H7N9病毒進行這些改變,然後在雪貂身上進行測試會發生什麼。雪貂是流感研究中人類的替代動物。禽流感病毒不易從雪貂傳播到雪貂;如果一種經過修改的H7N9病毒做到了這一點,那就表明它可能在人身上也會這樣做。

但是,美國和受美國政府資金資助的其他地方的科學家已經暫停了進行這種型別的研究,這種研究被稱為“功能增益”工作或“引起關注的兩用研究”。後一個術語與惡意行為者可能用來製造一種可作為生物恐怖主義武器釋放的病原體的研究有關。

當富希耶和威斯康星大學麥迪遜分校的另一組研究人員在2012年試圖發表研究報告時,引發了恐慌,這些研究表明,H5N1血凝素需要發生突變才能在人群中傳播。這些論文最終發表了,但關於此類工作的辯論仍然激烈。

富希耶說,如果他能獲得這項工作的批准,測試H7N9病毒(包括斯克裡普斯團隊發現的突變)是他計劃進行的研究的首要任務。

“這些是進行這項研究的絕對關鍵病毒。它們是持續的威脅,”他告訴STAT。

美國政府關於此類工作的新政策——更名為“大流行潛在病原體的護理和監督”——正在制定中。但美國國立衛生研究院科學政策辦公室的瑞安·貝哈在一封電子郵件中表示,對流感和其他幾種型別病毒的此類研究的資金暫停仍然有效。

白宮科技政策辦公室於1月初發布的政策指南要求該部門對提出此類研究的資助申請進行獨立審查。貝哈說,該部門仍在建立審查流程;他無法說明這項工作預計何時完成。

目前,想要測試這兩種突變組合的研究人員必須等待。這意味著沒有人可以確定這些突變——如果它們在現實世界中進化——是否會將H7N9變成一種針對人類的病毒。

“人們認為這很重要,並且在某些情況下實際上已經表明這很重要,”保爾森說。“但在我們實際測試之前,我們真的不確定。”

STAT許可轉載。本文最初發表於 2017年6月15日

Helen Branswell is STAT's infectious diseases and public health reporter. She comes from the Canadian Press, where she was the medical reporter for the past 15 years. Helen cut her infectious diseases teeth during Toronto's SARS outbreak in 2003 and spent the summer of 2004 embedded at the US Centers for Disease Control and Prevention. In 2010-11 she was a Nieman Global Health Fellow at Harvard, where she focused on polio eradication. Warning: Helen asks lots of questions.

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