本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
對所有新型流感病毒感到困惑?
新聞中不斷變化的名稱讓人難以跟上。H1N什麼?禽流感。豬流感。MERS。SARS。這裡是對這個令人眼花繚亂、誘發閱讀障礙的組合的快速概述,以及你需要擔心的事情,即使有些疾病尚未出現在你家附近。
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我在最近的一篇文章中解釋了一些關於普通或季節性流感的內容。流感主要分為 A、B 和 C 三種類型,以核心蛋白質命名。每年大多數季節性流感爆發都來自甲型流感。乙型流感每 2-4 年爆發一次,問題不那麼嚴重。丙型流感較溫和,尚未引起流行。
甲型流感的不同毒株以表面蛋白質 HA(血凝素)和 NA(神經氨酸酶)命名。三種 H 亞型(H1、H2、H3)和兩種 NA 亞型(N1 和 N2)通常會導致每年的流行病。今年的毒株 pH1N1 在 2009 年引起了大規模的全球爆發,估計感染了全球 24% 的人口(以及近一半的 5-19 歲兒童),並導致約 20 萬人死亡。相比之下,1918 年的 H1N1 大流行導致 5000 萬人死亡。
再說一遍,我所見過的關於人和動物中不同流感毒株之間關係的最好說明是 David McCandless 的說明。
當兩種不同的流感毒株同時感染一個細胞時,就會發生重組,來自每種毒株的 RNA 重新組合,形成具有不同表面蛋白質的新組合,並且對此免疫力很低。這種由重組產生的新毒株通常最初在中國和東南亞出現,因為那裡的人、鳥和豬生活在擁擠的條件下。
在過去的 100 年裡,發生了四次大流行(全球性流行病)
1918 年 H1N1,來自季節性人類和禽類(鳥類)流感
1957 年 H2N2,來自人類和禽類重組
1968 年 H3N2,來自人類和禽類成分
2009 年新型 H1N1 包含來自人類、豬和禽類重組的基因組合。
當這些病毒跨越不同物種時,就會為另一次大流行創造條件,因為人們對這些新毒株缺乏免疫力。那麼,正在從動物身上出現、威脅爆發性流行病的新毒株有哪些呢?
為了幫助我理清這些容易混淆的相似名稱,我做了一個表格,就像我學習時一直做的那樣。(單擊放大影像)。這些是按我的擔憂程度排序的。
更多詳細資訊如下。
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H1N1
1918 年的 H1N1 流感最初來自一種適應於感染人類的禽類毒株。雖然最初認為起源於飽受戰爭蹂躪的歐洲,但新證據表明,“西班牙”流感實際上起源於中國。由於沒有預先存在的免疫力,這種病毒引發了廣泛的流行病和大量死亡。這就是為什麼人們擔心 H5N1 也會類似地從鳥類傳播到人類的原因。
2009 年出現的 H1N1 現在被指定為“新型 H1N1”或 pH1N1,以將其與人類起源的 H1N1 區分開來。pH1N1 具有來自鳥類和豬的遺傳物質(以前稱為“豬流感”)。
H1N1 和季節性流感之間最顯著的區別是,通常在季節性流感中,死亡的是老年人。然而,在 2009 年,死亡病例明顯發生在年輕人,尤其是孕婦身上,而且這種模式似乎在今年再次出現。關於年輕人死亡率高的理論之一是,這是由於“細胞因子風暴”造成的,其中強大的免疫系統對感染產生過度的炎症反應,損害肺部並導致死亡。據認為,這是 1918 年許多死亡的原因。而且許多老年人似乎從以前的感染中獲得了一些保護性交叉免疫,導致他們在 2009 年爆發時的死亡率較低。奇怪的是,H1N1 的死亡率在懷孕、肥胖、年輕人和土著居民中最高。
潛伏期通常為 1.5-3 天,但最長可達 7 天。病毒脫落始於症狀出現之前,因此人們可以在知道自己生病之前傳播感染。脫落通常持續 5-7 天,但可能持續更長時間,尤其是在免疫功能低下的人群中。
pH1N1 的問題之一是,可用的快速診斷測試非常不準確,經常遺漏流感。然後,來自疑似患者的樣本必須傳送到 CDC 附屬實驗室進行 RT-PCR(逆轉錄-聚合酶鏈反應),而不是在當地進行。因此,治療決策必須根據臨床症狀和流行病學做出。
治療選擇有限,主要是由於對奧司他韋(達菲)的耐藥性迅速出現。
Matt Memoli最近的一篇令人不安的文章表明,免疫功能低下的患者最初可能表現出比正常宿主更少的症狀,儘管他們的呼吸衰竭和死亡率要高得多。他們也可以長時間脫落病毒——平均 19 天。少數人脫落病毒數月,有些人具有多重耐藥性,這意味著這些患者可能成為在社群中傳播耐藥毒株的重要來源。
H3N2
H3N2 是甲型流感的季節性變種,也是流感疫苗中使用的一種毒株。問題再次來自重組毒株 H3N2v,它是豬流感和大流行 H1N1 的組合,於 2012 年出現。
H3N2v 的感染主要發生在 10 歲以下的兒童中,他們沒有保護性免疫力,並且與在農業展覽會上接觸豬有關。奇怪的是,雖然全球都有病例報告,但在美洲更為突出。迄今為止,僅報告了 300 多例病例。症狀是典型的流感樣,包括髮燒、咳嗽、流鼻涕和肌痛(肌肉痠痛),死亡率很低,與季節性流感一樣(<1%)。
H7N9 和其他新的中國毒株
自 1999 年首次報告以來,H9N2的感染主要發生在中國,並且與家禽接觸有關。迄今為止,病例不到 20 例,通常較輕,而且在年幼兒童中更常見。H9N2 還可以感染貓和狗,然後它們可以進一步充當宿主,傳播感染。
有證據表明H9N2 與 H7N9在活禽市場中共存,這令人更加擔憂,因為可能會發生重組,從而導致毒性更強的毒株。
就在上個月,在中國又發現了一種新的甲型流感。首例 H10N8 感染髮生在一名 73 歲、免疫功能低下的女性身上。
H7N9 地理分佈
H7N9,另一種於 2013 年 3 月首次在中國報告的禽流感,在家禽中只引起輕微疾病,這使得監測和檢測更加困難。迄今為止,約有 220 人受到感染,但他們的病情比其他討論過的毒株要嚴重得多。與其他主要引起年輕人疾病的毒株不同,H7N9 會影響老年人(平均 60 歲),而且大多數(70%)為男性。據信它是透過活禽市場傳播的;超過 75% 的受影響患者曾接觸過家禽。鑑於此,一些地區已經開始大規模撲殺家禽,並關閉了活禽市場。只有少數家庭聚集性病例和 2 例醫護人員 (HCW) 病例,這表明人際傳播很少。
但 H7N9 會導致嚴重的肺炎、ARDS、多器官衰竭,死亡率高達 25-33%。高死亡率似乎與高細胞因子水平有關。有趣的是,似乎還存在對病情惡化的遺傳易感性。[在 2009 年的 H1N1 大流行中,也出現了死亡率差異很大的情況,其中墨西哥的死亡率特別高]。
一項新的研究表明,H7N9 可以透過水槽傳播給鳴禽——雀類和長尾鸚鵡,以及麻雀。由於家養雞和獵鳥也與鳴禽互動,這可能會促進跨物種傳播。鳴禽在中國非常受歡迎,尤其是在老年男性中,這可能有助於解釋這種疾病不同的流行病學模式。
H5N1,又名禽流感
在這裡,情況開始變得更加有趣,也更加令人擔憂。這種禽流感於 1997 年首次在香港發現。自 2003 年以來,受感染的鳥類中出現了流行病,感染透過遷徙的鳥類從亞洲傳播到歐洲。在中國和東南亞,數百萬只鳥被殺死,以試圖平息疫情。
雖然迄今為止僅從 16 個國家報告了約 650 例病例,但這種毒株(如 H7N9)會導致呼吸衰竭,60% 的受害者死亡。只有 H5N1 再次導致年輕人死亡,其中 79% 的死亡病例發生在 30 歲以下的人群中。今年 1 月初,北美報告了首例 H5N1 病例,一名年輕女性在北京訪問 3 周後死亡。據報道,她沒有接觸過活禽市場或農場。此外,她死於腦膜腦炎,而不是肺炎,這也是不典型的。
雖然印度家禽和野生鳥類中爆發了高致病性 H5N1,但尚未收到人類報告。一項針對印度浦那 466 名高風險家禽工人的 H5 和 H7 抗體的新研究發現,零抗體對這兩種毒株均存在。這表明那裡的大量人口面臨著這些更具致病性的毒株爆發的風險。
H5N1 的爆發引發了另外兩個特殊問題。第一個是“值得關注的雙重用途研究” (DURC),這是可能被濫用於危害的研究。對於 H5N1,問題集中在是否應禁止釋出關於突變 H5N1 病毒向雪貂或人類傳播的資料,將其作為國家安全問題。
另一個問題與全球經濟差距有關。 印度尼西亞是受H5N1影響最嚴重的國家,在2007年決定停止向世衛組織傳送病毒分離株,嚴重阻礙了對這種新出現病毒的研究工作。印度尼西亞的理由是,他們免費提供的樣本會被富裕國家利用來開發疫苗,而這些疫苗對於發展中國家來說過於昂貴。同樣,人們也有理由擔心,一旦發生大流行,富裕國家會囤積疫苗或藥物,而不會與有需要的人分享。 2011年達成了一項協議,規定至少10%的抗病毒藥物和疫苗將保留給世衛組織捐贈和分級定價。
影響
那麼為什麼要擔心這些新的流感病毒株呢?
一個直接的重大擔憂是,中國正在傳播相對較新的流感病毒株,它們隨時可能肆意交換遺傳資訊,產生一種新的、致命的流感,而人們對此沒有免疫力。末日情景設想,這種流感會透過遷徙的鳥類以及人類旅行傳播到世界各地。
在監測和應對此類威脅方面存在問題。例如,去年秋天,國會預算的短視放緩導致疾控中心不得不停止流感監測。同樣,美國國立衛生研究院(NIH)的流感研究經費在2012年削減了7%。
缺乏快速、準確的診斷測試助長了抗生素的過度使用,特別是左氧氟沙星(Levaquin),這是導致抗生素耐藥性、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和艱難梭菌感染的主要原因。抗生素對於病毒感染不是必需的,也沒有幫助!
疫苗生產經常不足,而且大部分供應都在富裕國家生產,這不僅造成了滿足需求的後勤問題,也引發了對獲得機會不平等的倫理擔憂。
我將在下一篇文章中更多地討論疫苗開發和其他具有威脅性的呼吸道病毒。
結論
我們似乎很幸運,至今還沒有出現可以與1918年致命的“西班牙流感”相提並論的流感。考慮到鳥類、人類和其他哺乳動物中(尤其是在中國)傳播的病毒庫、病毒重組的容易程度以及候鳥和旅行者傳播的便捷性,許多知情人士都在想,我們的好運還能持續多久。
關於這個快速變化的新聞的建議閱讀/資源
CIDRAP,傳染病研究與政策中心
克勞福德·基利安 克羅夫的部落格
邁克爾·科斯滕 禽流感日記
以及在推特上: 海倫·布蘭斯韋爾, 勞裡·加勒特, 克勞福德·基利安
鳴謝
H1N1年齡分佈 - BMJ 2009;339:b5213
Influ-venn-za,由大衛·麥坎德萊斯製作
H7N9地圖,預計增長圖和年齡分佈由Laidback Al, 新型傳染病提供
圖片由朱迪·斯通拍攝 CC BY-NC-SA 3.0
"從分子到醫學"橫幅 © 米歇爾·班克斯