本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
儘管病毒以不斷變化的形態而聞名，但最近的流感大流行（甲型 H1N1 流感，2009 年）與 1918 年的流感有著驚人的相似之處，這是新的研究發現。發表在 3 月 24 日線上期刊 科學 和 科學轉化醫學 上的兩項新研究，描述了兩種流感病毒共有的一種微小但至關重要的結構，以及這種相似性如何幫助預防未來的爆發。
“儘管豬流感在內部具有非常不同的基因組成和構成，但在外部，這種特殊的蛋白質，稱為血凝素，在 1918 年的流感病毒和豬流感之間看起來非常相似，”加利福尼亞州拉霍亞市斯克裡普斯研究所分子生物學系的伊恩·威爾遜，《科學》論文的合著者在接受《科學》播客採訪時解釋道。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
這些血凝素看起來像病毒表面的微小尖刺，負責感染其他細胞，但是當免疫系統學會識別特定病毒株上的某種尖刺模式時，它將啟動攻擊，通常可以預防感染。大多數流行的季節性流感病毒在其表面形成了糖，以隱藏其血凝素特徵，從而幫助它們更好地逃避免疫系統的識別。
兩項新研究的研究人員都發現，1918 年的流感（也是 H1N1 毒株）和 2009 年的流感具有所謂的“禿頭”血凝素，這些血凝素沒有被糖覆蓋，而是幾乎相同，並且很容易被接觸過其中任何一種病毒的免疫系統識別。事實上，在由美國國家衛生研究院國家過敏和傳染病研究所 (NIAID) 的魏志仁領導的《科學轉化醫學》研究中，一組研究人員給幾組小鼠分別接種了 1918 年毒株或 2009 年毒株疫苗，然後將每隻接種疫苗的小鼠暴露於另一種病毒。研究人員得出的結論是，接觸任何一種病毒都賦予了對兩種病毒的保護。
“這是一個令人驚訝的結果，”同樣來自 NIAID 且是魏研究的合著者加里·納貝爾在一份準備好的宣告中說。“我們原本不會期望會對相隔多年的病毒產生交叉反應抗體。”
這種物理相似性可以更好地解釋為什麼 2009 年的流感大流行對 65 歲以下的人群更具傳染性，也更致命。那些出生於 20 世紀早期的人可能接觸過 1918 年病毒的大流行毒株或後來季節性流行的變種，因此他們的免疫系統識別了 2009 年的 H1N1 毒株。
許多科學家認為 H1N1 大流行的出現從某種意義上說是幸運的。正如威爾遜在接受《科學》播客採訪時指出的那樣，“H 的可能型別有 16 種。你可以有 H1 到 H16……在上個世紀，我們實際上只遇到了這三個 H 數字（H1N1、H2N2、H3N2）。” 而像 H16 這樣尚未傳播的變種作為人類大流行的出現，可能會證明更具傳染性，因為不會存在以前的群體——或“畜群”——免疫力。
H1N1 能夠作為大流行性流感重返人類群體——即使在幾十年前它已經傳播過之後——這與病毒在動物體內的進化模式有很大關係，諾華疫苗和診斷公司的研究團隊在隨附於兩項《科學》研究的一篇文章中解釋說，該團隊由裡諾·拉普奧利領導。豬和鳥類等動物，攜帶許多已知會傳播給人類的疾病，對病毒施加的進化壓力很小，使其難以改變，因為動物本身的壽命相對較短。因此，與人類不同，每隻動物個體都不太可能對多種病毒產生免疫力，人類的免疫力可以維持數十年，迫使病毒發生變異以繼續保持傳染性。“鳥類和豬類儲存著大量儲存完好的抗原型別，”諾華的研究人員寫道，這意味著隨著人類對仍在動物中傳播的毒株的總體免疫力下降，它更有可能在人類中重新出現。
“這場大流行教會我們，流感進化的主要驅動力不是尋找新的解決方案，而是重複利用相同的解決方案，因為群體免疫力正在減弱，”拉普奧利及其同事指出。“原則上，這對疫苗開發來說是個好訊息，因為針對動物宿主中存在的病毒接種疫苗可以預防未來的一些大流行。”
與此同時，2009 年的 H1N1 大流行病毒很可能對為此流感開發和分發的疫苗產生抗藥性，原因與魏等人觀察到的其他毒株的差異相同：透過在以前裸露的血凝素位點上形成糖衣，從而成為一種流行的季節性流感毒株。
但新的發現也為研究人員可能能夠檢測到各種病毒之間的其他結構相似性提供了希望。威爾遜和他的同事目前正在研究這一點，他在《科學》播客中解釋說。如果他們發現任何相似之處，“那將引導我們走向更通用的疫苗，”他指出。
大流行性 H1N1 [左] 和季節性 H1N1 的影像，相同的紅色血凝素（紅色）用粉紅色圈出——右側的血凝素部分被季節性流感毒株中常見的糖層隱藏，圖片由 Jeffrey Boyington/Gary Nabel 提供