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埃博拉病毒颗粒扫描电子显微照片
今年5月,两种病毒接连成为新闻热点。先有一艘邮轮暴发汉坦病毒聚集性疫情,导致13人感染,其中3人丧生。不久后,非洲再度遭遇埃博拉疫情,截至6月6日,确诊病例已达近500例,其中包括84例死亡。
两起疫情不仅令人恐慌,也让科学家困惑,因为它们都表现得很反常。
汉坦病毒的天然宿主以啮齿动为主;人类往往因吸入动物干燥的尿液、唾液飞沫而被感染。但本次“洪迪厄斯”号邮轮上的病原体竟引起了人传人现象。
再看埃博拉。近些年,学界围绕埃博拉的研究已取得长足进步,不仅开发了可减缓病毒传播的疫苗,还研制出能治愈感染者的抗病毒药物。
然而,针对本次疫情的主角,现有治疗手段的效用微弱甚至为零,因为它与以往迥异。
怎么过往的经验和对策不适用了?问题关键在于,自然界的病毒类型纷繁多样,各类病毒又可以分出多个“种”,不同种下还能分各色变异株;相比之下,人类用于界定、分类与描述病毒的语言却很贫瘠。打个比方,当前学界对埃博拉病毒的认知可能相当于“将蓝鲸、果蝠和东北虎等同视作哺乳动物”。
任职于国际病毒分类委员会的病毒学家延斯·库恩(Jens Kuhn)表示,近期接连出现的“独特”病毒事件暴露出人类对病毒圈的巨大认知空白。生存在地球上的病毒种类可能数以万亿计,而我们对它们知之甚少。
“新疫情正好说明了病毒分类学的重要性。面对新一轮的病毒来袭,判断它是否仍为过去的老对手、是否仍能用原有知识应付,可以说至关重要。一旦毒株有变,针对旧毒株的防控与治疗手段在这里就彻底失效。”
——延斯·库恩
埃博拉病毒得名于1976年首次大规模疫情的发生地之一,即扎伊尔(现刚果民主共和国)的埃博拉河。彼时科学家从感染者血液样本内分离出一种前所未见的新型病毒——其外形细长且蜿蜒如蛇。
1976年的另一场致命出血热疫情发生在大约七百公里以外的苏丹(现南苏丹)。感染者体内同样携带这种蛇形病毒。
然而,科学家通过对比两地病毒的基因序列,发现二者差异巨大。此后数十年间,埃博拉疫情多次卷土重来,绝大多数毒株都与最初在扎伊尔、苏丹发现的两位“元老”特征相符。
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医疗工作者进入刚果民主共和国伊图里省卢万帕拉的一处埃博拉治疗中心
最终,库恩博士与同事正式将扎伊尔和苏丹的1976年埃博拉病毒认定为两个独立物种。按照分类学惯例,他们为其赋予拉丁学名:Orthoebolavirus zairense(扎伊尔埃博拉病毒)与Orthoebolavirus sudanense(苏丹埃博拉病毒)。
过去五十年间,科学家又陆续发现了埃博拉病毒属的其他物种。2007年,乌干达本迪布焦地区出现149例出血热病例,其中37人死亡。从遗传学角度来看,这些病例携带的病毒与扎伊尔、苏丹埃博拉病毒的基因差异超过30%,可归入全新物种,即本迪布焦型埃博拉病毒(Orthoebolavirus bundibugyoense)。
2012年,本迪布焦病毒曾引发一次小规模疫情。到了今年5月,它卷土重来,大范围暴发。迥异的演化谱系导致以往针对扎伊尔型开发的疫苗和药物,均对本迪布焦型无效,而这也是眼下公共卫生专家十分担忧的一大原因。
汉坦病毒之名同样取自河流,即源于朝鲜、流经韩国的汉滩江(Hantan River)。汉滩江流经的部分区域常年有人患上不明原因的肾病。1978年,科学家终于找到致病元凶:一种由黑线姬鼠携带的病毒。
自那以后,科学家在全球各地的啮齿类等哺乳动物体内发现了多种汉坦病毒。它们长久潜藏、不断演化,物种多样性变得极为丰富,有的能损伤人体肾脏,还有一些则侵袭心肺器官。
库恩团队迄今已识别了正汉坦病毒属(Orthohantavirus,大众通常讨论的汉坦病毒都归属正汉坦病毒属)下的38个病毒种;要知道目前埃博拉属还只含6个物种。
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“无名正汉坦病毒”(Orthohantavirus sinnombreense)的透射电镜图。该病毒曾于1993年在美洲西部引发疫情
每个病毒种内部还蕴含丰富的多样性。病毒会在复制过程中不断产生基因突变,而部分突变可彻底改变生物学特性。
“洪迪厄斯”号邮轮上的疫情源于安第斯汉坦病毒种(Orthohantavirus andesense)——更准确地说,是该种分化出的四大毒株之一。
安第斯汉坦病毒的主要宿主和传播源为南美洲安第斯山脉地区的小型啮齿动物长尾侏儒稻鼠。导致最新疫情的毒株具备异于另外三类毒株以及其余37种汉坦病毒的特征,即直接人传人的能力。
库恩指出:“似乎存在某些基因突变令该毒株能于特定条件下实现人际传播,但目前我们尚未查明具体是哪些突变。”
当然,他也推测能实现人传人的毒株不止一个,更多的仍潜藏于啮齿动物中。预计此次邮轮疫情过后,阿根廷和智利的科研人员将全面整理已有病毒样本,开展系统性的基因测序,尽可能了解其全貌。
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5月,科研人员在阿根廷乌斯怀亚收集捕鼠笼中的啮齿动物,力求排查汉坦病毒是否已扩散至该区域
至于埃博拉病毒,库恩认为未来会出现更多相关意外状况,并强调了塔伊森林型病毒(Orthoebolavirus taiense)的风险。“它长期以来不受重视,但我确信它依旧潜伏在大自然中,并且携带巨大隐患。”
人类第一次也是迄今最后一次见证该病毒种的时间在1994年。一名女性科研人员解剖黑猩猩尸体时遭遇感染,出现埃博拉相关症状,所幸最终痊愈。
另一方面,非洲野生动物体内或许还藏着大量尚未被发现和命名的类埃博拉病毒。库恩参与搭建的病毒分类体系,有望极大助力未来的病原体识别与研究工作。
此外,他呼吁大家区分不同病毒种,以当前引发疫情的本迪布焦型病毒为例:“若将本迪布焦型与传统观念里的埃博拉病毒混为一谈,大家会误以为‘我们已有成熟的应对手段’,但事实并非如此。”
资料来源:
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