禽流感的进化
柬埔寨乡下有个10岁大的女孩开始发烧。过了5天，她被送往医院，在重症监护中熬过两天之后，不治身亡。.
这个女孩是死于流感病毒H5N1的最新一起在案病例，这种病毒最早出现在1997年，间隔6年后在2003年重新爆发，迄今已造成人类感染的病例达606起，并导致357人死亡。
H5N1病毒在禽类动物中传播，世界卫生组织怀疑，这个女孩在做饭时因接触了生鸡被感染。尽管人类并非H5N1的理想宿主，但禽流感病毒有时的确能够设法适应，从而能够轻易地在人群中传播，结果会是灾难性的。1918年出现的这种变异导致西班牙大流感，它在全球爆发的结果造成大约5000万人死亡。
为了更好地了解H5N1出现类似变异的可能性，两个科学家小组最近以雪貂为对象进行了实验，培养出的病毒具备了通过空气在雪貂之间传染的能力。如果一种病毒株可以感染一只雪貂，理论上便有可能会传染给其它哺乳动物，其中包括人类。
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去年秋天，科学界爆发了一场激烈的争辩，争论的焦点集中在是否可以公开发表这项研究的细节；包括安全专家在内的一些人担心，这些信息可能被用于开发生物武器。
经过数月的争论，一个联邦咨询机构于3月份建议全文刊登这项研究的内容。《自然》杂志于5月份刊载了两个具争议性的论文之一；如今，《科学》杂志又发表了另一个小组的实验结果。
这两项实验为我们提供了两种例证，从理论上揭示了H5N1可能进化的路径，从而变成可以在人际流行的病毒。
“这项工作很重要，”哈佛大学流行病学教授马克?利布希施说。“它的最大贡献就是打破了此前存在的有关H5N1不可能在哺乳动物之间传播的认识误区。现在我们知道了，这不仅可能，而且很严重。”
但是，这种病毒存在的事实未必一定意味着它将在实验室外自由变异。流感病毒冲破物种界限的方式仍然是个谜。“我们知道发生这种情况，但我们同样知道这很难做到，”国家卫生研究院病毒学家杰弗瑞?陶本伯格(Jeffery K. Taubenberger)博士说，他是研究1918年大流感的专家。
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陶本伯格博士和其他研究人员警告说，迄今为止我们对这种病毒了解的情况并不足以让我们确定H5N1在新论文中提及变异的两种路径，或者一种不同的方式变异的可能性有多大。他说：“不幸的是，我们对这种情况如何演变仍然一无所知。”
新发表的论文更直接明了地描述了这两项实验的情况。荷兰伊拉兹马斯医疗中心罗恩?傅希耶(Ron Fouchier)及其同事的研究工作是先从一名印尼患者身上分离出H5N1菌株，并改变了该病毒的基因。然后又将病毒变异体注入另一只雪貂体内，以积累更多变异体。经过5次基因突变后，病毒株开始拥有了通过空气传播的方式传染雪貂个体的能力。
导致1918年流感大爆发的罪魁祸首也很可能是经过一系列突变的禽流感。在《科学》杂志上的另一篇论文中，剑桥大学进化生物学家德瑞克?史密斯(Derek Smith)及其同事探讨了在自然环境中，H5N1能否轻易突变产生傅希耶博士发现的5中变异体。
他们发现在自然状态下，其中的两种变异体多次出现。在其中一组H5N1病毒粒群落中，其基因里呈现出这两种变异，因此它们只需再发生3次变异即可在哺乳动物个体之间传播。
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为验证这种可能性的大小，他们依据流感病毒的已知信息编制了一个数学模型。
一次流感病毒感染在几天内便可产生1000亿新的病毒粒。由于这些病毒具有很高的变异率，每种新毒株都与其亲代略有不同。史密斯博士和他的同事们发现在合理的条件下，流感病毒在单人单次感染中难以获得最终的3次变异。
但是准确界定几率是件非常棘手的事。
“如果我们走运的话，发生几率是千分之一，”史密斯博士说。“或者是百万分之一，而且需要很长时间。”
美国威斯康辛大学的河冈义裕及其同事在《自然》杂志上发表的论文则提供了人际传染的H5N1发生的另外一个途径，这种变异方式与一种病毒的性交(或称“基因重组”)有关。
有时两种病毒会同时侵入同一宿主细胞。两个病毒基因组均会在这个细胞内得到复制，它们在组装进蛋白衣壳时混杂在一起。
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这个“重组”过程每年都会在某个患者同时感染不同的人类流感病毒株时发生。比较鲜见的情况下，通常感染不同物种的病毒也会发生这种重组。在过去100年里，1918年的病毒株已经周期性地多次与禽流感重组，从而导致新的病毒流行。
河冈义裕教授及其同事将人类流感病毒基因与一个H5N1基因混合后产生一种蛋白衣壳由此使得病毒粒能够利用它侵入宿主细胞。他们发现经过重组后，这个病毒只需4次突变即可在雪貂个体间传播。
没人知道H5N1与人类流感病毒基因重组的概率会有多大。所有的研究人员只知道到目前为止，没有，或者还没有发现H5N1与人类流感病毒基因混合体的实例。
史密斯博士说：“对此我们议论的很少，因为对出现这种情况的可能性一无所知。”
人们对流感知之甚少一事并不新鲜。在刊于《科学》杂志上的一篇评论中，利布希施及其同事指出，流感病毒的进化总能出其不意，令我们陷于被动。它对达菲这类抗病毒药产生抗药性就是在毫无征兆的情况下出现的。
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在实验过程中培养的病毒具有相对温和的传染性，但利布希施博士并未因此而感到宽慰。科学家们无法解释为什么他们培养的病毒传染性较弱，而一旦脱离培养环境，它们便可能继续进化，变得容易传播和更具杀伤力。
科学家们绘制出了H5N1可能成为人流感的两种可能路径，但几乎可以肯定的是，它们并非仅有的两种。在任何禽流感需要多少次突变就能感染人类方面，目前还没有一个明确清单。
国家过敏和传染病研究所主任安东尼?弗奇博士希望科学家们能就潜在的突变种类列出尽可能长的清单，并进一步找到使H5N1发生变异的共性。只有这样，人们才能够在监控新型毒株时鉴别出即将侵入人类的迹象。
“从监控的角度说，那才是真正具有突破性的进展，”他说。“我不知道是否能做到，但积累知识并在科学界广泛分享是我们获知真相的唯一出路。”, http://www.100md.com(沈逸尘)
这个女孩是死于流感病毒H5N1的最新一起在案病例，这种病毒最早出现在1997年，间隔6年后在2003年重新爆发，迄今已造成人类感染的病例达606起，并导致357人死亡。
H5N1病毒在禽类动物中传播，世界卫生组织怀疑，这个女孩在做饭时因接触了生鸡被感染。尽管人类并非H5N1的理想宿主，但禽流感病毒有时的确能够设法适应，从而能够轻易地在人群中传播，结果会是灾难性的。1918年出现的这种变异导致西班牙大流感，它在全球爆发的结果造成大约5000万人死亡。
为了更好地了解H5N1出现类似变异的可能性，两个科学家小组最近以雪貂为对象进行了实验，培养出的病毒具备了通过空气在雪貂之间传染的能力。如果一种病毒株可以感染一只雪貂，理论上便有可能会传染给其它哺乳动物，其中包括人类。
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去年秋天，科学界爆发了一场激烈的争辩，争论的焦点集中在是否可以公开发表这项研究的细节；包括安全专家在内的一些人担心，这些信息可能被用于开发生物武器。
经过数月的争论，一个联邦咨询机构于3月份建议全文刊登这项研究的内容。《自然》杂志于5月份刊载了两个具争议性的论文之一；如今，《科学》杂志又发表了另一个小组的实验结果。
这两项实验为我们提供了两种例证，从理论上揭示了H5N1可能进化的路径，从而变成可以在人际流行的病毒。
“这项工作很重要，”哈佛大学流行病学教授马克?利布希施说。“它的最大贡献就是打破了此前存在的有关H5N1不可能在哺乳动物之间传播的认识误区。现在我们知道了，这不仅可能，而且很严重。”
但是，这种病毒存在的事实未必一定意味着它将在实验室外自由变异。流感病毒冲破物种界限的方式仍然是个谜。“我们知道发生这种情况，但我们同样知道这很难做到，”国家卫生研究院病毒学家杰弗瑞?陶本伯格(Jeffery K. Taubenberger)博士说，他是研究1918年大流感的专家。
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陶本伯格博士和其他研究人员警告说，迄今为止我们对这种病毒了解的情况并不足以让我们确定H5N1在新论文中提及变异的两种路径，或者一种不同的方式变异的可能性有多大。他说：“不幸的是，我们对这种情况如何演变仍然一无所知。”
新发表的论文更直接明了地描述了这两项实验的情况。荷兰伊拉兹马斯医疗中心罗恩?傅希耶(Ron Fouchier)及其同事的研究工作是先从一名印尼患者身上分离出H5N1菌株，并改变了该病毒的基因。然后又将病毒变异体注入另一只雪貂体内，以积累更多变异体。经过5次基因突变后，病毒株开始拥有了通过空气传播的方式传染雪貂个体的能力。
导致1918年流感大爆发的罪魁祸首也很可能是经过一系列突变的禽流感。在《科学》杂志上的另一篇论文中，剑桥大学进化生物学家德瑞克?史密斯(Derek Smith)及其同事探讨了在自然环境中，H5N1能否轻易突变产生傅希耶博士发现的5中变异体。
他们发现在自然状态下，其中的两种变异体多次出现。在其中一组H5N1病毒粒群落中，其基因里呈现出这两种变异，因此它们只需再发生3次变异即可在哺乳动物个体之间传播。
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为验证这种可能性的大小，他们依据流感病毒的已知信息编制了一个数学模型。
一次流感病毒感染在几天内便可产生1000亿新的病毒粒。由于这些病毒具有很高的变异率，每种新毒株都与其亲代略有不同。史密斯博士和他的同事们发现在合理的条件下，流感病毒在单人单次感染中难以获得最终的3次变异。
但是准确界定几率是件非常棘手的事。
“如果我们走运的话，发生几率是千分之一，”史密斯博士说。“或者是百万分之一，而且需要很长时间。”
美国威斯康辛大学的河冈义裕及其同事在《自然》杂志上发表的论文则提供了人际传染的H5N1发生的另外一个途径，这种变异方式与一种病毒的性交(或称“基因重组”)有关。
有时两种病毒会同时侵入同一宿主细胞。两个病毒基因组均会在这个细胞内得到复制，它们在组装进蛋白衣壳时混杂在一起。
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这个“重组”过程每年都会在某个患者同时感染不同的人类流感病毒株时发生。比较鲜见的情况下，通常感染不同物种的病毒也会发生这种重组。在过去100年里，1918年的病毒株已经周期性地多次与禽流感重组，从而导致新的病毒流行。
河冈义裕教授及其同事将人类流感病毒基因与一个H5N1基因混合后产生一种蛋白衣壳由此使得病毒粒能够利用它侵入宿主细胞。他们发现经过重组后，这个病毒只需4次突变即可在雪貂个体间传播。
没人知道H5N1与人类流感病毒基因重组的概率会有多大。所有的研究人员只知道到目前为止，没有，或者还没有发现H5N1与人类流感病毒基因混合体的实例。
史密斯博士说：“对此我们议论的很少，因为对出现这种情况的可能性一无所知。”
人们对流感知之甚少一事并不新鲜。在刊于《科学》杂志上的一篇评论中，利布希施及其同事指出，流感病毒的进化总能出其不意，令我们陷于被动。它对达菲这类抗病毒药产生抗药性就是在毫无征兆的情况下出现的。
, 百拇医药
在实验过程中培养的病毒具有相对温和的传染性，但利布希施博士并未因此而感到宽慰。科学家们无法解释为什么他们培养的病毒传染性较弱，而一旦脱离培养环境，它们便可能继续进化，变得容易传播和更具杀伤力。
科学家们绘制出了H5N1可能成为人流感的两种可能路径，但几乎可以肯定的是，它们并非仅有的两种。在任何禽流感需要多少次突变就能感染人类方面，目前还没有一个明确清单。
国家过敏和传染病研究所主任安东尼?弗奇博士希望科学家们能就潜在的突变种类列出尽可能长的清单，并进一步找到使H5N1发生变异的共性。只有这样，人们才能够在监控新型毒株时鉴别出即将侵入人类的迹象。
“从监控的角度说，那才是真正具有突破性的进展，”他说。“我不知道是否能做到，但积累知识并在科学界广泛分享是我们获知真相的唯一出路。”, http://www.100md.com(沈逸尘)