H7N9：已突變，有風(fēng)險

無論是政府官員、科學(xué)家還是普羅大眾，都迫不及待地想弄清楚這兩個問題，禽流感會不會人傳人？禽流感什么時候會人傳人？

H5N1和H7N9是近年來對人類威脅最大的兩種禽流感病毒，H5N1病毒自1997年在首次感染人類后，在全球六十多個國家肆虐，死亡率高達60%。H7N9在2013年2月底在長三角首次出現(xiàn)后，也是來勢洶洶，在10個月內(nèi)，中國12個省市發(fā)現(xiàn)了148人感染 ，其中46人死亡。

在這樣的尖峰時刻，中國科學(xué)院微生物研究所研究員、北京生命科學(xué)研究院副院長高福，帶領(lǐng)他的研究團隊，從分子水平上，破譯了目前最讓人擔(dān)憂的兩種禽流感病毒H5N1和H7N9 跨種傳播機制。

尋找關(guān)鍵突變

中科院微生物所副研究員劉翟打了個比方，如果一個流感病毒中的八個基因構(gòu)成了一個團隊，編碼HA（血凝素）的就是隊長，幫助病毒進入細胞；編碼NA（神經(jīng)氨酸酶）的是副隊長，負責(zé)病毒從細胞的釋放。

高福的研究小組主要關(guān)注HA蛋白，也就是病毒入侵細胞的鑰匙，它能夠跟細胞表面的受體結(jié)合，幫助病毒打開細胞的大門，這種對應(yīng)關(guān)系如同鑰匙和鎖。流感病毒不是萬能的，它不能進入所有物種的細胞，它有各自偏好結(jié)合的細胞受體，有的流感病毒只能結(jié)合雞的細胞，有的流感病毒則能入侵人類細胞。

人的上呼吸道中存在著α-2，6型唾液酸受體，傳統(tǒng)的人類流感病毒非常善于識別并結(jié)合這種受體，進而入侵人類的細胞。而下呼吸道中則同時存在與家禽的呼吸道類似的α-2，3型受體，這正是禽流感病毒喜歡結(jié)合的受體。

通常，禽流感病毒不容易深入到人的下呼吸道，當(dāng)病毒達到一定數(shù)量時，才有可能到達下呼吸道，引起嚴(yán)重肺部感染，這也是禽流感病毒發(fā)病率低而致死率高的原因。雖然H7N9和H5N1病毒尚未獲得廣泛的人傳人能力，但一旦它們通過基因突變或重配，獲得偏好結(jié)合人體上呼吸道細胞的能力，就很可能進化出能在人際傳播的流感病毒。

各國政府、科學(xué)家和公眾一直在擔(dān)憂，這種情況究竟會不會出現(xiàn)？畢竟在歷史上，由于基因突變和重配而獲得了人際傳播能力的H1、H2和H3型流感，都在人群中有過大范圍的流行。

以H5N1為例，高福和他的研究團隊在2013年5月發(fā)表在《科學(xué)》雜志的一篇論文就發(fā)現(xiàn)，這種致死率極高的病毒，一旦發(fā)生Q226L的氨基酸突變，就會獲得和人類上呼吸道細胞結(jié)合的能力。Q226L氨基酸突變早已廣受關(guān)注，這正是歷史上H2、H3型流感，由禽流感變成了人流感的原因。

H5N1的可怕之處還在于，它一旦發(fā)生了突變，不但會獲與人類上呼吸道結(jié)合的能力，偏好性也會隨之改變，變得容易感染人類細胞。

“好在目前監(jiān)測的天然H5N1病毒還沒發(fā)生這種突變，但也有研究表明H5N1病毒正在向容易感染人類的方向突變。” 論文第一作者，中科院北京生命科學(xué)學(xué)院副研究員施一說。遺憾的是，在現(xiàn)有科學(xué)水平上，人類無法預(yù)測在什么時間會發(fā)生變異，導(dǎo)致這種死亡率極高的病毒可以人傳人。

很快，高福團隊對H7N9的研究也有了新發(fā)現(xiàn)：他們在2013年9月5日在《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文稱，H7N9的某些流行病毒株已經(jīng)在四個關(guān)鍵的氨基酸點位發(fā)生突變，獲得了和人類上呼吸道細胞結(jié)合的能力。

但是，H7N9本質(zhì)上還是一種禽流感病毒，因為它更喜歡與擁有和家禽一樣的受體的下呼吸道細胞結(jié)合。這意味著，H7N9雖然能入侵人類上呼吸道細胞，但只具備了有限的人際傳播能力，也即“有限的人傳人”。

“入侵下呼吸道的禽流感病毒喜歡呆在肺部，肺部里的病毒要被呼出，是比較困難的，有很多黏液把它束縛住，讓它無法有效傳播，”施一說。“要想在人群中廣泛傳播的病毒，它必須是偏好性結(jié)合α-2，6型受體，也就是更容易與上呼吸道細胞結(jié)合，呼進呼出更容易，更易于被傳播。”

目前，高福的研究團隊正在尋找可能導(dǎo)致H7N9病毒偏好與人結(jié)合的變異，“目前已經(jīng)有了一些方向，不管H7N9還是H5N1，一旦變成偏好與人結(jié)合的病毒，極有可能成為下一個大流感的罪魁禍?zhǔn)住！笔┮痪妗?/p>

“魔盒”仍在

另一方面，劉翟等人也在用生物信息學(xué)的方法，試圖摸清禽流感是如何與野鳥的基因重配，又是如何通過家禽的運輸來傳播的。根據(jù)他們的研究，H7從野鳥進入中國的家禽已經(jīng)有一段歷史，H7N3在一些省份早有分布。而N9之前在中國很少發(fā)現(xiàn)，據(jù)推測是從遷徙鳥類中傳入，很可能是通過雁鴨類水禽進入家禽的。由于采樣缺失，這個觀點目前缺乏確鑿證據(jù)。

自2013年4月以來，H7N9以上海為中心，一圈圈向周圍傳播，每到一個新的地區(qū)，H7N9都與當(dāng)?shù)仉u群中的H9N2病毒發(fā)生重配更換內(nèi)部基因，也就是“從當(dāng)?shù)卣心缄爢T”。由于H9N2本身在中國分布廣泛且變種眾多，H7N9也在迅速地產(chǎn)生不同的新基因型。通過基因型分子數(shù)據(jù)推斷禽流感通過家禽運輸?shù)膫鞑ヂ窂剑倥c現(xiàn)實情況相結(jié)合，就可以為跨地區(qū)活禽運輸?shù)谋O(jiān)測提供預(yù)警。

“我們就是通過跨種傳播機制和傳播路徑的研究，給決策提供一些建議，比如說我們研究出來這個氨基酸突變很重要，會導(dǎo)致人傳人，那你就監(jiān)測自然界會不會出現(xiàn)這種突變，一旦出現(xiàn)這種突變，就要提高防控。”高福說。

從2005年的青海湖開始，高福的禽流感研究已經(jīng)進入了十個年頭，他本人最近也當(dāng)選了中科院院士。最近，他還在中央電視臺主辦的2013年科技盛典上被評為年度科技創(chuàng)新人物，入選理由是“為H7N9病毒和新型流感爆發(fā)的防控策略提供了重要的理論基礎(chǔ)”。

在高福看來，關(guān)閉活禽市場、集約化養(yǎng)殖、集中宰殺和撲殺病禽是上策。但在中國的復(fù)雜情況下，上策不一定會被采用。H7N9疫情爆發(fā)之后，上海曾經(jīng)短時間關(guān)閉了活禽市場，隨后又重新開放，“中國人吃慣了活禽，這種文化習(xí)慣不可能一下子改變，可以慢慢來，需要時間。”

目前對于H5N1病毒，中國的防控措施是對家禽注射疫苗，這同樣充滿爭議，“疫苗也會促進病毒進化，最理想的狀態(tài)還是撲殺。但考慮到經(jīng)濟代價，疫苗是復(fù)雜形勢下的一種無奈選擇，”高福說，“我們不知道魔盒什么時候會被打開，里面會飛出什么。我們能做的，就是在它打開之后，盡快蓋上它。”