CDC 驚爆:H5N1 禽流感進化欲侵襲哺乳動物

H5N1 禽流感在哺乳動物之間的傳播能力正在提高,但仍不如季節性流感那樣容易傳播,美國疾病控制與預防中心(CDC)的一項研究表明。

今年在美國,H5N1 已在至少 46 人身上被檢測到,到目前爲止只引起了輕微疾病。CDC 堅稱,該病毒對公衆仍幾乎不構成風險,但作爲預防措施,科學家們一直在探索這種禽流感病毒是否已適應感染哺乳動物。

H5N1 已在約 50 種哺乳動物物種中被檢測到,包括牛。問題是這種禽流感病毒感染哺乳動物的能力如何,以及當它跳入新物種(如人類)時傳播的容易程度。在此次持續爆發的疫情中,研究人員尚未發現任何人際傳播的實例,但他們正在留意相關跡象。

在 10 月 28 日發表在《自然》雜誌上的這項新研究中,CDC 使用了雪貂,因爲這些動物易感染人類流感並表現出類似症狀。

“因爲它們會向空氣中排放病毒,所以一直被當作研究空氣傳播的模型系統,”埃默裡大學的流感病毒學家西瑪·拉克達瓦拉(Seema Lakdawala)說道,她未參與此項研究,但在其他項目上與美國疾病控制與預防中心有合作。拉克達瓦拉指出,人類和雪貂的肺部有着相似的可供病毒進入細胞的受體分佈。

該研究顯示,在某些情形下,H5N1 病毒在雪貂之間容易傳播,這意味着它或許會在其他哺乳動物之間傳播。

“這並不意味着因爲病毒在雪貂中傳播,它就會在人類中傳播,”賓夕法尼亞州立大學的獸醫研究員特洛伊·薩頓(Troy Sutton)說道,他未參與此項研究。相反,他解釋道,這表明該病毒在哺乳動物之間的傳播能力可能正在提升。

美國疾病控制與預防中心的研究人員使用了從德克薩斯州的一名奶牛場工人身上採集的 H5N1 病毒樣本,這名工人是今年首批感染病例中的人類之一。薩頓告訴《生活科學》,這種病毒帶有一種名爲 E627K 的突變,這種突變與 1918 年、1957 年和 1968 年發生的流感大流行有關。

E627K 改變了一種有助於病毒複製的蛋白質,使它能夠 在溫度更低時更有效地進行復制,薩頓解釋說。人體溫度往往比鳥類的溫度 低幾攝氏度,所以這種突變在幫助禽流感病毒感染人類方面發揮了作用。

拉克達瓦拉說,監測尚未在人類或哺乳動物中發現有涉及這種突變的任何新病例。但疾病預防控制中心已經研究了其對雪貂的影響,以防該突變再次出現。

當科學家將 H5N1 直接注入雪貂的鼻子時,這些動物出現了嚴重症狀,比如腹瀉、呼吸困難和發燒,在某些情況下,甚至死亡了。

相比之下,在美國,人類的感染情況相當溫和,僅有輕微症狀,比如眼睛發紅。

一種可能的解釋是,研究人員給雪貂施用了數百萬個病毒顆粒,薩頓說這是雪貂流感研究的標準做法。

“這可能高於一個人在房間裡接觸到患人類流感的人時所接受的劑量,”他說。然而,他補充說,一毫升未經巴氏消毒的牛奶所攜帶的病毒可能比雪貂所接收的多 100 倍,所以農場工人可能會接觸到更高的劑量。

人類對相關流感毒株也預先存在免疫力,這給他們提供了一些保護,而本研究中的雪貂是在無流感的農場長大的。在一篇尚未經過同行評審的論文中,拉克達瓦拉發現對 2009 年 H1N1 病毒——更廣爲人知的“豬流感”——有免疫力的雪貂對 H5N1 表現出一定的免疫力。

科學家不確定農場工人是如何感染病毒的。可能是通過直接處理動物、空氣傳播,或者接觸受污染的表面,比如擠奶設備。美國疾病控制與預防中心針對雪貂研究了這三種可能性。

把一隻受感染的雪貂和一隻健康的雪貂放在同一個籠子裡,他們研究了直接接觸。“雪貂是非常善於社交的動物。它們互相蹭來蹭去,依偎在一起,”拉克達瓦拉說。他們針對三對雪貂進行了直接接觸方面的測試,發現每種情況下都發生了傳播和嚴重疾病。

通過將一隻健康的雪貂轉移到之前被感染的雪貂所佔據的籠子裡,研究人員探究了來自諸如籠壁、被褥、食物和水等受污染表面的傳播情況。爲了測試空氣傳播,他們將受感染和健康的雪貂放在相鄰的籠子裡,中間隔着一堵有孔的牆,允許空氣傳播的病毒通過。這兩種傳播途徑都沒有直接接觸有效,有一部分雪貂沒有被感染。

這項研究爲 H5N1 潛在的嚴重性和傳播情況提供了一些見解。然而,拉克達瓦拉指出,它沒有將人類免疫系統或者人類行爲的複雜性考慮在內,這類籠子實驗也沒有對長距離和短距離傳播的可能性進行評估。

她說,對從其他人類患者身上收集來的 H5N1 病毒進行研究,看看病毒的行爲是否會隨着其基因的變化而變化,這是非常重要的。