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病毒捕手:寻找下一个HIV

2011-07-04 00:00 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了流行病学家内森·沃尔夫博士的“病毒捕手”工作,他通过在全球人与动物接触热点地区建立监测网络,追踪病毒跨物种传播,旨在预警并阻止下一个类似HIV的致命流行病。文章详细阐述了病毒从动物到人类的传播机制、逆转录病毒的危险性,以及通过喀麦隆丛林研究发现的疟疾源头等科学发现,强调了全球病毒预测网络的重要性。

“如果一位聪明的天外来客要编写一套关于地球生活的大百科全书的话,30卷中会有27卷讲述细菌和病毒,只有很少的几卷讲述植物、真菌和动物,而人类只是一个有趣的脚注而已。”——内森·沃尔夫博士

2009年,内森·沃尔夫博士被美国《国家地理杂志》评为“十大新兴探险家”之一。作为流行病学家,他的工作更像19世纪的探险家:在喀麦隆热带丛林里,他花费15年监控病毒从动物向人类传播的过程——艾滋病病毒最初正是从这里进入人类社会。在马来西亚,他与当地研究者合作研究尼帕病毒,一种由果蝠携带的致命病毒。在老挝,他跟踪热带立克次体病。他还辗转于中国、马达加斯加、巴拉圭等地,帮助建立病毒监测网络。他被誉为“病毒捕手”。

美国记者劳里·加勒特在《逼近的瘟疫》中描写了许多与病毒作战的科学家。老一代“病毒捕手”像侦探,在疾病爆发后查明真相;而沃尔夫博士的调查则像《少数派报告》——他试图建立预警机制,在“下一个HIV”到达人类血库、飞机、性交易网络之前捕获它们。

在喀麦隆,他曾三次感染疟疾,有一次差点丧命。驱动他热情的是可怕的前景:一种新流行病将从这里蔓延全球,杀死数百万人。全球化、航空旅行、气候变暖、抗药性威胁等,使人类应对瘟疫的链条更加脆弱。SARS或甲型H1N1流感,可被视为更可怕事件的预演。

剑桥大学天体物理学家马丁·里斯曾打赌:未来20年内,一种病毒(无论来自自然界、生物恐怖袭击或实验室错误)将导致灾难性事件,夺走100万人的生命。他说:“在不牺牲过多隐私、多样性与独立性的前提下,我们的文明能否被保存,是一种真实的忧虑。”

有人认为,除非有人生病,流行病无法预测。西尼罗病毒在非洲封存数千年,却于1999年出现在纽约,3年内扩散到整个美洲。谁会想到在纽约寻找西尼罗病毒?但沃尔夫博士认为有清晰线索:动物死亡(如埃博拉爆发前黑猩猩和大猩猩死亡)、与动物频繁接触的人群感染。人类大部分传染性疾病病毒来自动物,尤其是野生动物。基因上越接近的物种,越可能分享疾病——HIV、黄热病、登革热、乙肝和埃博拉病毒都来自灵长类动物。

人类第一例艾滋病于1981年在美国加州同性恋男子身上发现,但HIV的第一个人类宿主可追溯到20世纪初的非洲丛林。一个猎人杀死了一只黑猩猩,血液接触使病毒变异,具备传染性。经过一系列环节,病毒侵入人类社会,感染了6000多万人。

当年非洲猎人的一顿晚餐,导致如今每年200万人死于艾滋病。沃尔夫博士认为,如果70年代有搜寻不明病毒的项目,HIV被发现的时间会提前很多年,加上公共卫生干预,艾滋病蔓延情况会很不一样。

一个病毒变成HIV或天花,需符合三个步骤:第一,人暴露于病毒;第二,病毒有毒性或通过变异产生毒性;第三,它能在人与人之间传播,但不过快杀死宿主。每一步都包含阻止大规模流行病的机会。他创办全球病毒预测网络(GVFI),在人类与动物接触最密切的地点设置哨岗,倾听“病毒间的对话”,寻找可能进化出更大毒性与传染性的病原体。

喀麦隆丛林是他的第一个哨岗——这里不仅是非洲生态多样性最丰富的地区,还是艾滋病病毒的发源地。当地人捕猎野生动物为食,捕猎意味着大量血液接触,这是病毒从动物到人类最重要的传播途径。他看到丛林猎人拖着血淋淋的猎物,会觉得自己像盯着一支上了膛的武器。但对丛林人来说,HIV或埃博拉并不比饥饿可怕多少。

沃尔夫博士小组在喀麦隆组织大量田野调查,搜集猎人及其家人和猎物的血液样本,调查猎人生活习惯,并调查灵长类动物突然死亡事件。他们已收集数千万份人类和动物血液样本,经编录后寄给世界各地的医学专家进行病毒筛查和研究。

沃尔夫博士的“嫌疑犯”名单上已列出一批新病毒:HTLV-3、HTLV-4、猴泡沫病毒……它们与HIV同属逆转录病毒,正蠢蠢欲动往人类身上迁徙。逆转录病毒的危险在于,它能把病毒基因物质注入被感染细胞的DNA,一旦感染很难根除。HTLV是20世纪70年代后期发现的第一种人类逆转录病毒,有HTLV-1和HTLV-2之分,分别引起T细胞白血病和毛细胞白血病。目前全世界已有2000多万人感染HTLV-1和HTLV-2,但非洲猎人的血检结果显示还有两种全新病毒亚种——命名为HTLV-3和HTLV-4。它们很可能从猿猴身上跨物种转移后变异而成,其中HTLV-3与猿猴免疫病毒STLV-3高度类似。

另外,中非地区至少有1%的猎人感染了猴泡沫病毒(SFV),也是一种逆转录病毒,被感染的细胞在显微镜下像肥皂泡沫。这种病毒在白眉猴、山魈和大猩猩身上很常见。1%是惊人数字,说明逆转录病毒从动物到人的交叉传播是常见现象。更可怕的是,沃尔夫在猎人血液中发现了许多病毒组合的例子。组合的新病毒常出现母病毒不具备的特性,如人际传播能力。HIV的流行就是这种病毒组合的结果——黑猩猩的病毒加上两种小型猴子的病毒。

SFV或HTLV,有可能成为下一个AIDS吗?目前,这些病毒的感染者尚未出现任何生病症状,也无证据显示人际传播。但沃尔夫小组会随时监测这些猎人及其家人和性伴侣,监控病毒发作迹象。毕竟,艾滋病也曾静静潜伏多年。根据以往经验,新流行病最可能来自旧病毒的变异,尤其是曾引发瘟疫的病毒。比如“西班牙流感”,历史上死亡率最高的流行病就是一种流感病毒变异株,由美军带到欧洲,分三波扩散,毒性不断增强,直到1920年才退潮。

人类和瘟疫屡次交战,胜果甚少。很多瘟疫的消失,并非因为人类发明了有效对抗方法,而是出于某种规律,在夺走大量生命后自行消失。即使在基因工程、抗生素和全球化网络发达的今天,我们的胜算并未提高多少。就理解人类疾病源头而言,我们仍表现出惊人的无知:病毒如何进入人类宿主?是被特定行为还是环境因素影响?为什么有些病毒更致命?它如何变异、致病、传播?

“无论我们如何自大,都必须承认,人类并非世界的中心。我们是一个更大、更复杂的戏剧中的一个演员。而我的工作很大程度上是要搞清楚这个戏剧是什么样的,而我们的位置在哪里?”沃尔夫博士说。

2007年,他的小组与马萨诸塞大学安默斯特分校的斯蒂芬·里奇博士合作,通过对喀麦隆丛林里黑猩猩血液样本的分析,发现了疟疾的真正源头。科学界曾普遍认为是人类将疟原虫传给了其他灵长类动物,但他们的研究推翻了这个说法。在分析100多只野生黑猩猩血液样本后,他们鉴定出8种亚种疟原虫(只有一种为人所知),远比人类疟原虫更多样化。所有黑猩猩疟原虫亚种都含有人类恶性疟原虫的DNA,强有力证据表明疟疾很可能是黑猩猩传给人类的,就像HIV一样。

这一发现还提供了新的治疗可能性。科学家常在同样病毒家族中寻找疫苗和治疗方式,比如牛痘是天花病毒的温和版本,可产生抗体对付天花。同理,黑猩猩身上发现的8种疟原虫中很可能有一种具有疫苗潜质。

在Google、Skoll等基金会支持下,沃尔夫正努力将喀麦隆的病毒预警系统复制到世界上其他人与动物接触频繁的热点地带,如刚果、马来西亚、老挝、马达加斯加、中国等。最终,他希望搭建全球性网络,为世界各地研究者提供高风险人口的血液样本,如非洲丛林猎人、东南亚牧农,或中国野味交易市场的小贩。

19世纪曾有这样一个时期:人们刚发现那么多新物种,以为自己永远无法记录完地球动物生命的多样性。今天听来很可笑,尤其就哺乳类动物而言——一个人花一辈子能找到一种新哺乳类动物就很了不起了。但就病毒而言,那种“发现”的惊奇感刚刚开始。

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