有关H5N1禽流感的专栏
本期的《科学》杂志带来了人们长期等待的有关H5N1通过呼吸道飞沫在白鼬中传播的能力的研究。另外一则研究伴随着这一研究，同一批作者中有几位对该病毒自然演化出这种能力的可能性进行了评估。本期杂志还包括了6篇评论性的文章、一篇由《科学》主编Bruce Alberts撰写的引言、两篇新闻文章及一则《科学》播客。
修改过的H5N1病毒可在白鼬中通过浮质传播
研究人员已经发现了1个H5N1禽流感病毒株上的5种变化，这些变化可使该病毒在白鼬之间通过呼吸道飞沫传播。这些发现凸显了可能会自然地演化出一种类似的可传播的病毒并在人类中引起一种大流行的风险。这项工作还应对发展全球性的流感生物监测以及研发抗御这一威胁的预防性药物和疫苗的努力有帮助。全数发表这一研究的决定是与生物安全国家科学顾问委员会和世界卫生组织的建议相一致的。所有的试验都是在严格的生物安全条件下（BSL3+）进行的，它受到了荷兰Erasmus医学中心、美国国立卫生研究院及美国疾病防控中心的监督。
为了确定A/H5N1需要作何种的改变才能变得能够通过极小的飞沫或“浮质”进行经空气的传播，Sander Herfst、Ron Fouchier及其同事开始对病毒进行基因修改。他们改变了三个预计会增加病毒对哺乳动物宿主亲和力的氨基酸。他们通过将修改过的病毒直接涂抹到白鼬的鼻子内来感染这些动物——它们显示出了类似人的流感症状。接着，研究人员擦拭了那些白鼬的鼻腔并用其接种更多的白鼬，让这些病毒“传代”多次以观察它们会如何演化。随着该实验的进行，研究人员从这些白鼬身上获取组织样本并对他们找到的病毒进行测序。他们一直都可以找到在一开始的时候就被添加的突变基因。此外，在传播实验中还出现了另外几种新的基因突变，这些突变似乎给予病毒一种在鼻子和喉部复制及可能通过空气传播的优势。
接着，研究人员测试了这些“经选择的”突变病毒是否能够通过空气——即通过呼吸道飞沫——传播给没有受到感染的白鼬。他们将成对的装有健康的及被感染的白鼬的笼子彼此相邻地放在一起，但不让它们发生直接的接触。大多数的健康白鼬感染了流感病毒。这些动物后来康复了。实际上，突变的病毒只是在病理学试验时才对白鼬是致命的，因为那时病毒是以极高的剂量被直接接种至其喉部的。研究人员对这些空气传播的感染性病毒进行了测序并发现有5种突变可赋予病毒经空气传播的能力：3种突变是在最初的时候被引进的，2种突变是在传代时被挑选的。有4个变化发生在血凝素中——这是病毒表面的一种可帮助病毒进入宿主细胞的蛋白。第5个变化发生在聚合酶2蛋白中，它可帮助病毒复制其基因组。
这些突变在自然界的病毒中全部都是以单独或部分组合的方式检测到的。人们长期以来认为，要促发一种大流行，流感病毒必须首先要将它们的基因组与某种动物宿主体内的另外一种病毒混合。然而，在Herfst的试验中，这种“重组”对突变病毒改变其传播力的特征不一定是必须的。
该研究表明，目前可获得的药物和疫苗在白鼬中确实对A/H5N1有效，而在人类中也可能是这种情况，尽管还有必要作进一步的研究。在试管试验中，修改过的病毒株对抗病毒药奥塞米韦及来自接受过候选H5N1疫苗的白鼬的抗体会起反应。
H5N1禽流感自然暴发的可能性
据Colin Russell及其同事对监测数据的一项分析，几个正在流行的H5N1禽流感病毒株已经发生了两种突变，这些突变已知会让实验性的病毒株能够通过呼吸道飞沫在哺乳动物中传播。因此，这些病毒可能只需要另外3种突变就能够类似于那些在Herfst、Fouchier及其同事的研究中所显示的病毒；或只需再有两种突变就能够类似于由Masaki Imai、Yoshiro Kawaoka及其同事在最近发表在《自然》杂志的研究中的那些病毒。文章的作者说，目前没有可能精确地估计这些通过空气传播的病毒的自然演化的概率，但是结果提示，剩余的突变可在一个单一的哺乳动物宿主内演化，使得自然演化出能够通过空气传播的H5N1病毒成为“一种可能的严重威胁”。在该研究的第二部分，Russell及其同事分析了在感染了人或其他哺乳动物之后的那些可增加或降低病毒发生突变可能性的种种因素。应用一种某个病毒在其宿主中演化的数学模型，他们发现了会使病毒更可能演化出全套突变的6个因子，以及让其演化可能性下降的2个因子。这些结果应该对校准未来研究和监测措施有用。
如何改善应对某次大流行的准备
在这一期的《政策论坛》中，Rino Rappuoli和Philip Dormitzer提出了3项短期策略及1项较长期的策略，这些策略可帮助世界准备应对某次流感的大流行。第一项策略是让尽可能多的人接种现有的H5N1疫苗，使得他们的免疫系统作好准备，并在一旦发生大流行时降低感染的总体严重程度。其他的策略涉及帮助制造商制备大量定制的针对某种大流行病毒株的疫苗，及帮助他们快速地制备疫苗。最后，他们讨论了研发一种可预防多种流感病毒的通用疫苗的可能性。
（本栏目文章由美国科学促进会独家提供）
《中国科学报》 (2012-07-02 A2 国际)
