流感,influenza。如果你閉上眼,大聲把這個詞念出來,它聽起來真是非常可愛,如果用來做一個古老宜人的意大利村莊的名字,一定非常合適。事實上,這個詞真的是意大利語,是“影響”(influence)的意思。它也的確是一個古老的名字,一直可以追溯至中世紀。但是,令人陶醉的追根溯源工作到此為止。中世紀醫生認為,天上的星星會影響他們病人的身體健康,有時候還會引發莫名其妙的高燒,病症在歐洲大陸上迅速蔓延,每幾十年就來一輪。流感不斷带給全球階段性的大災難。1918年一次嚴重的流感爆發,導致5億人患病,這可是當時1/3的世界人口,其中5000萬人喪命。即使在沒有大規模流行的年份,流感也讓人們損失慘重。世界衛生組織(WHO)估計,每年流感會影響到全球5%~10%的成人及20%~30%的孩子。每年,約有2500萬~5000萬人被流感奪去性命。
01 與免疫系統的博弈
現在,科學家早已經知道流感並不是天賜的,而是一種極小的病毒所為。如同造成普通感冒的鼻病毒,流感病毒的遺傳信息也非常簡單,只有13個基因。憑借這麼少的信息,流感病毒就能行使威力。流感病毒隨着病人的咳嗽、噴嚏和鼻涕飛沫擴散。人偶然吸入含有病毒的飛沫,或者摸了沾有病毒的門把手再摸嘴,就有可能成為下一個受害者。流感病毒進入鼻孔或者嗓子,落到氣管壁細胞上,繼而會鑽到細胞內部。在氣管壁上,它們從一個細胞擴散到另一個細胞,所到之處,氣管壁上的黏液和細胞破壞殆盡,就像割草機工作過的草地。

健康人感染了流感病毒,免疫系統在幾天內就會展開反攻。正因為如此,流感會引起一系列的症狀,包括頭疼、發熱、乏力,不過這些嚴重的反應通常會在一個星期內緩解。有些受害者就沒有這麼幸運了,流感病毒會讓身體出現漏洞,讓其他更嚴重的感染伺機而入,所幸這部分人只是少數。正常情況下,人體組織最外面一層細胞都行使着天然屏障的作用,帮助我們抵禦各種各樣的病原體。病原體會被黏液困住,接着,細胞就可以用表面的纖毛把它們清除掉,並迅速通知免疫系統有入侵者。然而,一旦流感病毒像除草機一樣把保護層破壞,病原體就可以長驅直入,引發危險的肺部感染,甚至危及生命。
流感造成了很多自相矛盾的效應,至今仍困惑着病毒學家。季節性流感對于那些免疫系統脆弱的人是最危險的,尤其是小孩子和老人,因為他們的免疫系統最可能出紕漏。然而在1918年的大流感中,免疫系統最穩固的青年卻最為脆弱。
一個理論是說,流感的某些病毒株能刺激免疫系統做出過激反應,結果不但不能把病毒清除掉,反而摧毀了宿主。
對此部分科學家並不買賬,他們相信這里面一定有更合理的解釋。其中一種猜測是,1918年的流感病毒同1889年大流感期間的病毒相似,1918年大爆發時,老一代人攜带了1889年獲得的抗體,這些抗體保護了他們。
02 從鳥類流竄“人間”
雖然流感病毒的殺傷力仍然讓人捉摸不透,其來源卻已經非常確鑿。流感病毒源自鳥類。感染人類的所有流感病毒,都能在鳥類那里找到身影。同時,鳥類還攜带了更多不會感染人類的流感病毒。很多鳥類攜带病毒,本身卻不得病。而且鳥被感染的不是呼吸道,而是消化道。病毒藏匿在鳥屎里,健康的鳥喝了含有病毒的水,就會被傳染。 有時,某些禽流感病毒會流竄到“人間”。在養雞場工作的人或者在市場上屠宰家禽的人都可能成為第一批受害者。着陸到人類呼吸道里的禽流感病毒,看起來是跑錯了地方,實際上,人類呼吸道細胞表面的受體,和鳥類消化道細胞的受體非常相像。禽流感病毒能找到這些受體,再鑽到細胞里面去。

不過,病毒從鳥類到人類的過渡,也並非如此簡單。禽流感病毒在鳥類體內繁衍所需的基因和在人體中的基因並不完全相同。比如,人比鳥類的體溫要低,這個差異意味着病毒內的分子想要有效工作,需要采取不同的結構。
因此,從鳥類跨越到人類的病毒,往往由于無法進行人際傳播而早夭。
例如,從2005年開始,一個從鳥類傳播到人類的名為H5N1的流感病毒株,已經在東南亞讓數百人得病。這種流感病毒株比季節性流感要致命得多,因此公共衛生工作者緊密追蹤,采取各種措施阻止它擴散。
年復一年,它始終沒能從一個人傳染到另一個人身上。
H5N1病毒和它的人類宿主總保持着你死我活的關系,它們要麼被宿主干掉,要麼就要了宿主的命。 但大多數情況下,禽流感病毒可以適應我們的身體。它們每次復制,新病毒的遺傳物質都會出點小錯,我們稱這些小錯誤為“突變”。有些突變實際上沒有任何效果,有些則讓病毒不能自我復制,還有極少數突變能給禽流感病毒带來繁殖優勢。 自然選擇了有利于病毒的突變。有些突變能改變錨定在病毒表面的蛋白的形狀,讓病毒更有效地攀附在人細胞表面,還有的突變能帮助它們進行人際傳播。
03 與人類基因進行重配
一旦某個病毒株在人體內穩定下來,就能在全世界范圍傳播,繼而建立起季節性的漲落節律。
在美國,流感集中在冬季爆發。目前一個假說是,冬天那幾個月空氣干燥,含有病毒的飛沫可以在空氣中飄浮數小時之久,增加了它們遇上新宿主的機會。其他時候,空氣潮濕,飛沫就容易積聚水汽變大,繼而落到地上。
流感病毒借助飛沫感染上新宿主,有時候新宿主細胞里已經進駐了其他病毒。兩種不同的病毒在一個細胞里生存和繁殖的時候,場面就會有點混亂了。流感病毒的基因存儲在8條DNA片段里,當宿主細胞同時復制來自兩種病毒的DNA片段時,這些片段就可能混在一起。這樣,產生的新一代病毒就會不小心带上來自兩種病毒的遺傳物質。這種基因混合的現象叫作基因重配,也就是病毒世界的“性”。人類生孩子的時候,雙親的基因會混合在一起,這樣,兩組DNA之間,就可能出現新的組合。
通過基因重配,流感病毒也能把基因混合在一起造出新的組合來。 攜带流感病毒的鳥類身上,有1/4都同時攜带着兩種甚至更多種病毒株。病毒之間互相交換基因,就有可能獲得新的適應性狀,例如通過這個機制,它們就能從野生鳥類傳到雞,甚至傳到哺乳動物如馬或者豬的身上。在極個別的情況下,通過基因重配,來自鳥類和人的病毒的基因會組合到一起,為一場浩劫埋下種子。新的病毒株能輕易在人和人之間擴散。又因為這個新病毒株從未在人群中傳播過,因此它所向披靡,沒有什麼能放慢它擴散的腳步。
禽流感病毒一旦演化成人類的病原體,這些不同病毒之間會繼續交換基因。基因重配同樣可以帮助這些病毒躲過被消滅的命運。在人的免疫系統熟識流感病毒表面蛋白之前,它們早已通過小小的病毒性生活獲得了新的偽裝。
基因重配在最近一次大流感中起到的作用格外復雜。這次的新病毒株,叫2009年甲型H1N1流感病毒(Human/Swine2009H1N1,“豬流感”),最初于2009年3月在墨西哥露面,那時它已經歷了數十年的演化。
科學家通過基因測序,追溯了這株病毒的源頭,最後確定到4株不同的病毒。其中最古老的一株,從1918年流感大爆發就開始感染豬了(當然完全有可能豬也是被我們人傳染的)。第二株在20世紀70年代出現,那次是一株禽流感病毒感染了歐洲或亞洲的豬。第三株在美國出現,這次病毒又是從鳥類轉移到豬身上。到了20世紀90年代,這三株病毒合而為一,用科學家的話來說,這個新病毒經歷了三次基因重配。其後,它悄無聲息地在大型的封閉農場里,在豬和豬之間互相傳播。三次基因重配的產物後來又和另一個豬流感病毒發生重配,最終具備了感染人類的能力。現在看來,2009年的甲型H1N1流感病毒,是在2008年秋完成的“物種遷移”。在其後幾個月時間里一直在感染人,直到2009年春天,終于受到了人們的關注。

公共衛生工作者意識到新的大流感來襲,他們立馬在全球范圍內進行圍追堵截。盡管如此,2009年甲型H1N1流感病毒仍然在全球肆虐,和之前的大流感一樣,它感染了全球10%~20%的人口。美國手忙腳亂地開始研發針對甲型H1N1流感病毒的疫苗,但疫苗直到同年秋天才就緒,而且針對病毒的免疫效果也一般。所幸,這次甲型H1N1流感病毒的致命性沒有1918年大流感那麼強,不然人類要面對的肯定又是百萬量級的死亡。這場疫情最終奪走了25萬人的性命,之後才銷聲匿跡。
2015年我曾寫過,科學家一直在試圖鎖定下一次大范圍流感的潛在元凶。一株禽流感病毒,可能只需要幾個簡單的突變,就搖身變作能夠感染人類的新流感病毒。基因重配更會加速這個過程。沒人知道什麼時候,也沒人知道哪個病毒株會完成這個遷移。然而,面對病毒演化,人類也不是只能束手就擒。我們仍然能采取一些措施來限制流感的傳播,例如勤洗手就是一招。與此同時,科學家也在追蹤流感病毒的演化過程,盡量優化對下次流感季中最危險病毒的預測,不斷學習如何做出更有效的疫苗。目前,盡管人類在同流感病毒的對決中還不佔上風,但起碼得病的時候,我們不再只能祈求星星的照看了。
本文摘自

《病毒星球》
作者: 卡爾·齊默
譯者:劉暘
出版社:廣西师范大學出版社
出版時間: 2019-4