根据本周发表在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上的一篇报道,去年年底,不列颠哥伦比亚省一名因禽流感住院数周的13岁女孩携带了一种变异病毒。
据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)称,自去年3月以来,美国至少有66人感染了禽流感,这是加拿大首例人类感染禽流感的病例。其中包括去年12月在路易斯安那州发现的美国首例重症病例。
到目前为止,北美几乎所有的禽流感病例都是轻微的,症状包括结膜炎,或红眼,流鼻涕,发冷,咳嗽和喉咙痛。
“我认为,我们会看到一些严重疾病的零星病例,这令人担忧,但并不完全令人惊讶。即使是季节性流感偶尔也会导致非常严重的疾病,”布里格姆妇女医院(Brigham and Women 's Hospital)的传染病和重症监护医师、哈佛医学院(Harvard Medical School)人口医学副教授查努·李(Chanu Rhee)博士说。
目前,这名加拿大少年和路易斯安那州的病人只是个例,但这些感染说明了这种病毒引起严重疾病的能力——并表明,在长期患病期间,这种病毒有机会发生变异,以更好地感染人类。
在这两种情况下,病毒样本显示,一旦它进入体内,它就会发生变异,使其能够粘附在上呼吸道粘膜的细胞上。
范德比尔特大学医学院传染病学教授威廉·沙夫纳博士说:“一般的禽流感病毒根本不擅长附着在我们的粘膜细胞上,而这正是它引起人类感染所需要的。”
尽管如此,这些突变的存在并不意味着病毒一定可以在人与人之间传播。
萨斯喀彻温大学疫苗和传染病组织的病毒学家安吉·拉斯穆森(Angie Rasmussen)说:“仅仅因为存在允许它在人与人之间传播的突变,并不意味着它就会传播。”
拉斯穆森说,在这两种情况下,没有其他人被感染,这意味着突变似乎不会使病毒在人与人之间传播。
李承晚、拉斯穆森和沙夫纳与这两名患者都没有关系。
在不列颠哥伦比亚省和路易斯安那州引起严重感染的H5N1禽流感病毒的突变都发生在病毒表面的一种蛋白质上,这种蛋白质可以使病毒附着在细胞上——相当于流感病毒的冠状病毒刺突蛋白。通常,H5N1病毒表面的蛋白质被设计成附着在鸟类的受体上,这就是病毒如此擅长感染家禽的原因。但是,在这两个严重病例中发现的突变使得这些版本的病毒能够附着在人类粘膜的受体上。
病毒在任何被其感染的身体中复制,但在免疫功能低下或有潜在健康问题的人身上复制的机会更大,这些健康问题使他们的免疫系统更难以抵御病毒。当病毒逗留时,它会一次又一次地复制,偶尔会产生突变,使病毒更善于传播。
Rasmussen说:“像流感这样的RNA病毒有这些酶,它们基本上不能自己检查拼写,所以它们会犯很多错误,不可避免地会出现突变。”
除了病毒表面的突变使其更容易感染人类外,来自不列颠哥伦比亚省青少年的病毒样本还含有一种突变,使其一旦感染细胞就能迅速复制,这是路易斯安那州患者的病毒样本所不具备的。
拉斯穆森说,然而,比这些突变更令人担忧的是,病毒感染人类的同时,季节性流感正在加剧。
她说:“如果你感染了H5N1病毒,同时又感染了季节性流感,当它们复制时,就像把两副牌混在一起,这可能是极其危险的。”
这种现象被称为重组。2009年的猪流感爆发被认为是禽流感、猪流感和人类流感病毒重新组合的结果。
“我们已经知道,重组有时真的对病毒有益,它使病毒能够比随机突变更快地实现大的进化飞跃。这就是为什么突变不像人类病例数量增加那样困扰我的原因,”拉斯穆森说。
她把一种病毒能够造成大流行的可能性比作买彩票。
“很多时候,担心是否会出现大流行就像买彩票一样。中奖的几率很低,但如果你买了足够多的彩票,你最终会中奖的。”
随着病毒感染更多的人,特别是如果这些病例没有得到密切监测,它就为病毒变异和与其他已经擅长感染人类的病毒混合创造了更多的机会。
拉斯穆森说:“我们基本上是给了病毒很多彩票。”
目前还不清楚这名加拿大女孩是在哪里以及如何被感染的,但根据这份新报告,她所感染的病毒“与大约同一时间在不列颠哥伦比亚省野生鸟类中检测到的病毒最接近”。
路易斯安那州的患者也被认为是通过接触鸟类而感染的,在这种情况下,是后院的一群。美国的其他病例是与奶牛或家禽接触造成的。
拉斯穆森说:“我们周围的野生动物比我们想象的要多得多。”“我们在它们的羽毛和便便周围。我的怀疑是,患者可能没有意识到自己与鸟类有过接触,但可能永远不会知道该人是如何被感染的。”
据报道,这名患有轻度哮喘和肥胖的女孩于11月4日因结膜炎和发烧被送往急诊室,但她没有接受治疗就被送回家了。
然而,她继续生病,很快就出现了咳嗽、呕吐和腹泻。
三天后,她又回到了急诊室:她呼吸困难,身体无法向器官输送足够的血液。第二天,也就是11月8日,她因呼吸衰竭、肺炎、肾损伤、血小板和白细胞计数低被转到儿科重症监护室。11月9日,医生给她戴上了呼吸机和体外膜氧合(ECMO),这是一种救命机器,在肺和心脏功能不正常时,它可以循环和氧合血液。
李承晚说:“这肯定是疾病非常严重的标志。
这个月剩下的时间里,她每天都在接受抗病毒药物的治疗,并一直插管,直到11月28日,医生确定她可以自主呼吸后,才拔掉了呼吸管。测试显示,即使发生了突变,这种病毒对现有的抗病毒药物也没有抵抗力。
沙夫纳说:“幸运的是,这种病毒和所有其他禽流感病毒一样,仍然对我们现有的抗病毒药物敏感。”
拉斯穆森说,人类是否对禽流感有免疫力是复杂的,取决于许多因素,包括一个人一生中第一次感染的流感毒株。
沙夫纳说:“病毒免疫学家认为,我们可能从以前的流感病毒经验中获得了一些交叉保护,但如果是这样,也不会有太多。”