为什么突变的伊波拉病毒更致命?

为什么突变的伊波拉病毒更致命?

在 2013 年开始吞噬西非的伊波拉病毒着实让科学家非常伤脑筋,这不仅在于疫情的严重性,更在于前后病毒威力的差别:先前的疫情爆发仅让不到 600 人被感染,但光是在赖比利亚、狮子山共和国和几内亚在疫情受到控制之前,就超过 2 万 8,000 人被感染。

其中一个可能的原因是病毒主要在大城市爆发,让它比之前袭击的乡村更难扑灭,另外国家的国民健康普遍不足和其他环境因素也是主因。不过有两篇论文提出其他有趣的可能性,发表论文的团队不约而同地得出相似的结论:他们认为病毒爆发三个多月后历经突变,使它们比起自然宿主──果蝠更偏爱传染人体。

来自哈佛大学的演化遗传学家,也是其中一篇论文的共同作者,巴蒂斯‧赛巴提说:“这个病毒在以前并没有那么多人对人传染的案例发生,它甚至发生许多突变。”

尽管她强调她的团队发现的突变只是个案,不过他们和发表第二篇论文的团队已经获得许多她称之“令人信服”的证据,证明病毒的突变致使它更偏好攻击人体细胞。

由麻州大学医学院的卢班教授所领导的团队针对来自 1,489 名西非患者的样本进行定序及分析。发现在 2014 年 3 月,疫情还未被侦测前,但实际上第一个案件已发生 3 个月时,序列其中一段负责接上宿主细胞的病毒表面蛋白质发生单一核甘酸的突变。而卢班形容突变“完全地取代原先的病毒”。另一篇于细胞杂志刊登的论文也得出近似的结论:英国诺丁汉大学和巴黎巴斯德研究所一同分析了 1,610 段序列,也发现病毒表面的糖蛋白发生了点突变。

不过他们都遇到了相同的问题:他们并没有使用真正的伊波拉病毒去做测试,而是使用了各自包含祖代病毒和突变种的基因,且对细胞无害的假型病毒。他们发现突变株比起原本的病毒更易感染人体的免疫细胞,且相对于齧齿类的肉食动物细胞,它们也更容易感染灵长类细胞。英国和法国合作的团队更发现突变的感染率会随着其他突变的发生而增加,进而推测病毒并不是一蹴可几,而是经过一次又一次的适应才使他们更容易从人类传染给人类。

但第二个团队的领导者却对这项结论语带保留,强调了流行病学上的因素,例如:都市区域导致更严重的传染等,这些才是最重要的原因。他们在论文上写着:“仅靠着实验数据呈现出的结果仍无法证明适应性突变在 2013 年到 2016 年的疫情中扮演重大的角色。”

尽管在 2015 年 3 月刊登于自然杂志的论文并没有找到病毒演化成更具传染性的任何证据,不过该篇论文的第一作者却对这两篇新论文持肯定的态度,认为他们提出一个有利的观点解释糖蛋白的突变对病毒是有好处的。

卢班教授强调之前找不出证据的研究团队并没有错,只是针对不同的问题:例如他们强调在病毒的突变率上或只分析疫情爆发早期分离出来的样本。“所有的演算法仍只会得出伊波拉病毒不进化的结论,有时我们就是必须做实验,毕竟事实有时根本不管电脑说什么,病毒仍具更强的传染性。”

论文的作者也同意为了阐明突变对传播率和致病性造成的影响,科学家们必须针对真正的病毒颗粒设计实验,并在动物和细胞株上同时进行实验;但首先他们必须找到愿意合作的安全防护等级第四级实验室。另外,实验本身也是一个困难点。对于这株世纪病毒的研究,势必还有一条很漫长的路要走。

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