百年前不止5千万人因它丧命 如今我们仍在与之抗争

2018-02-15 06:02:35 来源: 网易科学人
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如今,1918年大流感疫情爆发后整整100年,我们对流感病毒的了解更多,包括病毒如何传播,如何杀戮。我们现在有流感疫苗,这是1918年闻所未闻的武器,这为我们提供了很多保护,尽管其效果依然有限。复杂的跟踪机制可以帮助我们预测特定年份我们可能会遇到哪些流感病毒侵袭。

出品|网易科学人栏目组 小小

1918年,美国打了两场战争,输赢各占一场。你可能在历史课上或者从亲戚那里听说过第一次世界大战,作为盟军成员,美国帮助打败了同盟国,历史书、电影和小说都曾大肆宣扬这场胜利。

百年前不止5千万人因它丧命  如今我们仍在与之抗争

然而,在第二次战争中,美国面临着更难以捉摸的对手。在军队担心散兵坑和芥子气的同时,这个对手对人类生命的威胁更大。在最初的六个月里,它导致全世界2500万人死亡。最终,全球有5000万到1亿人丧命,几乎占了世界人口总数的5%。

这第二个敌人就是流感病毒。当美国人意识到自己的国家正在遭受“围攻”时,已经来不及阻止它肆虐。流感在美国、欧洲以及亚洲以惊人的速度蔓延。那些早上还好好的人,晚饭的时候就成了街上的一具尸体。随着病毒扩散,那些在战争中已经失去儿子、父亲和兄弟的家庭逐渐消亡,并开始影响到年轻人和健康人群。

在仅仅一年的时间里,美国人的平均寿命下降了12年。而在接下来的一个世纪里,美国人遭受过三次流感疫情袭击,但没有一次像1918年那样严重。1957年的流感疫情在全世界造成约110万人死亡,1968年疫情导致全球100万人丧命。美国疾病控制和预防中心(CDC)估计,最近于2009年爆发的H1N1流感疫情,在全球范围内造成151700人到575400人死亡。

如今,1918年大流感疫情爆发后整整100年,我们对流感病毒的了解更多,包括病毒如何传播,如何杀戮。我们现在有流感疫苗,这是1918年闻所未闻的武器,这为我们提供了很多保护,尽管其效果依然有限。复杂的跟踪机制可以帮助我们预测特定年份我们可能会遇到哪些流感病毒侵袭。

然而,我们并没有完全战胜流感。在美国这个特别糟糕的流感季节,我们需要记住的是,这种病毒非常顽强,并且进化得很快。1918年在人类中肆虐的流感病毒并未在2018年成为头条新闻。同样地,如果另一场全球大流感疫情不可避免地爆发,这种病毒可能是我们以前从未见过的。

如今,我们与流感的关系已经从敌对好战关系转变为竞争关系,我们正在与流感进行时间赛跑,而不是再打一场战争。为了能在另一个世纪或另一个流感季节生存下来,公共卫生专家们需要保持领先一步,用科学提供的“大炮”武装起来,并从我们已经输掉的战斗历史中吸取教训,重新制定战争计划。

为何流感仍然致命?

如果你曾患过流感,可能无需我们对其进行详细介绍,它伴有高烧、肺部积液、极度疲劳以及身体疼痛等症状。流感和普通感冒通常很容易区分,因为流感的症状往往是突然出现的,而且发作得十分剧烈。

当有人被任何病原体(病毒或细菌)感染时,他们通常不会知道,直到病原体开始破坏细胞才有所察觉。这会让免疫系统开始运转,你会出现恶心等反应。对流感患者来说,发烧、疼痛和粘液都不是来自病毒本身,而是身体试图消灭病毒的副作用。

百年前不止5千万人因它丧命  如今我们仍在与之抗争

即使我们的免疫系统反应迅速,而且防御能力十分强悍,但它们并不总是能成功地阻止微生物对人体细胞的破坏。虽然我们大多数人只是呆在家里休息,但是流感也会导致很多人病情加重,他们必须住院治疗。有些人甚至死于流感并发症。流感不会直接导致死亡。相反,这种病毒会引起像肺炎等感染,或加剧潜在的致死疾病。但令人感到奇怪的是,通常身体对流感过于积极的免疫反应,最终会导致人们死亡。

流感病人咳嗽、打喷嚏或仅仅呼吸时,也会导致病毒进入空气中,当健康的人吸入它们时,流感病毒就会传播开来。美国疾病控制与预防中心不知道每年有多少人感染流感,也不知道有多少人因此死亡。患流感的人并不总是寻求医疗救助。即使他们这样做了,医生也不会总是对其进行测试。

这些警告使得今年流感季节的数据更加引人注目:截至2月的第一周,美国的流感病例已经达到自2009年流感疫情以来的最高值。自从美国疾病控制与预防中心于2005年开始追踪流感季节以来,而且大多数人都在这个阶段住院治疗。目前,这两个数字仍在攀升。多伦多瑞尔森大学病毒学副教授凯瑟琳·博金(Catherine Beauchemin)解释说,当我们谈论流感时,我们并不是在谈论单一的病毒。现在有四种类型的流感病毒,但其中只有两种会引起人类的严重疾病。

你可能已经听说过的H1N1(2009年流感病毒)和H3N2(今年的流感病毒类型),其中的H和N分别代表血凝素和神经氨酸酶,它们是在病毒表面上发现的蛋白质,可以帮助病毒进入细胞(H)或从细胞中分离以感染其他细胞(N)。而数字则可识别具有类似特征的菌株。

流感突变的速度非常快,在一两个流感季节内,这种病毒就会出现急剧变化以避开人类体内的抗体。这意味着,它也可以感染以前感染过它的人。这就是为什么我们每年都要注射流感疫苗的原因。尽管研究人员有复杂的全球跟踪系统来预测某个地区在某年可能会受到何种流感病毒的影响,但其中仍有很大的猜测成分。

流感季节通常发生在寒冷的月份,那时人们更有可能聚集在室内。由于流感季节在澳大利亚与北半球相反,为此美国疾病预防和控制中心下属的流行病学和预防分支机构,可以在流感季节在北美开始前6个月追踪本年度流感病毒的特征,因为旅行者会将病毒从澳大利亚带到欧洲、亚洲和美国。公共卫生专家预计,今年北半球的人可能会感染这种病毒的变体。

然而,这套系统及其所生产的疫苗却远不够完美。世卫组织下属动物流感生态学研究合作中心主任、圣裘德儿童研究医院传染病部门成员理查德·威比(Richard Webby)表示:“问题是,这些建议必须在疫苗实际使用前的六个月提出来。”研究人员需要时间分析来自澳大利亚流感季节的数据,然后制造和分发疫苗。

对于进化如此迅速的病毒来说,提前期也有问题。威比补充道:“在有些情况下,在提出建议和接种疫苗期间,病毒就发生了突变,发生了变化,导致疫苗效果大打折扣。”举例来说,今年流感疫苗的最新数据显示,其有效性约为17%,但在流感季节结束前可能会有所改变。

今年的流感病毒H3N2与近年来流行的其他病毒株有所差异。它与细胞的结合方式不同,而且似乎正在快速变异,使得研究和制造疫苗变得更加困难。这种菌株在鸡蛋中的表现也不太好,在接种疫苗之前,这是细菌最常生长的地方。

威斯康辛州Marshfield诊所的临床流行病学和人口健康中心主任、疫苗研究员埃德·贝隆吉亚(Ed Belongia)称:“我们从未遇到过像研发H3N2疫苗这样困难的问题。尽管我们可以识别、分类、跟踪它们,并制造疫苗来抵御它们,但病毒仍然在躲避我们,并以更快的速度进化。在这一过程中,它导致无数人生病或死亡。”

对抗未来的流感

在1918年,我们今天对继发性感染(如肺炎或链球菌咽喉炎)的许多治疗方案要么不存在,要么尚未广泛使用。这在一定程度上解释了为什么当时的流感疫情会导致如此多的人死亡。今天,抗病毒药物Tamiflu可以在发病48小时内消除症状,甚至可以在一开始就预防住感染。但是,疾病预防控制中心表示,这是非常昂贵的方案,5天的治疗费用至少要100美元,并且伴随着风险,尤其是对儿童和青少年来说,他们更有可能在患病期间经历严重的心理副作用和“癫痫、困惑或其他异常行为”。

1918年,许多人觉得流感突然降临在他们的社区,让他们觉得无处可逃。今天,我们至少可以提前预测到流感的到来,这样我们的医生和急诊室就能做好准备,即使我们还没有足够强大的武器来彻底根除它。

百年前不止5千万人因它丧命  如今我们仍在与之抗争

一个优雅的解决方案是收集患者通常使用的智能设备上的数据,用来追踪流感的传播。智能温度计公司Kinsa就是这么做的。过去六年中,在该公司开发的智能温度计和智能手机应用帮助下,100万用户收集实时数据以追踪这种传染病。

尽管有人感到困惑:相对较少的用户竟然可以追踪人们在哪儿以及如何感染流感,但其过去2年获得的流感跟踪数据与美国疾病控制与预防中心的数据相一致,这些应用程序收集数据的速度远远超过公共卫生机构。Kinsa最近发布报告显示,在全美范围内,流感患者的数量比去年同期增加了39%。

有些人的想法比治疗或追踪流感更重要。治疗流感的“圣杯”将是研发出一种疫苗,它不需要每年随着病毒的突变而改变。如果每个人只需接种一次疫苗就能保护终生不受流感病毒侵扰,那么每年就可以挽救成千上万的生命。

当然,我们谈论的是一种通用流感疫苗。加州大学洛杉矶分校的研究人员正在对流感病毒进行基因分析,以寻找可以成为通用疫苗的候选者。研究人员改造了流感细胞来刺激更大、更有针对性的免疫反应,而不是真实的菌株。到目前为止,该团队只在实验室开发出潜在的疫苗,他们希望在人体试验前在动物身上进行两项测试。

制药公司BiondVax Pharmaceuticals最近完成了其通用候选疫苗的第3期临床试验,这种疫苗包含合成化合物。该公司已经在印度获得了专利。这种类型的疫苗针对的是流感病毒表面的特定区域,它决定了免疫反应的阶段和激烈程度。在动物测试中,它能够“提高”或“降低”这一过程的不同方面,使研究人员相信,这种疫苗可能有助于预防流感以外的其他传染病,如艾滋病毒和疟疾。

从威斯康辛大学麦迪逊分校剥离出来的初创公司FluGen也在研究一种基因突变型病毒,以制造通用疫苗。FluGen在网站上称,该公司的基因改造病毒已经有个基因被删除,这样它们就可以“感染细胞,表达流感RNA和蛋白质的所有特性,但却不能产生任何传染性病毒颗粒。”

但是为了实现这个目的,研究人员出现了很大分歧。就像你必须打碎几个鸡蛋来做煎蛋卷,要研制出对抗变异流感病毒的疫苗,你必须要让流感病毒发生变异,而研究人员需要努力避免制造某种超级病毒。当研究人员对2009年流感疫情中的H1N1病毒进行突变研究时,他们发现了1918年大流感疫情中出现的病毒类型,全球科学界质疑他们这种方法的安全性。

其他的研究人员,比如佐治亚州立大学的研究人员,正在利用纳米技术来开发通用疫苗。大多数疫苗针对的是病毒蛋白质的外部表面,不同的病毒会有不同的反应。但是,如果纳米颗粒能够与被称为stalk的蛋白质相结合,疫苗可能具有更广泛的功效。

在2018年1月发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项研究中,研究人员用含有这种蛋白质的纳米颗粒接种小鼠,发现它们对4种不同的流感病毒(包括今年的H3N2)完全免疫。他们需要进行更多的动物研究,首先是在雪貂身上,因为它们的呼吸系统与人类非常相似,然后才会在人类身上测试。

通用疫苗还面临着其他障碍。对于制药公司来说,开发疫苗没有什么经济上的动力,更不用说开发每个人终生只接种一次的通用疫苗。此外,疫苗的分发具有挑战性,短缺情况十分常见。人们还能找出无数不愿意接种疫苗的理由。但这些挑战并非是不能克服的。在一代人的时间跨度内,通用疫苗就可能出现。至于它的效果如何,这是另一个问题。

在1918年即将逝去时,当时《美国医学协会杂志》的编辑们出版了当年的最后一期。他们反思了从当年两场战争中所能学到的东西,然后将注意力转向了未来。他们写道:“四年半的医学研究致力于将男性置于前线,并将他们留在那里。现在,我们必须全力对抗所有人最大敌人——传染性疾病。”

再过一个世纪,也许今天能造成损害甚至生命损失的流感将变得遥不可及,或者完全无害。

杨舟 本文来源:网易科学人 责任编辑:杨舟_NBJS5726
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