作者:张冬冬 来源:中国科学报 发布时间:2014-4-1 9:50:12
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都是骆驼“惹的祸”
中东呼吸道综合征研究及防治困难重重

 
从MERS引发第一例死亡至今已两年,大多数科学家认为骆驼是这种致命性疾病传播的关键所在,但想控制该疾病并不容易。
 

最近的研究发现埃及骆驼体内含有MERS病毒,其中一些骆驼是从苏丹和埃塞俄比亚引进的。
图片来源:ANDREW MCCONNELL
 
2012年3月21日,约旦一名25岁的学生开始咳嗽,几天后,他出现发热和呼吸急促的症状。最终他进入重症监护室,并于4月25日死亡,随后几名护士和医生也开始出现类似的症状,其中一人死亡。然后,这种神秘的疾病消失了。而这只是人类与其作旷日持久的斗争的序幕。
 
现在,引发这种病的是中东呼吸道综合征(MERS)病毒,越来越多的证据表明,骆驼在这种新病原体的传播中发挥着关键作用。它的威胁远远超出了中东地区。上个月,由中国香港大学传染病研究院Malik Peiris领导的团队发现,埃及4个屠宰场中所有骆驼的血液里几乎都含有MERS抗体;其中大多数骆驼已经被运往埃塞俄比亚和苏丹,该病毒可能已经驻留在非洲的大部分地区了。
 
因此,科学家开始将注意力从人类病例转向骆驼。“事实越来越清晰地表明,这是一种典型的人畜共患病。”德国波恩大学病毒学家Christian Drosten说道,“我们需要将更多的注意力放在动物身上。”一个想法是为骆驼接种疫苗。“我们想保护人类,目前最重要的办法是先保护骆驼。”美国明尼苏达大学传染病研究和政策中心主任Michael Osterholm表示。
 
然而,MERS所属冠状病毒的疫苗开发是很难实现的,研究人员面临各种困难,从资金问题到缺乏适合的动物模型。中东的兽医和卫生官员不足以应付这些挑战。更糟糕的是,很少有实验室可以安全地研究骆驼这种大型、“不守规矩”的动物体内的致命病毒。
 
传播途径
 
2012年6月,在被确定后,MERS很快成为全球公共卫生议程的重要事项。世界卫生组织(WHO)担心MERS会成为SARS可怕的续集。不过尽管该疾病已经引起199人患病,84人死亡,但很大程度上局限于中东地区。
 
上个月,哥伦比亚大学病毒学家Ian Lipkin领导的团队报告称,发现200多只被测试的沙特阿拉伯骆驼中3/4感染MERS的迹象。他们还复原了MERS病毒序列,证实其与人体中发现的病毒相匹配。由于研究人员很少在骆驼粪便中发现病毒,Lipkin相信,其传播方式为骆驼鼻子喷出的液滴。不久前,沙特阿拉伯和欧洲的科学家报告称,一位MERS患者在照顾患病骆驼后出现症状,他们成功对其中一只骆驼体内约15%的病毒基因组进行了测序,这15%与人体内病毒的基因序列几乎完全一致。
 
感染MERS的人会传播病毒,WHO指定负责MERS事项的Anthony Mounts称,有些人也可能会间接感染。在最近的一个病例中,一位曾近距离接触骆驼的男士保持健康状态,而他的妻子却感染了MERS。“丈夫可能将衣服上的病毒带回了家。”Mounts称,不过他补充道,“这些还没有得到证实。”他还称,受污染的食物也许是另一种传播途径。但想要确定所有的可能途径,地方性经验是至关重要的。最近他得知,该地区的人们会饮用骆驼尿液,并将其涂抹在皮肤上用作对各种疾病的天然疗法。他认为,这些做法可能不是主要的传播途径,但这是应该知道的信息。
 
其他动物可能也参与其中。研究显示,蝙蝠似乎也是MERS的宿主。不过,如果骆驼是MERS传播的主要途径,那么人们的注意力就不应只局限在沙特阿拉伯。全球2700万只骆驼中,只有26万只生活在沙特阿拉伯。非洲的骆驼数量要多得多:仅索马里就有700万只,肯尼亚有300万只,乍得有150万只。Peiris称:“卫生当局真的需要对整个非洲的重症肺炎患者进行测试,检查其是否感染了MERS。”
 
疫苗开发
 
目前,MERS的暴发不断产生新病例。其他人畜共患传染病都在大规模暴发前潜伏了很多年,没有人知道MERS是否也会如此。2012年和2013年,麦加朝圣结束之后,MERS并未传播到世界各地。Drosten认为:“这只是因为运气好。”骆驼通常会在冬季的固定时间生育,春天是其感染性最强的时间。而麦加朝圣一般是在秋天。但是由于伊斯兰的年份短于日历年,朝圣最终会在春季进行,“而到时一切都会改变”。
 
如果骆驼是问题所在,那么为它们接种疫苗就是可能的解决方案。骆驼疫苗比人体疫苗要便宜得多。纽约生态健康联盟兽医流行病学专家Peter Daszak称,保持动物的健康也将产生经济意义,因为骆驼可以食用、比赛甚至“选美”。沙特政府必须对此采取行动。马里兰大学医学院微生物学家Matthew Frieman称,养殖场应该进行疫苗接种。“我们有机会为所有的新生骆驼注射疫苗,使其免受老骆驼的感染。”
 
但这并不容易。联合国粮食及农业组织首席兽医官Juan Lubroth称,骆驼饲养者不认为MERS是一个问题,因为它并没有让骆驼病得很严重。兽医和动物健康官员也未表现出极大的兴趣。纽约血液中心的微生物学家Shibo Jiang称,疫苗企业没有产生任何兴趣,“因为其未来的市场不可预知”。
 
没有人知道如何制作MERS疫苗。科学家们作了各种各样的尝试。Jiang认为,最好的目标是位于病毒表面、可使其附着在细胞表面的突刺蛋白。他和同事将突刺蛋白的212—氨基酸融入到一种抗体中。这种疫苗使小鼠产生了抗体,使培养皿中的细胞免受感染。德国路德维希马克西米利安大学Gerd Sutter则设计了一种被称为MVA的天花疫苗株,令其携带突刺蛋白的遗传信息。使用这种疫苗一举两得:既是MERS疫苗,也可以保护骆驼不长骆驼痘。
 
接下来的障碍就是测试候选疫苗。MERS的动物模型很难开发,突刺蛋白与人体肺细胞表面的蛋白质DPP4相连接,但是小鼠与人体的DPP4有差异,因此MERS并不能感染小鼠。恒河猴似乎可以被感染,但几乎不显示任何症状。“如果不做CT扫描,就很难分辨这些动物是否染病。”美国国家过敏和传染病研究所的Lisa Hensley称。
 
因此爱荷华大学的微生物学家Stanley Perlman设计了一个动物模型:他将人体DPP4融入腺病毒,然后用其感染小鼠,并在其细胞表面表达出来。这样小鼠就可以感染MERS。Perlman在本月的一篇论文中发布了实验结果。然而该模型可以在何种程度上反映人体或骆驼体内的发病过程尚不明确。
 
伊拉斯谟医学中心的病毒学家Bart Haagmans表示,实际上,令人失望的是,科学家对MERS对骆驼的影响仍所知甚少。感染MERS的骆驼是否会生病以及它们在哪个阶段最容易传染其他动物或人类等问题尚不明了。“骆驼实验中,还有很多问题需要解答。”Peiris称。Haagmans表示,他乐意从事相关研究,但是伊拉斯谟医学中心并没有动物居住的设施。世界上也很少有实验室拥有这样的条件。
 
政治影响
 
很多关于MERS的问题仍然没有答案,科学家称,部分原因是受影响的国家从一开始就不合作。是否有很多人感染MERS却没有表现出症状?是否有一些人比其他人更易感染?“唯一能回答这些问题的人就是沙特阿拉伯人。”Lipkin说。
 
Mounts一直试图在受影响的国家开展对照研究,以了解病人的共同点。“在关于动物暴露、环境暴露等一系列问题上,我们需要达成一致。”他说。但是该想法一直在该地区遇到阻力,今年3月初在利雅得与科学家和政府官员召开的会议并没有提供什么帮助。“公共卫生问题通常都会受到政治阻碍。”Mounts说道。
 
沙特卫生部副部长Memish称,他的国家对该问题一拖再拖。他表示,他有兴趣推动任何科学。但他在邮件中写道,一个难题在于,这种疾病会带来恶名,没有人愿意参与到与MERS有关的工作中,因此很难从悲痛的家人那里得到6页纸的非常详细的问卷。一些患者的家人甚至搬到远处,避免受到媒体的关注和卫生官员的询问,通过问卷获得足够的数据可能需要很多年。
 
如果MERS仍局限于在骆驼宿主中传播,那么相关科学进展的缺乏也许只会影响少数的病人和科学家。但SARS曾在阴影中潜伏很多年,最终还是获得了人际传播的能力,导致在世界范围内暴发。如果MERS也发生这样的情况,Osterholm称:“我们到时就会问自己‘为什么我们没能做得更多?’”(张冬冬)
 
《中国科学报》 (2014-04-01 第3版 国际)
 
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