近日,，刊登在國際著名雜志Science上的研究報(bào)告指出，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1個(gè)H5N1禽流感病毒株上的5種變化,，這些變化可使該病毒在白鼬之間通過呼吸道飛沫傳播,。這些發(fā)現(xiàn)突顯了可能會(huì)自然地演化出一種類似的可傳播的病毒并在人類中引起一種大流行的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)工作還應(yīng)對發(fā)展全球性的流感生物監(jiān)測以及研發(fā)抗御這一威脅的預(yù)防性藥物和疫苗的努力有幫助,。全數(shù)發(fā)表這一研究的決定是與生物安全國家科學(xué)顧問委員會(huì)和世界衛(wèi)生組織的建議相一致的,。所有的試驗(yàn)都是在嚴(yán)格的生物安全條件下(BSL3+)進(jìn)行的，它受到了荷蘭Erasmus醫(yī)學(xué)中心,、美國國立衛(wèi)生研究院及美國疾病防控中心的監(jiān)督,。
為了確定A/H5N1需要做何種的改變才能變得能夠通過極小的飛沫或“浮質(zhì)”進(jìn)行經(jīng)空氣的傳播，Sander Herfst,、Ron Fouchier及其同事開始對病毒進(jìn)行基因修改,。他們改變了三個(gè)預(yù)計(jì)會(huì)增加病毒對哺乳動(dòng)物宿主親和力的氨基酸。他們通過將修改過的病毒直接涂抹到白鼬的鼻子內(nèi)來感染這些動(dòng)物——它們顯示出了類似人的流感癥狀,。接著,，研究人員擦拭了那些白鼬的鼻腔并用其接種更多的白鼬，讓這些病毒“傳代”多次以觀察它會(huì)如何演化,。隨著該實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,，研究人員從這些白鼬身上獲取組織樣本并對他們找到的病毒進(jìn)行測序。他們一直都可以找到在一開始的時(shí)候就被添加的突變基因,。此外,，在傳播實(shí)驗(yàn)中還出現(xiàn)了另外幾種新的基因突變，這些突變似乎給予病毒一種在鼻子和喉部復(fù)制及可能通過空氣傳播的優(yōu)勢,。
接著,，研究人員測試了這些“經(jīng)選擇的”突變病毒是否能夠通過空氣——即通過呼吸道飛沫——傳播給沒有受到感染的白鼬。他們將成對的裝有健康的及被感染的白鼬的籠子彼此相鄰地放在一起,，但不讓它們發(fā)生直接的接觸,。大多數(shù)的健康白鼬感染了流感病毒。這些動(dòng)物后來康復(fù)了,，實(shí)際上,，突變的病毒只是在病理學(xué)試驗(yàn)時(shí)才對白鼬是致命的，因?yàn)槟菚r(shí)病毒是以極高的劑量被直接接種至其喉部的。研究人員對這些空氣傳播的感染性病毒進(jìn)行了測序并發(fā)現(xiàn)有5種突變可賦予病毒經(jīng)空氣傳播的能力： 3種突變是在最初的時(shí)候被引進(jìn)的,，2種突變是在傳代時(shí)被挑選的,。有4個(gè)變化發(fā)生在血凝素中——這是病毒表面的一種可幫助病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞的蛋白。第5個(gè)變化發(fā)生在聚合酶2蛋白中,，它可幫助病毒復(fù)制其基因組,。
這些突變在自然界的病毒中全部都是以單獨(dú)或部分組合的方式檢測到的。人們長期以來認(rèn)為,，要促發(fā)一種大流行,，流感病毒必須首先要將它們的基因組與某種動(dòng)物宿主體內(nèi)的另外一種病毒混合,。然而,，在Herfst的試驗(yàn)中，這種“重組”對突變病毒改變其傳播力的特征不一定是必須的,。該研究表明,，目前可獲得的藥物和疫苗在白鼬中確實(shí)對A/H5N1有效，而在人類中也可能是這種情況,，盡管還有必要做進(jìn)一步的研究,。在試管試驗(yàn)中，修改過的病毒株對抗病毒藥奧塞米韋及來自接受過候選H5N1疫苗的白鼬的抗體會(huì)起反應(yīng),。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1126/science.1213362
PMC:
PMID:
Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets
Sander Herfst1, Eefje J. A. Schrauwen1, Martin Linster1, Salin Chutinimitkul1, Emmie de Wit1,*, Vincent J. Munster1,*, Erin M. Sorrell1, Theo M. Bestebroer1, David F. Burke2, Derek J. Smith1,2,3, Guus F. Rimmelzwaan1, Albert D. M. E. Osterhaus1, Ron A. M. Fouchier1,†
Highly pathogenic avian influenza A/H5N1 virus can cause morbidity and mortality in humans but thus far has not acquired the ability to be transmitted by aerosol or respiratory droplet (“airborne transmission”) between humans. To address the concern that the virus could acquire this ability under natural conditions, we genetically modified A/H5N1 virus by site-directed mutagenesis and subsequent serial passage in ferrets. The genetically modified A/H5N1 virus acquired mutations during passage in ferrets, ultimately becoming airborne transmissible in ferrets. None of the recipient ferrets died after airborne infection with the mutant A/H5N1 viruses. Four amino acid substitutions in the host receptor-binding protein hemagglutinin, and one in the polymerase complex protein basic polymerase 2, were consistently present in airborne-transmitted viruses. The transmissible viruses were sensitive to the antiviral drug oseltamivir and reacted well with antisera raised against H5 influenza vaccine strains. Thus, avian A/H5N1 influenza viruses can acquire the capacity for airborne transmission between mammals without recombination in an intermediate host and therefore constitute a risk for human pandemic influenza.
