科學足跡出版社供稿:科學足跡出版社(SFP)
Science: Concern grows that human monkeypox outbreak will establish virus in animals outside Africa
科學: 人們越來越擔心人類猴痘疫情爆發會導致這種病毒在非洲以外的動物中留存下來
新的病毒貯主可能讓疫情變得常見並產生新變種
2003年5月24日,在被自己的寵物草原土撥鼠咬傷後十一天,威斯康辛州的一名三歲女童成為非洲以外地區第一位確診感染猴痘的人。兩個月之後,她的父母以及美國的其他69名人士成為疑似或確診猴痘病毒感染者,猴痘病毒是天花病毒的近親,但天花病毒要致命的多。猴痘是非洲部份地區的地方性流行病。從加納進口的嚙齒動物感染了圈養的草原土撥鼠(北美地區的動物),當時一家德克薩斯州的動物經銷商將這些動物關在一起飼養。
本次疫情導致非洲以外地區的感染人士遠超過之前,截至6月7日各大洲的病例數量接近1300例,其中許多感染者是曾和同性發生過性關系的男性。但是同2003年的疫情一樣,這波疫情導致研究人員擔心猴痘病毒可能會長期駐留在非洲以外的野生動物體內,形成新的病毒貯主,進而可能導致這種病毒在人類中反復爆發。
目前在非洲以外地區並未發現動物貯主,但2003年美國猴痘疫情已經非常危險,一些科學家懷疑,尤其是從加納進口的近300只動物以及面臨感染風險的草原土撥鼠一直未被發現。「猴痘差一點就在北美野生動物群體中駐留下來,」加州大學洛杉磯分校的流行病學家Anne Rimoin稱,Rimoin長期在剛果(金)研究這種病毒。但是,在威斯康辛州和伊利諾州進行的野生動物調查並未發現猴痘病毒,感染者也並未將病毒傳播給其他人,對於這次外來病毒爆發的擔憂逐漸消失了。
北美和南美、歐洲、亞洲和澳洲在那次疫情中都出現了猴痘確診病例,這些地區在這次也會同樣幸運嗎?
病毒會頻繁地在人類和其他物種之間來回傳播。盡管普遍認為新冠病毒是由SARS-CoV-2從蝙蝠或其他宿主傳播給人類的,但作為一種「反向人畜共患病」,人類也會導致白尾鹿,水貂,貓和狗感染這種病毒。俄亥俄州的一項研究采集了360份野生鹿樣本中,超過三分之一存在SARS-CoV-2抗體。在過去,當人類將鼠疫和黃熱病帶到新大洲時,這些病原體會分別在嚙齒動物和猴類體內形成儲庫,然後再重新感染人類。
隨著本次疫情的擴散,猴痘病毒獲得了前所未有的機會在非洲以外的動物物種中駐留下來,這可能導致人類感染並且增加了更危險的病毒變種出現的機率。「非洲以外地區出現猴痘病毒動物貯主將會是一個非常可怕的情景,」亞利桑那州立大學(坦佩校區)的病毒學家Bertram Jacobs稱,Jacobs的研究領域是牛痘,這種痘病毒曾被用作天花疫苗,幫助人類消滅了這種淪陷性的病毒。
許多國家的公共衛生官員建議出現猴痘病癥的人不要接觸寵物,直至痊愈為止。約有80%的病例出現在歐洲,歐洲食品安全域稱截至5月24日並未發現寵物或野生動物感染。但是,歐洲食品安全域補充說「需要人類和動物公共衛生部門之間進行密切協作,管理面臨感染風險的寵物以及預防病毒傳染給野生動物。」
人類感染猴痘病毒後再將其傳染給非洲境外野生動物的可能性「需要高度關註,」生態健康聯盟的獸醫學家William Karesh稱,上周,Karesh在世界衛生組織組織的一次猴痘研究咨詢會上談及了這種可能性。他說,目前,人類感染病例較少降低了這種機率。但是,嚙齒類寵物是一個特別令人擔憂的問題,還有數量龐大的野生嚙齒動物,嚙齒動物占哺乳動物總數的40%,這些野生嚙齒動物會翻找垃圾,可能會被汙染過的垃圾感染。「這很有可能導致感染,」他說。
目前還未找到猴痘病毒的非洲貯主。1958年,丹麥哥本哈根的一家實驗室第一次在來自亞洲的研究用猴子身上發現了這種病毒,科學家們目前認為這些猴子身上的病毒來自於一種非洲動物。自1970年剛果(金)(當時還是紮伊爾共和國)報告了第一例病例以來,所有人類感染病例都可能是被非洲動物傳播的病毒感染的。
然而,目前為止,人們只在六只於非洲捕獲的野生動物身上發現了這種病毒:三只西非松鼠、一只甘比亞鼠、一只鼩鼱以及一只白眉猴。猴痘病毒抗體在非洲松鼠身上最為豐富。「除了嚙齒動物之外,我們對其他貯主的了解非常少,」亞利桑那州州立大學的痘病毒研究員Grant McFadden稱。
但是,目前清楚的是猴痘能夠感染許多其他野生動物或飼養動物。1964年,荷蘭鹿特丹爆發猴痘疫情,動物園飼養的巨型食蟻獸、紅毛猩猩、大猩猩、黑猩猩、一只長臂猿以及一只狨猴被感染。研究人員還刻意感染了許多實驗室動物,包括兔子、倉鼠、豚鼠和雞,但並不一定會引起病癥。
對於許多病毒來說,病毒表面蛋白和宿主細胞受體之間是一種鑰匙和鎖的關系,這種關系決定了病毒可以感染哪些動物。例如,SARS-CoV-2的棘蛋白會依附在血管收縮素轉化酶2上,導致這種蛋白可以附著在人類、水貂、貓和許多其他物種體內的各類細胞上。但是痘病毒似乎不需要特定的宿主受體,這導致許多痘病毒能夠感染各類哺乳動物細胞。艾德蒙頓艾爾伯塔大學的痘病毒研究員David Evans指出,牛痘,即天花疫苗病毒,除了能感染牛和人之外,甚至還能感染果蠅。美國國家過敏和傳染病研究所的病毒學家Bernard Moss假設,一些痘病毒的表面有蛋白質,形成「疏水面」,這是一個拒水區域,可以非特異性地與親水細胞膜結合,並啟動感染過程。
但是,痘病毒是否能夠復制自身並最終在某一物種中駐留下來形成貯主,這取決於它抵禦宿主免疫攻擊的能力。痘病毒有相當多的基因,大約有200個,大約一半會破壞宿主的免疫反應。「有些病毒跑開了,藏起來了,或者隱身了,避免直接接觸免疫系統。」,McFadden說。「痘病毒大體上是站起來戰鬥的。」
病毒對宿主免疫系統的防禦力似乎主要取決於病毒基因組周圍零散分布的一種基因,這種基因可以為含有錨蛋白重復序列結構域的蛋白(目前對這種蛋白了解很少)進行編碼。都含有錨蛋白重復序列的病毒蛋白具有「分子粘蠅紙」的作用,Evans稱,可以依附在宿主蛋白上,應對免疫反應。「正痘病毒屬具有這種錨蛋白重復序列結構,對於其中的大部份,我們並不知道其針對哪種宿主蛋白,」Evans說。「但是,對於為何其中某些病毒可以感染這些宿主,其中可能蘊含著我們了解這一問題的鑰匙。」
天花病毒似乎已經失去了許多這種免疫逃避基因。天花病毒只能在人類中存活,沒有動物貯主,因此,透過全球性疫苗接種可以消滅天花。猴痘病毒要更加復雜。但是,關於猴痘目前仍有許多疑問,這導致沒人知道猴痘病毒是否會在非洲以外的野生動物中形成病毒儲庫。「其中一個問題是缺少興趣,」美國農業部的微生物學家Lisa Hensley稱,Hensley在2001年開始研究猴痘,屬於一家美國陸軍實驗室的研究計畫的一部份。
Hensley曾在國家過敏和傳染病研究所和Rimoin合作研究猴痘病毒近十年,Hensley呼籲人們對於病毒的行為方式以及下一步的可能演化保持開放態度。「我們逐漸認識到這是一種值得關註的疾病,我們的了解並不像我們以為的那麽多。」
文章來源:
https://www. science.org/content/art icle/concern-grows-human-monkeypox-outbreak-will-establish-virus-animals-outside-africa
以上中文轉譯為譯者個人對於文章的概略理解,論文傳遞的準確資訊請參照英文原文。