建立全球性网络来监看是否有新病毒从动物转移到人类,也许能在疫情爆发之前,就阻止了疾病的扩散。
重点提要
-大部分的人类传染病都源自动物。
-一直以来,流行病学家将这些灾难来源归咎于家畜,但野生动物也传染了很多疾病给人类,其中包含艾滋病毒。
-为了研究野生动物造成的威胁,科学家正在研究这些生物体内的微生物,以及常和它们接触的人。
-这种监视系统可能让科学家得以提早阻止成形中的传染病,避免造成全球大流行。
汗水沿着后背流下,多刺的灌木丛扎着臂膀,而我们又跟丢了!我和同事追踪了将近五个小时的这群野生黑猩猩,此时停止了咕哝、咆哮与尖叫(这些叫声通常能帮助我们在乌干达的吉巴勒森林里跟踪它们),而三只大的雄黑猩猩突然安静下来,表示有状况了。当我们接近一块小空地,突然发现它们就站在一棵高大的无花果树下,注视着一群在树顶上边吃边玩的红疣猴。
猴子继续享受早餐,没注意到树下的三只黑猩猩。黑猩猩彼此讨论了一会之后就分开了。黑猩猩首领蹑手蹑脚爬向无花果树,其它同伴也悄悄地爬上邻近的树。突然之间,首领快速登上无花果树并尖叫,猴群疯狂逃窜使得树叶如雨般落下,但这一切都在黑猩猩首领的算计之内:虽然它自己没有抓到猴子,不过有一个同伴抓到了一只幼猴,并拖着它爬回地面,准备分享到手的猎物。
当黑猩猩生食猴子的肉体和内脏时,我心想,这个场景真是包含了剧烈风暴的所有元素,足以让微生物从一个物种跳到另一个物种。就像太空旅行者在星系之间跳跃航行,猴子身上的致病微生物如今找到一个理想管道,可以顺利进入另一种宿主。此时,黑猩猩正在挖取食用新鲜的器官,它们的手沾满鲜血、唾液和排泄物,眼睛和鼻子多少也溅到些血液和其它液体,这些都有可能含有病原体。猎食者身上的任何伤口都能让病原直接进入血液,事实上,我的团队以及其它团队的研究都指出,动物(如黑猩猩与人类)进行的猎捕工作,确实提供了病毒从猎物进入猎食者的管道。艾滋病的全球大流行就是这么开始的:病毒从猴子进入黑猩猩,接着再到人类身上。
现今艾滋病如此盛行,我们几乎无法想象没有它的世界,然而全球大流行是可以避免的,如果科学家早在1960~1970年代开始寻找非洲人是否有新传染病的迹象,就可能在数百万人受艾滋病折磨之前先知道它的存在。有了第一手数据,流行病学家就可以介入并控制病毒的散布。艾滋病不是唯一来自动物的疾病,从过去到现在,一半以上的人类传染病都源自于动物,流行性感冒、严重急性呼吸道症候群(SARS)、登革热与伊波拉出血热只是其中几例。而今日人类族群间藉由道路与飞机密集交流,无论病原是直接来自野生动物(如艾滋病毒),或者从野生动物经由家畜再传到人类(如日本脑炎病毒与部份流感病毒株),都让新疾病更快速形成大流行。为了因应这些威胁,我和同事最近有一个大胆的计划,想要监视野生动物以及常与野生动物接触的人群,希望能得知新微生物出现或微生物活动改变的迹象。我们相信,这种监视系统可能提供早期警告,以制止疾病大流行。
追踪病毒的跳跃路径
我们的监视想法来自10年前开始的研究,当时我们在中非国家喀麦隆的农村进行一项病毒研究,那里的村民猎捕并屠宰野生动物,同时也饲养这些猎物做为宠物。我们尝试了解新型艾滋病毒是否会因此进入人群,而使得这些人的感染风险特别高。
要了解我们为什么认为这群中非人特别容易受感染,得先想象一个典型的丛林猎人如何度过一天。这名猎人只穿着简单的棉布短裤,赤脚穿过森林小径,背上还扛着一只20几公斤重的狒狒,他已经步行好几公里,而距离他的村庄还有好一段路。当这名猎人行走时,猎物的血混合他自己的汗水滴落在他的脚上,渗进这一路新增的伤口,狒狒血液里的各种病原就由此进入猎人的循环系统和组织了。
如果能够选择,这名猎人和村民还宁愿吃猪肉和牛肉,但是那些动物在当地非常稀少,所以他做了千年来全球各地人类都在做的事情:猎捕当地的动物,也就是猴子;就像我在美国纽泽西州的朋友于猎鹿季节时,为了准备年度鹿肉晚宴而在他们的农场所做的一样。不同之处或许是中非猎人与家人依赖这些食物为生,而比起和人类演化关系较远的鹿,灵长类猎物也较可能把病毒与其它微生物传染给猎人。
要说服村民与我们合作非常困难,因为他们害怕我们会没收猎物,但他们的合作是最重要的,只有在获得他们的信任之后,我们才能够开始搜集数据。除了抽取他们的血液、问一大堆关于健康与打猎活动的问题之外,我们还需要取得猎物的血液样品(我们给他们滤纸以搜集猎物的血液样品)。
我们从猎人和猎物的血液分析中,找到了几种先前不存在于人类身上的动物病毒。我们将其中一种病毒发表在2004年的《刺络针》,就是猴泡沫病毒(SFV),它和艾滋病毒同属反转录病毒。SFV天生就能感染大部份的灵长类,包括长尾猴、彩面狒狒与大猩猩,不过这些灵长类体内的病毒株各自带有独特的遗传变异,而我们发现这三种动物的病毒变种都已经进入猎人族群。其中特别有说服力的证据是一个45岁村民,他曾经猎捕与屠宰过大猩猩(现在的猎人已经很少追捕这种动物了),并证实感染了大猩猩的SFV。
在同样的中非人族群里,我们也发现多种同样属于反转录病毒的人类嗜T淋巴球病毒(HTLV,因倾向感染免疫细胞里的T淋巴球而得名),其中HTLV第一、二型早已感染全世界数百万人口,并且导致部份受感染者罹患癌症和神经疾病,但我们发表在2005年《美国国家科学院学报》的HTLV第三、四型,则是科学上的新发现。HTLV第三型和猴嗜T淋巴球病毒(STLV)第三型有高度的遗传相似度,显然是经由打猎从受感染的猴子身上而来。而HTLV第四型的来源目前还不清楚,但是只要我们继续搜寻猴子体内的相似病毒,或许也会发现该病毒同样来自其它灵长类。我们还不知道SFV或新种HTLV是否会使人类生病,虽然病毒不一定会让宿主生病,而让宿主生病、甚至能人传人的病毒也不一定会导致大流行,且通常它们会自动撤退,但是SFV与HTLV跟艾滋病毒是同一个家族,而艾滋病毒确实造成全球大流行,因此流行病学家必须密切注意它们。
我和同事将动物的病原体转变成人类专有的过程分成五个阶段:在第一阶段,此病原只能存活在动物体内;第二阶段,病原只能经由动物传染给人类;第三阶段病原主要从动物传给人,但是在消失前可以在人与人之间传播一段短时间;一旦病原发展到第四阶段,它在人类之间的蔓延会持续更久;到达第五阶段后,病原成为人类的专有病原,不再利用原来的动物做为宿主。而第四和第五阶段的病原最有潜力导致大量人类死亡。
掌握新现身的病原
如果我们早在30年前就持续监看猎人,那么也许能在艾滋病毒大流行之前先一步发现。但是那个时间点已经过去了,现在的问题是,我们怎么避免下一个凶猛的杀手病毒?当我和同事确认可以有效研究偏远族群,我们知道可以进一步扩大研究来监听病毒的“密语”,也就是动物病毒转移到人类身上的模式;同时也体悟到有了全球监控系统,或许就可以在一个新传染病爆发前先取得警告。
幸运地,藉由与Google及史科尔基金会合作,我们得以启动全球病毒预测行动(GVFI),这个计划让全球的流行病学家、公卫工作者和环保生物学家合作,希望能在疾病刚开始传染时就找到病原,同时监控这些微生物从动物进入人类体内并传播开来的情形。除了每日监视病毒或特殊疾病,GVFI还搜集所有在动物与人类之间流通的病毒、细菌和寄生虫的信息。
(摘自台湾《科学人》杂志 作者:沃尔夫(Nathan Wolfe) 翻译:林雅玲)

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