June 21, 2012

人与人之间可传播的禽流感病毒可在自然界进化

新的研究发现,人与人之间通过空气传播的禽流感H5N1流感病毒有可能在自然界进化。由剑桥大学的德里克·史密斯教授和科林·罗素博士领导的研究结果于今天(6月22日)发表在该杂志上 科学.

目前,禽类H5N1 也称为 可以从鸟类传播给人类,但不能(或很少)从人类传播给人类。但是,Herfst,Fouchier和他的《科学》杂志的同事以及Imai,Kawaoka和他们的同事最近发表了两篇论文。 自然 揭示可能只用五个 (氨基酸取代)或四个突变加上重排,禽类H5N1可以在 ,因此可能在人类中出现。但是,直到现在,还不清楚这些突变是否会自然进化。

剑桥研究人员首先分析了所有 在禽类H5N1上可用 从过去的15年开始,重点关注鸟类和人类。他们发现在实验病毒中观察到的五个突变中的两个(来自Fouchier和Kawaoka实验室)已经发生在许多现有的禽类中 。此外,他们发现许多病毒都具有这两种突变。

剑桥大学皇家学会大学研究员Colin Russell表示:“具有这两个突变的病毒已经在鸟类中普遍存在,这意味着某些病毒可能仅需在人类中获得三个额外的突变就可以在空气中传播下一个关键问题是“三个很多还是一个小的?” ”

科学家们使用一个 病毒如何在哺乳动物宿主内复制和进化以及评估各种因素对其余三个突变是否可以在单个宿主内或宿主之间短链传播中进化的影响

增加突变发生可能性的因素有:

1.随机突变。流感病毒的复制机制不能完美复制。平均而言,流感病毒每次复制自身时,都会在每种新病毒的基因组中的某个位置发生大约一个突变。在每个受感染的人类中,都会有数十亿种病毒,因此,随着许多病毒的复制,多个突变会在单个宿主内积累。 2.积极选择。如果剩余的某些突变帮助禽流感病毒适应哺乳动物,那么这些突变将使病毒更加适合,因此将被积极选择并优先积累。

3.长期感染。某人被感染并产生新病毒的时间越长,突变积累的时间就越多。

4.功能上等效的替代。福克斯(Fouchier)和川冈(Kawaoka)所确定的替代物集不可能是能够产生可传播气溶胶的病毒的唯一替代物组合。出现的可能性随组合数量的增加而增加。

5.禽内病毒种群的多样性。考虑到所有突变,由于随机突变,它们很可能在宿主体内,有可能来自禽类的禽流感病毒感染人类后,可能会出现常规监测无法检测到的突变。例如,如果来自鸟类的100个病毒颗粒感染人类,并且其中一个颗粒具有关键突变,则即使常规测序无法检测到该突变,也会增加该突变在宿主内达到高水平的可能性。

6.哺乳动物之间的传播。如果哺乳动物能够传播具有某些但不是全部必需替代品的病毒,则可能会增加机载可传播病毒进化的可能性。

降低突变发生可能性的因素有:

1.有效的免疫反应。有效的免疫反应将缩短感染时间,从而减少累积突变的时间。

2.有害替代。如果空中传播所需的任何替代物对病毒有害,那么平均而言,它将减缓突变的积累。

3.获得突变的顺序。目前尚不清楚是否需要以特定顺序获取空中传播能力的突变。如果这样做的话,平均而言,它将减慢突变的积累。

“利用我们掌握的信息,无法说出该病毒在人间传播的确切风险。但是,结果表明,其余三个突变可能在单个人宿主中进化,从而使该病毒自然进化。潜在的严重威胁,”剑桥大学传染病信息学教授德里克·史密斯(Derek Smith)说。 “我们现在知道这些病毒可以在自然界进化,并且需要做些什么才能更准确地评估自然界进化的这些突变的风险。”

科学家们建议,以下活动应被视为评估和改善可通过气溶胶传播的H5N1病毒出现的风险的高度优先事项。

首先,在通过空中传播能够替代的病毒传播区域以及通过鸟类迁徙和贸易与这些区域相连的区域中,已经进行了额外的监视。另外,对于可能具有与Fouchier和Kawaoka实验室相同功能的突变的监视也要加强。

其次,与监视有关,应该通过“深度测序”对H5N1病毒进行一些有针对性的测序,在实验室中,实验室会对来自单个宿主的许多病毒进行测序,以寻找可能积累了关键突变的病毒,即使这些病毒只是很小的一个动物中病毒的比例。

第三,需要进行进一步的研究以确定与Fouchier和Kawaoka实验室确定的替代品不同但具有相同功能的替代品和替代品组合能够进行 在哺乳动物之间可以通过空中传播。

第四,需要进行进一步的研究,以阐明与每次空中传播相关的主机内适应性和主机间可传递性的变化,从而实现替代和替代组合。

史密斯教授补充说:“这种情况类似于评估地震或海啸的风险。我们不知道确切的时间和地点,而是通过加强监测和研究–其中一些已经在进行中–科学家和公共卫生官员将能够提高评估风险的准确性,并将这些风险降到最低。”



更多信息: 论文“呼吸道飞沫可传播的A / H5N1流感病毒在哺乳动物宿主中进化的潜力”将在6月22日出版的《美国医学杂志》上发表。 科学.
期刊信息: 科学 , 自然

Provided by 剑桥大学
引文: 人与人之间可传播的禽流感病毒可在自然界进化(2012年6月21日) 2021年3月2日检索 from //xasqxhb.com/news/2012-06-avian-flu-viruses-transmissible-humans.html
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