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為什麼突變的伊波拉病毒更致命?  

2016-11-28 09:11:21|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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在 2013 年開始吞噬西非的伊波拉病毒著實讓科學家非常傷腦筋,這不僅在於疫情的嚴重性,更在於前後病毒威力的差別:先前的疫情爆發僅讓不到 600 人被感染,但光是在賴比利亞、獅子山共和國和幾內亞在疫情受到控制之前,就超過 2 萬 8,000 人被感染。

其中一個可能的原因是病毒主要在大城市爆發,讓它比之前襲擊的鄉村更難撲滅,另外國家的國民健康普遍不足和其他環境因素也是主因。不過有兩篇論文提出其他有趣的可能性,發表論文的團隊不約而同地得出相似的結論:他們認為病毒爆發三個多月後歷經突變,使它們比起自然宿主──果蝠更偏愛傳染人體。

來自哈佛大學的演化遺傳學家,也是其中一篇論文的共同作者,巴蒂斯?賽巴提說:「這個病毒在以前並沒有那麼多人對人傳染的案例發生,它甚至發生許多突變。」

儘管她強調她的團隊發現的突變只是個案,不過他們和發表第二篇論文的團隊已經獲得許多她稱之「令人信服」的證據,證明病毒的突變致使它更偏好攻擊人體細胞。

由麻州大學醫學院的盧班教授所領導的團隊針對來自 1,489 名西非患者的樣本進行定序及分析。發現在 2014 年 3 月,疫情還未被偵測前,但實際上第一個案件已發生 3 個月時,序列其中一段負責接上宿主細胞的病毒表面蛋白質發生單一核甘酸的突變。而盧班形容突變「完全地取代原先的病毒」。另一篇於細胞雜誌刊登的論文也得出近似的結論:英國諾丁漢大學和巴黎巴斯德研究所一同分析了 1,610 段序列,也發現病毒表面的醣蛋白發生了點突變。

實驗本身就充滿難度

不過他們都遇到了相同的問題:他們並沒有使用真正的伊波拉病毒去做測試,而是使用了各自包含祖代病毒和突變種的基因,且對細胞無害的假型病毒。他們發現突變株比起原本的病毒更易感染人體的免疫細胞,且相對於齧齒類的肉食動物細胞,它們也更容易感染靈長類細胞。英國和法國合作的團隊更發現突變的感染率會隨著其他突變的發生而增加,進而推測病毒並不是一蹴可幾,而是經過一次又一次的適應才使他們更容易從人類傳染給人類。

但第二個團隊的領導者卻對這項結論語帶保留,強調了流行病學上的因素,例如:都市區域導致更嚴重的傳染等,這些才是最重要的原因。他們在論文上寫著:「僅靠著實驗數據呈現出的結果仍無法證明適應性突變在 2013 年到 2016 年的疫情中扮演重大的角色。」

儘管在 2015 年 3 月刊登於自然雜誌的論文並沒有找到病毒演化成更具傳染性的任何證據,不過該篇論文的第一作者卻對這兩篇新論文持肯定的態度,認為他們提出一個有利的觀點解釋醣蛋白的突變對病毒是有好處的。

盧班教授強調之前找不出證據的研究團隊並沒有錯,只是針對不同的問題:例如他們強調在病毒的突變率上或只分析疫情爆發早期分離出來的樣本。「所有的演算法仍只會得出伊波拉病毒不進化的結論,有時我們就是必須做實驗,畢竟事實有時根本不管電腦說什麼,病毒仍具更強的傳染性。」

論文的作者也同意為了闡明突變對傳播率和致病性造成的影響,科學家們必須針對真正的病毒顆粒設計實驗,並在動物和細胞株上同時進行實驗;但首先他們必須找到願意合作的安全防護等級第四級實驗室。另外,實驗本身也是一個困難點。對於這株世紀病毒的研究,勢必還有一條很漫長的路要走。

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