从新冠肺炎和艾滋病认识病毒对人类的威胁
日期:2020-03-23  来源:腾讯新闻

  2019年底在我国出现的武汉不明原因肺炎,现在我们已经清楚地认识到这是一种新型冠状病毒(2019-nCoV)引起的传染性超强的疾病,短短的2个月的时间已确诊感染人数达 7万多人,2000余人死亡,对我国的经济和社会生活造成了巨大影响。在党中央的坚强领导下,全国人民众志成城抗击疫情,近日的新增确诊病例数呈逐渐下降,我们已经看到了战胜疫病的曙光。38年前的1981年,在美国发现男性同性恋人群中一种疾病,也就是我们现在熟知的由人类免疫缺陷病毒引起的艾滋病。现在我们从病毒学角度认识一下这两种都是由病毒所引发的严重传染病,他们有着截然不同的传播途径和防控策略。

  从病毒的跨物种传播引发的思考

  2019-nCoV是目前已知的第七种可以感染人类的冠状病毒,除了引起非典肺炎的SARS-CoV病毒和引起中东呼吸综合症的MERS-CoV病毒以外,其他几种冠状病毒(HCoV-NL63、HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-HKU1)仅仅引起比较轻微的感冒症状。既往的研究显示,由于蝙蝠和老鼠具有独特免疫系统,可以在不发病的情况下和许多病毒共生,是冠状病毒的天然储存库。一些研究发现我国蝙蝠检出的冠状病毒与本次流行的2019-nCoV最相似,全基因序列的相似性在95%以上,所以蝙蝠可能是2019-nCoV病毒的天然储存库。但蝙蝠通常不直接将冠状病毒传染给人类,因为二者至少还有1000多个碱基即几百个氨基酸的差异,要跨越这个种属屏障需要长期的进化才能完成。所以从蝙蝠到人还需要通过一个中间宿主。在2003年的SARS-CoV和2012年的MERS-CoV是分别通过在果子狸和骆驼中间宿主的进化和适应,直到与人的病毒只剩下几个碱基的差异时,才可以感染人并造成人传人的播散的。尽管此次新型冠状病毒的中间宿主目前还不清楚,但目前的调查研究提示很有可能是通过华南海鲜市场或其他市场上的某种野生动物。最新的研究显示穿山甲种群中存在大量与2019-nCoV相似程度更高的冠状病毒,很有可能是2019-nCoV的潜在中间宿主。寻找并确认2019-nCoV的中间宿主,将是今后开展溯源调查研究的重点。查清冠状病毒从蝙蝠这一天然储存库,感染人所依赖的动物中间宿主,不仅可以查明本次流行的起源,还可以预防冠状病毒对人跨物种传播的再次来袭。

  

  (引自Jie Cui等Nature Reviews Microbiology2019,经作者适当修改调整)

  我们知道艾滋病毒(HIV)是大约100年前通过跨物种传播,从灵长类动物的SIV传播给人的。更精细的溯源分析显示,在人类引起广泛传播的HIV-1 M组和N组病毒来源于黑猩猩的SIV病毒。而HIV-1的O组和P组病毒以及HIV-2型病毒则来源于大猩猩或非洲叶猴等其他灵长类动物的SIV病毒。也就是说,艾滋病也是SIV多次跨物种传播进而导致人传人的病毒性传染病。

  

  感染人类的冠状病毒与动物冠状病毒之间的系统进化关系(中国疾控中心网站)

  

  HIV与不同灵长类动物的SIV之间的系统进化关系(Field Virology,第六版)

  无论冠状病毒还是HIV的溯源都显示,病毒的天然宿主中存在大量不同种类的病毒,病毒不止一次突破物种屏障传播给人类。但在这些病毒突破物种屏障感染人类之前,我们对这些病毒的情况知之甚少。尽管病毒跨越物种屏障并在人类之间传播是一个相对小概率事件,但是近一两百年来,人类社会空前发展,在开发和使用自然资源过程中不可避免越来越多地接触野生动物,因而导致类似的事件反复发生。这也提示我们,在接触自然、获取自然资源的过程中要时刻保持敬畏之心。同时还需要加大力度投入基础研究,更深入地了解作为病毒天然宿主和中间宿主的野生动物的病毒感染情况,为未来防治可能的病毒跨物种人传人的病毒传播做好充分的准备。

  病毒的潜伏期、亚临床感染和病例发现及检测

  传染病根据潜伏期的长短分为急性和慢性传染病,急性传染病的潜伏期以天和周为计,慢性传染病则以月甚至年为计。一般而言,潜伏期越长的传染病发现的越慢越难,潜伏期越短的传染病发现的越迅速越容易。发现的越晚则控制的难度越大,因为该病在无声无息中已经传播至很远和很多人了。对这种疾病的溯源也越困难,或者是不可能完成的使命。据估计,潜伏期达7~10年的艾滋病于1981年在美国被首次发现时,可能已在全世界感染了几十万人。美国溯源查到的零号病人,在几十年后又被更新的数据证明是完全错误的。

  此次新型冠状病毒的防控工作也考验了我国的防控和科研能力。我国科学家在发现疫情初期就确定了该病的病原为新型冠状病毒;测定和公布了其全基因组序列,并分享给全世界;核酸诊断试剂很快得到开发并发放全国;多个团队开始开发新型冠状病毒疫苗;采取了最为严格的防控措施,全国各地的医务人员、防控人员紧急抽调到疫情最为严重的湖北省救治病人,以武汉为中心开展全国的疫情防控。这一系列的防控措施得到了世界卫生组织的充分肯定和赞扬,中国的有效的防控为全世界迎战新型冠状病毒提供了宝贵的时间窗口。但此次新冠病毒在武汉市、湖北省乃至全国的肆虐,给人民的生命健康带来了严重威胁,社会和经济生活受到了严重的影响。我们从科学的角度探讨一下,为什么新冠病毒和艾滋病病毒能造成如此广泛的传播和巨大的破坏。

  我们知道非典肺炎(SARS)的病死率约10%,中东呼吸综合症(MERS)的病死率约40%。截至目前,全国新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的病死率3-4%,湖北以外的病死率还不足1%(0.7%)。目前发现新型冠状病毒的潜伏期是1-14天,多为3-7天,在发病前有一段时间无症状,或者是仅有轻微的症状,很多流行病学调查观察到,一些症状轻微或者无症状的感染者有可能在不知情的情况下将病毒传播给他人。SARS-CoV和MERS-CoV的人传人的传播链是非常清楚的,回溯性调查几乎还原了所有传播关系。然而,目前看,新冠病毒的传播链相对复杂,不如SARS-CoV和MERS-CoV清楚,要想完全弄清十分困难。

  如果可以尽早地检出病毒,就可以尽早地确定感染者,给防治带来很大的帮助。但令人遗憾的是,经过一段时间实践,我们发现目前咽拭子检测会出现感染者假阴性的检测结果,还有一些感染者经过多次核酸检测才出现核酸阳性,更有一直不能确认核酸阳性的患者,但胸部CT显示明显的感染体征。因而急需更敏感、更准确的检测方法,或者利用一些辅助的手段帮助确诊。在最新的新型冠状病毒肺炎诊治手册中,已经将CT结果作为辅助的诊断标准。

  病毒感染后的潜伏期长和难于被检测的特性,会造成很多感染者不能被及时地诊断、收治和隔离,极易造成大范围的传播。从这一方面来看,新冠病毒比SARS-CoV和MERS-CoV更难防控。

  自2004年以后,我们再也没有发现SARS-CoV感染者,而且也没有再发现潜在的中间宿主病毒,可以说由于中国十分成功的防治彻底消灭了SARS-CoV。MERS-CoV因为已感染中间宿主骆驼几十年,非洲和中亚有大量骆驼已被MERS-CoV感染,很难以底清除所有被感染的骆驼,现在,仍有零星的MERS病例发生。此次新型冠状病毒流行的最理想的结果也是将其彻底消灭。否则,如果人类没能彻底清除2019-nCoV的传播,它就会变成像HIV一样的常驻病毒或像流感病毒一样的季节性流行病。

  相比新型冠状病毒,HIV成为人类的常驻病毒近百年,一百年前我们没有现在的科学水平和意识,无法在疫情爆发之初及时采取严密措施有效阻止病毒持续传播。而且,HIV诊断试剂虽经过多次的迭代和升级,具有较高的灵敏性和准确性,但HIV无症状的潜伏期更长,使其难于早诊断早发现,这是艾滋病防治的一大难题。尽管用于治疗艾滋病的抗病毒药物不断发展,种类越来越多,可以有效遏制病毒复制,延长感染者生命,但仍然没有彻底治愈艾滋病的药物或方法。感染者需要终生服药,如果治疗失败,感染者仍将面临发病乃至死亡的威胁。截至2018年底,艾滋病毒在全世界累计感染7000多万人,造成约3000多万人死亡。2016年联合国各成员国通过政治宣言,承诺到2030年终结艾滋病毒流行。根据联合国艾滋病规划署(UNAIDS)最新数据显示,全球艾滋病防控工作取得了显著成效,新发感染已呈下降趋势,但2018年仍有170万新发感染病例,要实现2030年终结艾滋病流行,防控工作仍然任重道远。

  希望通过我们的努力,新冠病毒也像SARS一样成为历史,也希望通过与艾滋病毒持续斗争,最终实现终结艾滋病流行的宏伟目标。要实现终结艾滋病流行的目标,我们必须遵循传染病的防控规律,不断提高大众的防控意识,采用新的技术手段精准开展预防干预,想方设法早发现早诊断早治疗,及时发现新的快速增长的病毒传播簇和传播网络,期待治愈方法和疫苗取得重大突破。