读者来信

2009年4月份，猪流感暴发；6月11日，世界卫生组织宣布把本次流感警戒级别升至6级，严重程度评估为中等；7月16日和7月24日，又就相关情况作出补充说明，认为流感大流行在发生疫情国家内的进一步传播以及蔓延到更多国家是不可避免的，当前首要任务始终是确定哪类人群患重病的风险最高，从而可以采取步骤对他们进行最佳保护。我国卫生部也放宽了对流感的“围堵”政策，已不再强制要求密切接触者集中医学观察。

世卫组织在其流感大流行情况说明中还指出，由于无法制止大流行性病毒的传播，所有国家都将需要疫苗，世卫组织正在进行新候选疫苗病毒的开发工作，适时启动疫苗临床试验，并不断提高疫苗产量。

贵刊曾就猪流感疫情，作过综合报道。请问贵刊能否就猪流感疫情作一下回顾性介绍并详细介绍流感病毒疫苗的研发，谢谢！

编者回答

认识流感病毒，采取正确对策

2009年4月，墨西哥暴发甲型H1N1流感。2009年5月，本刊对本次流感疫情进行了综合报道，当时有30个国家正式报告了4694例流感感染病例，53例死亡（2009年5月11日，WHO流感监测报告）。2009年6月11日，世界卫生组织总干事陈冯富珍正式宣布把甲型H1N1流感警戒级别升至6级，但是根据各国的疫情监测，谨慎地将严重程度评估为中等。而当回复此读者来信时，世界卫生组织确认全球144个国家和地区共有134503例甲型Ｈ1Ｎ1流感确诊病例，其中包括死亡病例816例（2009年7月24日10时）。

据此可以看出，也正如世界卫生组织所宣称的，流感大流行蔓延到更多国家是不可避免的，大流行性病毒的传播已经无法制止。但值得庆幸的是，在经历过流感疫情初期的慌乱后，人们已经开始理性看待本次流感大流行。到目前为止，这次流感大流行的特点是，绝大多数的病人症状较轻，即使没有治疗，病人在发病后的一个星期内通常会康复，死亡病例大多为患有心血管病、呼吸道疾病、糖尿病和癌症等疾病的高风险人群。由于无法制止大流行性病毒的传播，并可能给医疗资源造成严重压力，各国都根据各自的实际情况调整了流感防控的具体要求，世界卫生组织下属的疫苗战略咨询专家组（Strategic Advisory Group of Experts，SAGE）强调在继续对疫情进行监控的状态下，所有国家都应做好疫苗准备工作，并应做好疫苗的分配以及新型疫苗的市场销售后监测。

普遍接受的看法是，致病原与宿主之间，通过适应性达到某种平衡，而不会杀死宿主；病毒依靠宿主传播，也会随着宿主的死亡而死亡，只有宿主存活，病毒才有获得继续生存的机会（或者其后代）。最典型的例子疱疹病毒，大部分西方成年人都有慢性疱疹病毒感染，该病毒通过某种机制躲避宿主免疫系统的攻击，潜伏感染。但是流感病毒采取另一种方式，感染宿主后，快速增殖，通过咳嗽和喷嚏离开宿主并寻找新的宿主。大多数人对流感病毒都能适应，但是当不同种属间的流感病毒进行基因重排时（genetic reassortment），例如猪流感、禽流感和人类流感病毒通过基因重排，就产生新的破坏此种适应性的病毒株。这也是大流行与季节性流感表现模式不同的原因之一。季节性流感主要感染老年人，大流行流感主要感染青壮年人，由于因为老年人曾经感染过流感病毒，所以一般有交叉保护免疫作用。

当人群对某一种流感病毒变异株没有免疫力时，便会形成流感大流行，那么变异的决定性基因是什么？

决定性基因是编译血凝素(hemagglutinin，HA)和神经氨酸酶(neuraminidase，NA)这两个病毒表面蛋白的基因。感染哺乳类的A型流感病毒主要在呼吸道上皮细胞内复制。病毒通过HA与上皮细胞表面的唾液酸结合，进入细胞内。而神经氨酸酶则是通过水解这种结合，将新的病毒颗粒（virions）从细胞或保护肺和气管的黏液中释放出来。新的病毒颗粒就可以感染新的细胞或新的个体。针对HA或NA的抗体与之结合后，阻止他们发挥功能，就可以保护宿主细胞免受感染，从而提供保护性免疫。通过分析NA-抗体复合物的结构，并进行合理化药物设计（rational drug design）制备的抗流感药物zanamivir（乐感清）和oselatamivir（达菲）是通过阻断NA的活性位点起作用的。

由于流感病毒的聚合酶缺乏校正功能（proof reading），导致基因复制时的精确度下降，变异增加，这也是HA和NA蛋白多变的原因。在宿主免疫系统产生的中和抗体的选择性压力之下，病毒株通过变异，躲避机体产生的抗体的作用，从而变异为所谓的逃逸株，并引起每年一次或两年一次的“季节性”流感暴发。

人类流感病毒和禽流感病毒通过基因重组产生新的NA和HA类型：流感病毒由八个不连续的基因片段组成，一个细胞如果同时被人类流感病毒和禽流感病毒感染，这些片段就有可能被错误的重排，病毒表面表达的是禽流感病毒的HA或NA，其他基因不变，产生仍能在人群中流行的新的人类流感病毒。水鸟（aquatic birds）是A型流感病毒的主要宿主，其流感病毒有16种HA和9种NA。猪既可以感染禽流感病毒，也可以感染人类流感病毒，被认为是流感病毒基因重组最常见的适应性宿主（adapting host）。

20世纪，造成大流行的3种流感病毒分别是H1N1（1918年）、H2N2（1957年）和H3N2（1968年），最严重的是1918年的H1N1流感病毒，造成约4千万～7千万人死亡，而当时全球人口的总数不及今天的1/3。尽管人类A型流感病毒直到1933年才被首次分离，科学家通过保存的肺组织和阿拉斯加永久冻土层下的尸体，已经用PCR方法重建了1918年的流感病毒。该病毒对啮齿类、雪貂和非人灵长类毒性极强，具有禽流感的特征。1957年的亚洲流感病毒和1968年的香港流感病毒则被认为是源自于鸭流感病毒（duck viruses）和人类流感病毒的基因重排产物，猪是适应性宿主。

大量证据表明，H1N1和H3N2病毒可以在猪和人之间穿梭，正在流行的猪流感病毒H1N1可能源自1918年的流感病毒，被确认含有人、猪和禽流感病毒的遗传特征。从1998年到本次流感大流行前，美国已经有12例H1N1感染人的报道。本次大流行中，截至2009年7月24日，美国共有37246例确诊感染病例，211例死亡病例；中国（包括香港、澳门、台湾地区）有4090例确诊感染病例；全球有144个国家和地区，共134503例确诊病例，死亡病例816例。其他病毒，例如H9N2、H7N7和H5N1，宿主虽然比较稳定，但也可以直接从禽类感染人类，导致严重的感染，但没有引起人群之间的传播。

什么决定了新的病毒株从动物传向人类，并在人群之间传播？

首要因素是与呼吸道上皮细胞表面半乳糖结合的唾液酸。人类或猪流感病毒的HA优先识别通过α2,6键与半乳糖结合的唾液酸，禽流感病毒HA则识别通过α2,3键结合的唾液酸。人类上呼吸道仅有α2,6唾液酸存在，下呼吸道有α2,6和α2,3唾液酸，所以吸入微量的禽流感病毒，例如H5N1病毒，一般很少能导致感染，大于60%的致死性禽流感病毒性肺炎都是由于与病禽的近距离接触，导致病毒进入气管、支气管引起的。

唾液酸的链接方式并不是决定种间传播的唯一因素。传染实验表明，除HA、NA外，其他基因的变异，对传染性也有一定的影响。越来越多的证据表明，病毒聚合酶复合体，也影响传染性，机制不明。

能否从核酸序列预测流感病毒在人群之间传播的能力？

将来或许是可能的。科学家正在鉴定过去大流行时流感病毒的保守氨基酸序列。但是由于不清楚决定感染性和毒性的具体因素，所以从病毒RAN序列预测传播能力还为时尚早。

就某一特定流感病毒来说，决定感染严重程度的因素是什么？

流感的严重程度由病毒和宿主双重因素决定。宿主因素包括年龄、健康状态、是否有同一病毒或类似病毒感染史。年幼、衰老、孕妇、免疫力低下者在非大流行、季节性流感暴发时都是特别易感人群。继发性细菌感染也起着重要的作用，最好的例证就是接种肺炎球菌疫苗合并流感是最高危人群。对病毒的早期免疫反应被认为是决定严重程度的主要因素：早期反应越激烈，死亡率越高。具有保护作用的中和抗体，需要在感染几天后才能产生。而固有免疫（innate immune）则可在感染后几分钟到几小时之内启动，产生大量的炎症性细胞因子，并导致血管渗透性增加和水肿，引起免疫细胞的聚集、组织损伤、肺功能破坏。这就是所谓的细胞因子风暴（cytokine storm）。上述病理生理现象首先在感染H5N1的禽流感患者中发现，可能是1918年流感大流行导致健康年轻人死亡的主要原因。Orla M Smith等研究认为，宿主巨噬细胞表达的模式识别受体NLRP3（NLR family, pyrin domain containing 3），能够与A型流感病毒的RNA结合，形成信号蛋白复合体（又称炎症小体），激活caspase-1，促使细胞分泌前炎症因子IL-1b和IL-18，引起组织内中性粒细胞和巨噬细胞聚集和炎症反应，清除病毒。若炎症反应过于强烈，导致细胞因子风暴，就会引起严重的组织损伤或死亡。实验小鼠敲除NLRP3或caspase-1后，IL-1b的分泌下降，A型流感病毒所致的炎症反应反而加剧，表明IL-1b有保护作用。研究人员推测，在病毒感染的早期，促进IL-1b等的分泌，控制炎性反应，或可以减少细胞因子风暴发生的几率。

可以抑制宿主抗病毒反应的病毒蛋白的产量也是决定病毒毒力的因素之一，例如流感病毒NS1蛋白可以抑制INF-1（type I interferon）的产生，而通常情况下，病毒感染可诱导宿主细胞产生INF-1，进而诱导细胞产生抑制病毒复制的抗病毒蛋白。此外，如前文所述，决定感染严重程度的还有HA和NA以及聚合酶复合体，除了对传染性和复制能力的影响，很少了解他们是如何影响与疾病严重程度有关的病毒基因的。

能否从基因组序列预测流感病毒的病原性？

暂时还不可以。

制备新流感病毒的疫苗为什么要这么长的时间？

世界卫生组织流感合作中心是由世界卫生组织指定并得到国家当局全力支持的动物或人类流感实验室，在世界卫生组织网络内执行特定任务，接受世界卫生组织规定的正式职权范围，具有全球责任和更强的技术能力。自 2008 年 5 月起，世界卫生组织流感合作中心包括设在伦敦、墨尔本和东京的世界卫生组织流感参考与研究合作中心、设在亚特兰大的世界卫生组织流感监测、流行病学和控制合作中心以及设在曼菲斯的世界卫生组织动物流感生态学研究合作中心。

合作中心的实验室通过RT-PCR以及快速测序，对人群中流行的流感病毒进行快速分类，信息全球共享。合作中心下属的一个关键委员会，一年召开两次会议，确定疫苗标准病毒株(H1N1、H3N2、influenza B)。当有像猪流感这样的紧急状况时，会临时改变机制，以确保疫苗的生产。

从产量上来说，最有效的是减毒疫苗，减毒疫苗有微弱的复制活性，一般不会致病，减毒疫苗主要在前苏联使用，近几年才在全球大规模使用。有复制能力的减毒疫苗的一大优势是使用剂量低，劣势是安全性存在问题。基于这个原因，减毒疫苗不推荐用于小孩和老人。如果存在交叉反应中和抗体，就必须增加疫苗剂量，否则不能引发免疫反应。

因为蛋白不能正确折叠，通过重组蛋白方法生产流感疫苗一直没有成功。

应用更为广泛是通过福尔马林或β-丙内酯灭活的灭活疫苗，分为全病毒灭活疫苗和裂解疫苗和亚单位疫苗，这种疫苗接种时需要更高的滴度。科学家一直在探索能大规模、高产量生产疫苗的细胞培养体系，但至今没有发现理想的解决方案。目前最合适的仍是鸡胚法，该方法需要大量的鸡蛋，特殊的生产设施，既不能大规模生产，周期也比较长，生产三价灭活疫苗的时间大约为6个月到1年。如果猪流感病毒持续流行和演化，并且和已知的H1N1人流感病毒不同的话，那么就要考虑增加生产第四种组分。

生产H5N1病毒疫苗，则要更长的时间。H5N1毒性强烈，可以直接杀死鸡胚，为了解决高致病性H5N1禽流感疫苗研制中的安全问题，目前采取的策略是以低致病性禽流感病毒作为疫苗候选株，通过基因工程技术将H5和N1抗原嵌合至相应位置后获得了重组病毒株。

是否有可能生产一种可以抵抗所有流感病毒株的万能疫苗？

同HIV疫苗以及丙型肝炎疫苗一样，流感疫苗的终极目标也是希望能产生针对在病毒功能中扮演关键角色的保守组分的抗体。在实验室中制备通过结合到HA高保守区域的阻止感染的单克隆抗体是可行的，HIV中也发现了类似的单克隆抗体。但是现在仍然无从知道如何通过疫苗诱导人体免疫系统产生这种抗体。即使这样，当新型的、快速传播的、严重的流感大流行时，用人工生产的单克隆抗体治疗和预防流感是恰当的。在疫苗缺乏的时候，对一线医务人员每月应用一次保护性的人源化的单克隆抗体比每天应用抗病毒药物的效果好。而且单克隆抗体因为针对的是高度保守区域，可以提前生产、库存，不用每年更新。

政府和个人都应理性面对突发的流感大流行，政府需要及时进行情况监测和评价，进行科学知识宣传，指定相关措施减少疾病传播，并持续提供卫生保健。在流感的全球传播已经不可控的情况下，要制订相应方案，做好疫苗的制备、分发工作。个人也应在政府的指导之下，合理安排工作、旅游等，配合政府和相关机构，为控制本次流感的大流行作出自己的贡献。