人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）极善于和我们身体内的免疫系统“躲猫猫”，一次又一次使我们研发有效疫苗的努力落空，而造就它这一特性的可能恰恰就是它的弱点所在。

HIV之所以能够避开免疫系统的攻击，原因在于它能以极快的速度复制自身，在此过程中它不断突变，以致于它所产生的每个子代都与亲本HIV本身有些微不同。这种改变的速度意味着，两个病毒分离株越是相似，就越有可能两者最近曾共享同一宿主——这就使追踪这种病毒的传播成为了可能，并且还可据此设计精准干预措施来阻断病毒的传播。

2015年年中，在纽约科学院（美国•纽约）曾召开了一场研讨会，科研人员、公共卫生专家、HIV/AIDS权利拥护者共同探讨了如何充分利用系统发生学分析技术，最大发挥其潜能，以及由此带来的棘手的伦理学和法律问题。

“这是方法学的一项重要突破。”马里兰大学医学院人类病毒学研究所（巴尔的摩）的流行病学家威廉•布拉特纳（William Blattner）对这一技术赞誉有加。现在DNA、RNA测序成本的大幅降低使得可以对大规模样本应用系统发生学分析，而早期工作也已经得出了一些令人惊讶的发现，比如HIV是怎么传播的？什么时候对其加以控制最有效？

这项技术的核心是一个假设：如果两个人的HIV序列差异小于1.5%，那么他们就在一个“传播簇”（transmission cluster）中。这并不是说其中一个人传染了另一个人——这里面可能还有中间人，但这两个人的感染是密切相关的。由于HIV是以一个恒定的比率在突变，研究人员甚至可以构建一个分子时钟来预测传染何时发生。而用系统发生学技术对处于一个有限地理区域的很多HIV感染人群信息进行分析就能画出类似航空路线图的简图来，科研人员藉此便能推断出HIV传播的方向和速度。

两项利用系统发生学分析开展的研究

一项研究由美国疾病预防与控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）的流行病学家亚历克萨•奥斯特（Alexa Oster）带领开展。按照CDC的建议，每个新诊断为感染HIV的患者在开始抗逆转录病毒治疗（antiretroviral treatment，ART）前都要接受病毒耐药检测。这需要对HIV进行测序，CDC由此建立了一个匿名数据库，其中包含了诸如病毒传播的可能方式、患者年龄等信息。Oster的研究正是在此基础上开展的。

与加州大学圣地亚哥分校的科研人员一道，Oster的团队挖掘了全美范围内27个地点的HIV序列。他们发现，88%的HIV传播都由男男性行为者（men who have sex with men，MSM）所致。令人惊讶的是，在注射毒品的人中，无论男性还是女性，造成HIV传染最常见的原因并非是共用注射器，而是与MSM有性接触。研究还得出了另一个出人意料的结论，异性恋的女性之所以感染HIV，很多时候并非是由异性恋男性传播的，她们的感染更常见的原因是与MSM有性接触。

CDC目前正在追踪30多个人各自的传播网络，来看到2020年感染人数是否会增长。Oster说：“如果我们能预测哪些传播簇会扩大，我们就会知道应该从哪儿着力，有的放矢地开展预防。”

另一项研究由伦敦帝国理工学院的流行病学家克里斯多夫•弗雷泽（Christophe Fraser）团队开展。他们的研究队列主要由MSM组成。在分析了13000多个HIV序列后，他们识别出了106个不同的传播网络，以及883名传播者，他们中的69.2%都未确诊HIV感染；相反，确诊了感染、正在接受ART的患者却很少传播病毒。而且，40%的传播者都是最近被感染的，此时他们的传染性最强。这些结果提示，用ART治疗高风险人群，即使他们的HIV检测呈阴性，将显著降低HIV的传播，这种方法就是所谓的暴露前预防（preexposure prophylaxis）。

更大规模的研究

一项野心勃勃的新研究PANGEA_HIV（Phylogenetics and Networks for Generalised HIV Epidemics in Africa）计划在撒哈拉以南非洲四国对2万例HIV病毒进行全基因组测序，他们打算从其他研究中入组受试者。PANGEA_HIV的目的是看系统发生学是否能准确评价HIV新发感染率。而这样又能揭示一种预防措施是否有效。“如果用基因数据就能看出干预的效果，那要比现行的方法——对未感染队列进行长时间随访，便宜得多。” PANGEA_HIV研究的合作者之一、维康信托非洲健康与人口研究中心（南非•姆图巴图巴）的生物信息专家图里奥•德•奥利维拉（Tulio de Oliveira）说。

发言人强调了系统发生学分析的局限性，并警示说数据很可能被滥用。比如，男同性恋可能因感染异性恋女性而受到谴责。现在，一些国家仍把传播HIV的人和同性恋者列为有罪，一些发言人担心，这些国家政府可能会试图获得研究中的机密信息，以此找出研究参试者。“系统发生学分析技术得出的结果并不是证明谁传染了谁，而是表明在某段时间内这些人属于一个传播簇。”纽约治疗行动组织的马克•哈林顿（Mark Harrington）强调：“我们可不希望由此引发一系列法律案件，一个人被告了，只因他与另一个人的HIV在生物学上相似。”

（作者：白蕊)

参考文献：Science 2015;348:1188-1189