作者:苗妮 来源:中国科学报 发布时间:2014-5-5 10:41:31
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从冰冻木乃伊、结痂信封到世界卫生大会
世卫大会将决定何时销毁唯一已知天花病毒存留

 
即使官方存留被销毁,一些病毒可能还隐藏在其他冷冻环境中,或者病原体可能再次出现,就像这具在皇后区发现的木乃伊。
 

法医人类学家Scott Warnasch正在检查一具有着160年历史的木乃伊。
图片来源:NYC Office of Chief Medical Examiner
 
2011年,建筑工人在美国纽约皇后区发现了一具尸体。纽约首席法医办公室法医人类学家Scott Warnasch的团队最终证实,这是一具19世纪中期的木乃伊。她被安置在一架铁棺材中,保存得异常完好,来自于一位穿着睡衣和袜子的非洲裔美国女性。法医团队感到奇怪:19世纪中期的黑人女性不太可能担负得起如此豪华的安居之所。
 
尸体上的病变和肿块令纽约首席法医人类学家Bradley Adams想起了他曾看到的天花患者的照片。于是科学家们意识到,密封的昂贵棺材可能并不代表着富有,而是意图隔离传染病。发现地点立即成为了潜在的生物危害现场,纽约市公共卫生部门试图向美国疾病控制和预防中心(CDC)寻求建议。
 
CDC官员向纽约调查人员保证,其感染风险很低。不过CDC迅速派出流行病学家Andrea McCollum和一个科学家团队身穿防护服对组织样本进行检验。没有人知道天花病毒可以在人类尸体中存活多久,McCollum的团队希望从木乃伊中恢复DNA或者有活力的病毒颗粒。
 
世界卫生组织(WHO)的决策机构——世界卫生大会将在本月于瑞士日内瓦召开,并决定何时销毁唯一已知的天花病毒存留,它们如今保存在美国和俄罗斯被高度保护的实验室冷冻环境中。此行动自20世纪80年代以来就被推迟,而且十之八九会被再次推迟。不过即使官方存留被销毁,一些病毒可能还隐藏在其他冷冻环境中,或者病原体可能再次出现,就像这具在皇后区发现的木乃伊。
 
尽管该病毒导致大规模流行传染病的风险很低,McCollum表示:“但这是一个非常现实的问题,而且有可能发生。”事实上,她和一些天花专家更希望古天花病毒仍存在于某个地方。这样的发现可以揭示天花病毒能够在不同的条件下生存多久。即使样本不能产生有活性的病毒,研究人员也可能会恢复DNA,了解更多关于这种灾难性疾病如何进化的信息,并洞察防御天花再次出现的方法。
 
历史存留
 
天花是历史上最严重的疾病之一。1966年,当时全球每年仍有1000万到1500万天花病例,WHO决定加强疫苗接种和控制活动,1977年年底,天花得以根除。
 
然而,天花的残余仍分散在世界各地。该疾病的迹象,比如皮肤损伤、病毒粒子和天花DNA曾在有着3200年历史的拉美西斯五世木乃伊中被发现。但从未有人从尸体中发现过活病毒。
 
令CDC失望的是,皇后区发现的女性木乃伊也不例外:尸体上的天花DNA已经退化,令病毒无从追踪。国家过敏和传染病研究所病毒学家Peter Jahrling称,从理论上讲,其他木乃伊中可能仍存在病毒,不过感染风险很小。“人们可能会想要在挖掘时采取一些预防措施。”他说。寒冷的气候可能会使病毒保存得更好。“病毒可能存在于埋葬在寒冷墓穴中的木乃伊中,这是合理的想象。”
 
匹兹堡大学卫生安全中心D.A.Henderson在20世纪六七十年代曾负责WHO根除天花的活动,他指出,病毒在人体组织内是非常稳定的。当患者皮肤的肿块破裂时,该处的血液凝固,纤维蛋白会围绕病毒形成一块痂。即使在痂脱落后,其中的病毒也不太可能通过空气或接触传播。这种稳定性令医生得以开发出免疫的一种早期形式,即人痘接种。
 
痂是一种有用的工具,医生可以在病例中携带,甚至可以邮寄。2010年,弗吉尼亚历史协会(VHS)博物馆发现在一封1876年的信件中,医生William Massie就曾将一个痂置于金属箔中寄给父亲。这个指甲大小的痂“在前一天刚刚从婴儿的手臂上获得”,应该足够为12个人接种,年轻的Massie写道。博物馆将这封信置于“古怪”展览专区。
 
McCollum和同事前往研究这枚痂,希望它含有病毒DNA。CDC负责痘病毒研究的分子病毒学家Inger Damon称,最古老的已知天花活性样本来自于1939年。“能获得一个19世纪的样本是非常重要的。”她说。
 
博物馆的痂确实含有退化的病毒DNA,但它可能不属于天花,而是一种特别相近的痘病毒。CDC团队仍在等待18.6万对碱基基因的完整测序结果。CDC的研究人员希望,他们能够得到一个类似来源的好的DNA样本。
 
传染性病毒更可能来自于冰冻的尸体。流感病毒似乎可以在湖泊中冰冻保存,从而感染迁徙的鸟类。2014年2月,研究西伯利亚永久冻土层的科学家报告称,他们能够令可感染变形虫的、有着3万年历史的病毒复活。作者认为,随着全球变暖和永久冻土层的融化,病毒性疾病可能会从冰冻环境中被释放出来。
 
西伯利亚木乃伊
 
钻井、建筑和考古挖掘等人类活动会发现隐藏的病毒。2004年,一个在西伯利亚东部寻找木乃伊的人类学家团队在一个华丽的木质棺材中发现了5个保存完好的冰冻木乃伊。它们似乎来自一个家庭,于18世纪早期突然去世。
 
其中一个年轻女性的身体保存得最为完整,其组织中有天花DNA的痕迹。其DNA退化得过于严重,科学家无法重建整个序列,不过足以显示该病毒是与20世纪欧洲和亚洲广泛流行的病毒不同的突变株。这些DNA残留可以扩充人们对于天花病毒进化史的认识。此类研究也许最终可以揭示天花如何在世界范围内传播。
 
几年前,俄罗斯VECTOR实验室的科学家一直在思考这种可能性。1991年,一个团队试图在雅库特被洪水冲出的一些古尸体中隔离出病毒DNA,但却无法恢复任何活病毒。“这令人极其失望。”Henderson称。这些组织保存完好,俄罗斯科学家在该领域居于世界前列,“如果他们都无法得到,那么确实难度很大”。
 
俄罗斯科学家表示,他们还没有再次进行寻找。寻找活病毒的项目对于WHO等资助机构来说仍然处于低优先级。更为紧迫的问题是人们很容易在秘密实验室中合成病毒:在20世纪90年代,天花基因组序列就曾被合成。WHO主管卫生安全的助理总干事Keiji Fukuda称,成员国将在本月的世界卫生大会上讨论该问题,并会组建一个工作小组评估其威胁程度。
 
另一个问题是,天花病毒可能会逃离它们目前所隐藏的地点。更令人担忧的是,人们可以很容易地修补现有的痘病毒,改变其宿主物种,令其更具耐药性或者更容易传播。
 
所有这些可能性令一些研究者认为,应该保存一定的病毒。Jahrling称,保存天花病毒并进行新疗法实验是有意义的。他的团队一直在研发抗病毒药物以治疗天花感染。“我充满激情地进行着研究。”他说。
 
Damon补充道,更安全的新疫苗正在开发中,留存原始病毒可以帮助测试这些疫苗。她希望销毁美国和俄罗斯病毒存留的决定可以被再次推迟。
 
与此同时,研究人员继续拼凑着偶尔从尸体或者痂中获得的信息片段。“小东西可以拼凑出整个故事,这是一个伟大的案例。”VHS会长Paul Levengood说道。(苗妮) (原标题《欲走还留之最后的天花》)
 
《中国科学报》 (2014-05-05 第3版 国际)
 
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