Science：你的出生年份可預測獲得流感傳染病的幾率

2016年11月12日/生物谷BIOON/--在一項新的研究中，來自美國圖森市亞利桑那大學和加州大學洛杉磯分校的研究人員發現，你的出生年份可在一定程度上預測你在一種動物起源的流感病毒爆發中如何可能患上嚴重性疾病或死亡。相關研究結果發表在2016年11月11日那期Science期刊上，論文標題為「Potent protection against H5N1 and H7N9 influenza via childhood hemagglutinin imprinting」。

在此之前，人們認為之前接觸過一種流感病毒很少或不會對新的能夠從動物跳躍到人體中的流感病毒給予免疫保護。

論文共同通信作者、亞利桑那大學生態學與進化生物學系主任Michael Worobey說，「甚至一種相對較弱的溫和的流感大流行事件，如2009年爆發的H1N1豬流感流行病也會造成數萬億美元損失。一種重大的流感流行病，如在1918年觀察到的那次流行病，有潛力殺死大量人，並且嚴重打擊世界經濟。」

研究人員研究了兩種禽流感病毒：H5N1和H7N9，其中每種病毒已導致上百人患上嚴重性疾病或死亡。這兩種病毒引發全球擔憂，這是因為它們可能在某個時間點上獲得突變，從而允許它們不僅輕鬆地從禽類跳躍到人體中，而且在人宿主之間快速地擴散。

通過分析因這兩種病毒毒株感染導致的流感而患上嚴重性疾病或死亡的每個已知的病例，研究人員發現一個人當在小孩時在他或她首次感染上流感病毒期間碰巧接觸到哪種人流感病毒毒株會決定著他或她在未來的感染中，將抵抗哪種新的禽流感病毒毒株。這種「免疫印跡（immunological imprinting）」效應似乎僅僅依賴於在生命中第一次接觸到的流感病毒，而且也是難以逆轉的。

當一個人首次接觸到流感病毒時，免疫系統製造靶向血凝素（hemagglutinin）的抗體，其中血凝素是一種形似棒棒糖的受體蛋白，從流感病毒表面上延伸出來。正如棒棒糖具有不同的顏色和不同的味道，不同的流感病毒彼此之間在它們血凝素上存在差異。但是18種已知的甲型流感病毒血凝素亞型可分為僅僅兩種主要的類型。

Worobey說，「在這個比喻里，讓我們說，你還是一名小孩時首次接觸到一種人『橙色棒棒糖』。如果在隨後的生活中，你遇到另一種流感病毒亞型，即一種來自禽類的你的免疫系統之前從未遇到過的但是它們的血凝素屬於一種類似的橙味的亞型，那麼因存在交叉保護，你死亡的幾率是非常低的。但是如果你在小孩時首次被一種屬於『藍色棒棒糖』類型的流感病毒感染，那麼它不會讓你抵抗這種新的屬於『橙色棒棒糖』類型的流感病毒毒株。」

這些結果讓已在較長的時間裡讓流行病學家困惑的一種問題---為何某些年齡組的人要比其他人更可能在一種新的流感病毒毒株感染中遭受嚴重性的或甚至致命性的併發症？---提供一種功能性的解釋。

所有的18種甲型流感病毒血凝素亞型在非人的宿主（主要是鳥類）中傳播。但是在過去的一個世紀里，僅有三種亞型---H1、H2和H3---在人類中傳播。在此之前，還沒有方法預測這18種亞型中哪種可能通過成功地從動物跳到人類中而導致下次流感流行病，以及哪些年齡組的人將在這種流行病中最為危險。這項新研究通過揭示出免疫交叉保護似乎存在於甲型流感病毒進化樹的每個主要的分支中。一種分支包括人H1病毒、人H2病毒和禽H5病毒，而另一種分支包括人H3病毒和禽H7病毒。

在棒棒糖的比喻中，在二十世紀六十年代晚期之前出生的人在小孩時接觸到「藍色棒棒糖」流感病毒：H1或H2。研究人員發現這些年齡大的人群很少感染上禽流感病毒H5N1（具有相同的「藍色」血凝素），但是經常死於「橙色」禽流感病毒H7N9感染。在二十世紀六十年代晚期之後出生的在小孩時接觸到「橙色棒棒糖」流感病毒H3的人表現出類似的情形：他們不會感染上H7N9，但是當接觸到與他們童年時的接觸不相匹配的H5流感病毒時，會遭受嚴重性疾病或死亡。

基於之前的研究，Worobey認為一種類似的過程可能解釋了1918年流感流行病導致的不同尋常的死亡模式，其中這次流行病對年輕人而言是更加致命性的。

他說，「當我正在完成那項研究和研究年齡分布狀況時，我注意到有趣的事情。這些年輕人是被H1流感病毒殺死的，而且在幾十年後對的他們的血液的分析中，存在非常強有力的跡象表明這些人在小孩時接觸過不相匹配的H3流感病毒，因而不會抵抗H1流感病毒。」

「我們利用當前的H5N1和H7N9感染病例觀察到的相同情形的事實提示著這些相同的基礎過程可能控制著歷史上的1918年流感流行病和如今的有望導致下一次重大的流感流行病的流感病毒感染。」

在這項新的研究中，Worobey和共同作者們不僅證實如果病人接觸到的流感病毒與他們在小孩時接觸到的相匹配的話，那麼就存在75%的嚴重性疾病抵抗率和80%的死亡抵抗率，而且人們能夠利用這種信息對H5N1、H7N9和未來流行病的其他潛在病因進行預測。

基於這些發現，Worobey說，未來的研究應當試圖闡明這種免疫印跡背後的確切機制，並且發現利用疫苗對它加以修飾的可能方法。（生物谷 Bioon.com）

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Potent protection against H5N1 and H7N9 influenza via childhood hemagglutinin imprinting

KM Gostic，MR Ambrose，M Worobey，JO Lloydsmith

doi:10.1126/science.aag1322

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