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第二部 蜂群 第八章

第二部 蜂群

第八章

有時突變所導致的變化如此之小,使得免疫系統仍然能夠識別它們並與之結合,從而輕易避免同種病毒的二次感染。
身體的防衛者就是它的免疫系統,這是一個由各種類型的白細胞、抗體、酶、毒素以及其他蛋白質組成的聯合體,其錯綜複雜、交聯互動的程度非同一般。免疫系統的關鍵就是它的識別能力,即區分哪些屬於身體「自身」,哪些是不屬於身體的「異物」。這種能力仍舊依賴於對形狀和式樣的語言讀取。
疫苗接種就是使人接觸一種抗原,以動員免疫系統對這種疾病產生應答。現代醫學中有些疫苗僅含有抗原成分,有些含有完整的滅活病原體,有些則含有減毒的活的病原體。它們都能警示免疫系統,並使身體在任何帶有該抗原的物質入侵時及時產生應答。
還有一件事令流感非同尋常。當一個新的病毒露頭時,是非常「好鬥」的,甚至會同室操戈,這通常促使一些老的病毒類型滅絕。因為感染會刺|激身體的免疫系統調動所有的防禦力量,以此來抵抗身體曾經感染過的所有流感病毒,所以老的病毒企圖感染人體時就會找不到立足點。因此,實際上在任何特定時期,不是每個已知的病毒,而只是一種類型——一個群或一個準種——的流感病毒佔據主導。這本身就為一場新的大流行提供了契機,因為隨著時間的推移,越來越少的人的免疫系統能識別其他抗原。
最近的一次新病毒來襲是1968年的H3N2「香港流感」,它以高發病率、低死亡率席捲了世界——它令很多人發病,但幾乎沒有人因此死亡。1957年出現的「亞洲流感」是一種H2N2病毒,儘管它完全比不上1918年那場劫難,卻仍是來勢洶洶。然後,當然是1918年的H1N1病毒,它開闢了自己的殺人場。

如果香港的禽流感病毒感染了一個同時被人流感病毒感染的人,這兩種病毒可能輕易地重排了它們的基因。它們可能形成了一種新的病毒,這種病毒很容易在人與人之間傳播。而且,這種致命的病毒也許已經適應了人類。
流感病毒不僅突變迅速,而且有一個「片段化的」基因組。這就意味著它的基因並不像大部分生物(包括大部分其他病毒)的基因那樣,沿一條核苷酸鏈連續排列,而是由不連續的RNA鏈來攜帶。因此,如果兩個不同的流感病毒感染了同一細胞,它們之間很可能進行基因「重排」。
紐約西奈山醫學中心的世界著名流感病毒學家帕萊塞(Peter Palese)博士認為,「攪拌碗」理論在解釋抗原漂變時是多餘的:「很可能鳥類和人類病毒在人體的一個肺細胞內共同感染而增強了該病毒……沒有理由解釋為什麼重排不是發生在肺部——不管是豬肺還是人肺。不能絕對肯定其他生物就一定沒有這些類型的唾液酸受體,不能絕對肯定鳥類受體真的與人的不同,也不能絕對肯定該病毒只須改變一個氨基酸就可以在別的宿主中生活得更好。」九*九*藏*書
重排混合了一個病毒和另一個病毒的一些基因片段,這就像把兩副不同的牌洗在一起,然後拼湊出一副新牌。這樣創造出了一個全新的雜交病毒,增加了病毒從一個物種跳到另一個物種的概率。
免疫系統擊退感染之後,特異化的白細胞(稱為「記憶T細胞」)和能結合特定抗原的抗體就留在了體內。如果任何攜帶同種抗原的入侵者再次來襲,免疫系統會比第一次更迅速地作出反應。當免疫系統的反應快到一次新感染都不會引起任何癥狀時,人就對該種疾病產生了免疫力。
人體感染流感病毒時自然會出現同樣的過程。當人們病愈后,他們的免疫系統就能在以後的感染中迅速地錨定同種病毒上的抗原。
抗原漂變是對現有抗原的徹底背離,在允許人們快速遷移的現代運輸出現之前的很長時間內,它就導致了全國性大流行病的爆發。儘管許多醫學史家認為15世紀和16世紀的幾次大流行病就是流感,但大家依然眾說紛紜。醫學史家的判斷主要依據它們的傳播速度和感染人數。1510年一次起源於非洲的肺部疾病大流行「立刻襲擊並肆虐了整個歐洲,幾乎殃及了每一個家庭、每一個人」。1580年,另一種起源於亞洲的世界性流行病擴散到了非洲、歐洲和美洲。它十分猛烈,「在短短6周內就席捲了差不多所有的歐洲國家,其中只有幾乎不到1/20的人幸免於難」,而一些西班牙城市「在這場疾病中幾乎遭到滅城之災」。
非特異與特異性免疫應答之間的一個紐帶就是一類叫做樹突細胞的特殊白細胞。樹突細胞不加區別地攻擊細菌和病毒,吞噬它們,然後「加工」並「呈遞https://read.99csw.com」它們的抗原——事實上,它們把入侵的微生物切碎,然後像展示勝利的旗幟一樣呈遞抗原。
外來抗原的識別也通過讓人體釋放出酶而引發相應的一系列事件,一些酶影響整個身體,如令體溫上升導致發燒;另一些酶直接攻擊並消滅靶標抗原;還有一些酶則充當化學信使,召集白細胞至外來物入侵的區域,或者在到達攻擊點時擴張毛細管,使殺傷性白細胞從血流中釋放出來。腫脹、變紅和發熱是釋放這些化學物質所帶來的全部副作用。
這種經常發生的現象被稱為「抗原漂移」。
為了理解「抗原漂移」的概念,我們可以想象一個橄欖球運動員,身著白短褲、綠襯衣、鑲有綠色V字的白色頭盔。免疫系統能識別這種運動服並攻擊它。如果運動服稍作改變——如在白短褲上加一條綠色條紋而其他不變,免疫系統還是能夠毫不費力地識別出該病毒。但若運動服由綠襯衣白短褲變成了白襯衣綠短褲,免疫系統就沒那麼容易識別了。
這種病毒也可能已經通過某種中介間接適應。一些病毒學家在理論上認為,豬提供了一個理想的「攪拌碗」,因為其細胞的唾液酸受體既能結合禽流感病毒又能結合人流感病毒。只要一種鳥類病毒和一種人類病毒同時感染豬,這兩種病毒就能發生重排。1918年,獸醫們記載了流感在豬和其他哺乳動物中的爆發,而今天的豬依然能被1918年的病毒直系後代所感染而患上流感。然而,病毒到底是從人傳到豬還是從豬傳到人,尚不明了。
感染就像一種暴行。它是一種入侵,一場洗劫,而身體對此也是反應激烈。18世紀偉大的生理學家亨特將生命定義為抗腐敗或者抗感染的能力。即使有人對該定義不予認同,但抗腐敗確實定義了生存的能力。
一旦身體從感染中恢復,它反而具備了優勢。對免疫系統來說,「大難不死,必有後福」是最貼切不過的形容。
並不是所有的大流行病都是致死的。抗原漂變保證了新的病毒感染大量的人,而不是導致人大量死亡。20世紀就出現了三次大的流感流行。
血凝素出現過15種已知的基本形態,而神經氨酸酶則是9種,它們又以亞型結合產生了不同的組合。病毒學家就用這些抗原來鑒別他們所討論和研究的究竟是何種流感病毒。例如,「H1N1」是1918年病毒的名字,目前在豬身上發現。「H3N2」病毒則是今天在人群中傳播的一種病毒。
免疫系統的某些組分(如所謂的自然殺傷細胞)會攻擊任何具有「異物」標記的東西、任何外來的抗原。這被稱為「先天」或「非特異性」免疫,它起著第一道防線的作用,感染數小時內就會發起反攻。
所有這些統稱為「免疫應答」。一旦免疫系統被調動起來,它的作用確實不可思議。但這一切都需要時間。稍有遲滯就會讓感染后入侵者在體內立穩腳跟,甚至快速發揮它們的殺傷力。
流感大流行一般會感染某地區人口的15%—40%。能感染並令很read•99csw.com多人死亡的任何流感病毒都可怕得甚於一場夢魘。近年來公共衛生管理機構至少已經兩次鑒定出一種感染人體的新病毒,並成功地阻止了它在人體中的適應。為了防止當時令18人感染、6人死亡的1997年香港病毒適應於人體,香港公共衛生管理機構下令宰殺了1 200 000隻雞。(這一措施並沒有完全消滅H5N1病毒,它還是在雞身上存活,並於2003年再次感染了2人,其中1人死亡。不過針對該病毒的疫苗已被開發出來,儘管還沒有大量投入使用。)
抗原漂移能引發流行病。一項研究發現,美國在33年間就出現了19種不同的已鑒定的流行病——平均每兩年就有一種以上。每一種僅在美國就造成了10 000至40 000的「過量死亡」——一個高於該疾病通常所導致死亡數的超額量。結果在美國,流感比任何其他傳染病——包括艾滋病(AIDS)——導致了更多人死亡。
但是,即便抗原漂移再嚴重,即使在這種情況下造成的流感再致命,它也不會造成流感大爆發,不會造成如1889—1890年、1918—1919年、1957年和1968年時那樣席捲世界的大流感。
但該病毒能夠適應人體。它由一個完全的動物病毒轉變為人類病毒,並通過一個簡單的突變就如此直接地適應下來。它也能間接適應。因為流感病毒具有一種決定性的非一般屬性,使其特別擅長跨物種傳播。
再次用橄欖球服裝來做類比,抗原漂變相當於從綠衣白褲變成了橙衣黑褲。
公共衛生專家監控了抗原漂移,並每年調整流感疫苗以期與之同步。但他們卻從未能將疫苗調整得恰到好處。流感病毒是作為一個突變群存在的,即使他們預測到了突變的方向,總會有一部分病毒與眾不同而躲過了疫苗和免疫系統。
攜帶「自身」標記的東西,免疫系統都不予理會(這是免疫系統正常工作時的情形。但當免疫系統攻擊自身時,就會導致「自身免疫性疾病」,如狼瘡或多發性硬化症)。當免疫系統覺察到「異物」標記時——要麼是外來的入侵者,要麼是自身的病變細胞——它就會作出應答。事實上,就要進行攻擊。

2003年春天,一種新型的H7N7病毒在荷蘭、比利時和德國的家禽飼養場現身,導致了一場更大規模的九_九_藏_書動物屠宰行動。這種病毒感染了82人,其中1人死亡。它也感染了豬。因此,公共衛生管理機構下令屠宰了近30 000 000隻家禽和一些豬。
當抗原漂移出現時,病毒就能在人體獲得立足點,即使那人的免疫系統已有了能結合以往形態抗原的抗體。顯然,變化越大,免疫系統應答的效力就越低。

這場代價慘重和令人恐懼的大屠宰避免了重蹈1918年的覆轍,也阻止了這些流感病毒適應人體而令更多人死亡。
但免疫系統的大部分組分則更具靶標性、集中性和特異性。例如抗體,表面攜帶數千個受體來識別和結合靶標抗原,且每個受體都是一模一樣的。因而,攜帶這些受體的抗體只能識別和結合唯一的具有該種抗原的病毒,而不會結合任何其他入侵的有機體。
18世紀至少有3次,甚至可能是6次這樣的大流行病襲擊了歐洲;19世紀則至少有4次。在1847年和1848年的倫敦,死於流感的人數比1832年大霍亂時期的死亡人數還要多。1889年和1890年,一場更大更暴烈的世界範圍內的大流行病——雖然比起1918年大流感的強烈程度只是小巫見大巫——再次來襲。20世紀則爆發了3次大流行病。每一次都是由於抗原漂變導致的,要麼由於血凝素、神經氨酸酶或兩者同時發生徹底改變引起,要麼由於一個或一些別的基因改變引起。
流感病毒的主要抗原是突出其表面的血凝素及神經氨酸酶。在流感病毒所有發生突變的部分中,血凝素和神經氨酸酶突變最快。這令免疫系統跟不上步伐。
免疫系統的組分——白細胞、酶、抗體和其他成分——在體內循環,滲透至每一處。當它們與其他細胞、蛋白質或組織相撞時,就能與之相互作用,繼而讀取其物理標記和結構。這與流感病毒在搜索、發現然後纏上一個細胞時的行為類似。
這就叫做「抗原漂變」。
免疫系統感受、讀取進而結合的物理標記被稱為「抗原」,抗原可以非常簡單地歸結為任何能刺|激免疫系統應答的東西。
過去的其他大流行病毫無疑問就是流感。在1688年「光榮革命」時期,流感襲擊了英格蘭、愛爾蘭和北美的弗吉尼亞。在這些地方,「人們染上了……像是瘟疫的東西」。5年後,流感再一次席捲歐洲:「無論身體狀況如何,所有人都被它侵襲了……身體健壯的跟那些體弱的人一樣被擊垮……包括最年輕的和最年老的。」1699年1月在馬薩諸塞州,馬瑟寫道:「疾病幾乎遍及所有家庭,無人逃脫,尤其是在波士頓,很多人受感染,有些人受感染的方式奇怪而非同尋常,在一些家庭中所有人一起發病,一些鎮上也是幾乎所有人發病了。這簡直是一個疾病時代。」九*九*藏*書
當正常情況下感染禽類的病毒開始直接或間接攻擊人時,一定是發生了抗原漂變。1997年,香港一種鑒定為「H5N1」的病毒直接由雞傳給了人,感染18人,並導致6人死亡。
隨後,樹突細胞遷移到脾臟或淋巴結,那裡是其他白細胞大量聚集的地方。這些白細胞學著把這些抗原識別成外來入侵者,並開始產生大量的抗體和殺傷性白細胞,以攻擊靶標抗原以及任何吸附於靶標抗原上的物質。
決不是所有的病毒抗原——哪怕是所有RNA病毒的抗原——都突變得那麼快。麻疹病毒是一種RNA病毒,其突變速率與流感病毒大致相同。但麻疹病毒的抗原是不變的,它的其他部分在變,只有抗原巋然不動(最可能的原因是,免疫系統識別為麻疹病毒抗原的那部分所承擔的功能是病毒自身不可或缺的,如果它的結構變了,麻疹病毒就無法存活)。因此,人只要患過一次麻疹,一般就可對其終身免疫。
一般而言,只有當血凝素、神經氨酸酶或兩者同時發生徹底改變時,才會造成全國性的流行病。當它們中的一個或兩者同時出現全新的基因編碼代替舊有編碼時,新的抗原結構與舊的大相徑庭。
禽類和人類具有不同的唾液酸受體,因此一種結合禽類唾液酸受體的病毒通常不會結合(感染)人類細胞。在香港最有可能的情況是:得病的18人大量接觸了該病毒。這些病毒群,或稱之為準種,很可能包含一個能結合人類受體的突變。此外,大量的接觸使該突變在受害者身上找到了立足點。當然,該病毒進行這些調整,原本並不是衝著人類來的,因為所有得病的人都直接由雞傳染而來。
但有時突變顯著改變了血凝素或神經氨酸酶的形狀,於是免疫系統無法識別它們。與舊結構完美結合的抗體就不能很好地適應新結構了。
在抗生素被發現之前,每次感染都是病菌和免疫系統之間的生死競賽。有時,患者會病得無可救藥,後來卻突然地、幾乎是奇迹般地退了燒,接著就痊癒了。這種「危象消退」出現在生死緊要關頭,出現在免疫系統進行了有力而成功的反擊之時。
然而,血凝素和神經氨酸酶卻能在保持功能的前提下千變萬化。它們的突變使其能避開免疫系統而未令病毒遭到破壞。事實上,它們突變得太快了,即使在一次流行中,血凝素和神經氨酸酶都經常在變。
然而,流感也有辦法避開免疫系統。
出現抗原漂變時,免疫系統完全不能識別新抗原。世界上很少有人具備能抵抗這種新病毒的抗體,因而這種病毒就能在一個種群中以爆炸式的速度傳播開來。