互动科普

猪圈里的大流感隐患

撰文  海伦·布兰斯威尔（Helen Branswell）

翻译  雷荣悦

2009年，一场大流感突如其来。它就像致命旋风一样从墨西哥刮起，迅速蔓延至该国北部边境地区。等卫生官员们意识到致使流感病例呈爆炸式增长的“祸首”是一种新型病毒，能威胁到大多数人健康时，他们已经没有办法阻止这些病毒向全球扩散了。幸好，大部分流感病例症状都较轻微。但是，如果下次我们不再如此幸运，那又该怎么办？

这是流感研究者和公共卫生规划者在为下一场大流感的到来做准备时，必须要考虑的重要问题。下一场大流感迟早会来。流感病毒在不断变异，一旦某些变异使病毒特征发生大幅改变，而我们的免疫系统无法识别，全球性大流感就将暴发。或许，能预防所有流感的疫苗会在未来某一天问世，但在目前，这样的疫苗还只是一个梦想。因此，新型流感病毒能够而且肯定会从禽类、猪或其他动物转移到人类身上。阻止大流感发生的最好办法是，尽早发现新病毒，简化相应疫苗的生产流程，缩短从感染发生到大规模接种疫苗的时间。没有人希望重蹈2009年的覆辙：在流感传播已至高峰，公众利益已受到严重损害时，疫苗才姗姗来迟。

不过，只有弄清楚哪些病毒正在禽类和猪等物种中传播，哪些最有可能引起新一场大流感，科学家才能预见下一场流感何时到来。尽管过去五六年来，由于担心禽流感 （H5N1病毒）暴发，病毒监控已经有所改进，但对于感染全球9.41亿头家养猪的流感病毒，科学家仍然知之甚少。

在短期内，对猪流感病毒的紧密监控不太可能实现。大多数猪肉生产国根本不会检测所有生猪，而在会检测生猪的国家，检测时得考虑猪肉生产商的利益。这些厂商在经济上几乎没有公布检测结果的动机，因为他们知道，一旦猪与流感联系在一起，猪肉价格就会狂跌。美国一些政府机构联合开展了一个新项目，希望在不损害猪肉生厂商利益的前提下获取流感防治的急需数据。但是，很多人类健康专家担心，政府对猪肉生厂商的妥协或许会阻碍科学家的努力。

进化加速

猪是全球流感监控网络的一个死角。对于动物和饲养者而言，流感根本谈不上是严重威胁，反倒更像是一个麻烦——流感通常只能使猪出现轻微症状。猪流感甚至不在强制申报疾病（reportable disease）之列，因为它不像口蹄疫（foot-and-mouth disease）等疾病那样，可能威胁到整个行业。但另一方面，猪流感病毒却可能成为普通民众的一大健康隐患。猪就像是锻造新型流感病毒的“基因熔炉”，来自禽类、人类和其他猪的流感病毒都可以感染它们，使得不同的流感病毒有可能发生基因重组。令人担忧的是，这些通过重组产生的新型病毒将能轻易感染人类，而且由于人体免疫系统对它们是完全陌生的，因此一旦发生感染，就会引发严重疾病。

自从2009年大流感暴发以来，科学家就一直想弄清楚，导致此次大流感的病毒最初如何出现，又是在哪里出现的。尽管这一谜团还远未解开，但科学家目前掌握的信息，已足以让我们了解到保持警惕的重要性。

几十年来，感染猪的流感病毒大体上还算稳定。从遗传上来说，它们属于A型流感病毒，是导致1918年西班牙大流感、夺走5 000万人生命的流感病毒的“后裔”。这个流感病毒“家族”叫做H1N1，H代表血凝素（hemagglutinin），N表示神经氨酸酶（neuraminidase），它们是病毒表面的两个蛋白分子。全球各地的实验室以及人体免疫系统，都通过这两种表面蛋白来区分不同的流感病毒（血凝素共有16种，神经氨酸酶有9种，不同的组合就代表不同的流感病毒）。1918年大流感后的数十年里，H1N1的“远亲”也一直在感染人类。感染猪的变体，即典型猪流感病毒，进化速度远逊于感染人类的突变体。十几年前，这种情况突然发生了变化。在北美，由于某些未知原因，猪流感病毒开始以一种惊人的速度进化，而那里恰好是全球生猪养殖量最大的地区之一。

事实上，美国是仅次于中国的世界第二大猪肉生产国。2009年，美国共屠宰了1.15亿头生猪。商业化的生猪养殖场在规模和经营模式上各有不同。目前，很多养殖场都将猪按不同的发育阶段分隔开来，比如将怀孕母猪与仔猪分开，以阻断疾病传播，避免利润受损。

1998年，美国明尼苏达州、艾奥瓦州和得克萨斯州的牲畜被一种新型H3N2流感病毒感染，这是一种所谓的三重重组病毒，含有典型猪流感病毒、通常只会感染禽类的病毒以及人流感病毒的基因。此后又陆续出现了其他一些三重重组病毒，包括另一类型的H1N1病毒、一种H1N2和一种H3N1病毒，这些病毒也开始在地球上传播。H2N3病毒甚至曾于2006年在密苏里州的猪群中短暂出现，假如1968年以后出生的人对H2病毒家族没有任何免疫力，这种病毒的出现很可能会带来一次灾难。如果要科学家列出哪些病毒可能引发新一场大流感时，H2病毒绝对位于黑名单的前列。

在一些科学杂志上，美国农业部和疾病诊断实验室的研究人员对这种新型流感病毒进行了报道。但大多数关注流感危害的科学家和卫生官员，当时的注意力都被另一种高危流感所吸引，这就是禽流感。1997年， H5N1流感病毒在东南亚地区凭空出现，这一地区常被视作新型流感病毒发源地。禽流感的首次暴发是在中国香港，疫情发生后，当地政府立即下令扑杀香港境内的所有家禽，迅速抑制了疫情的恶化。然而到了2003年年底，H5N1病毒卷土重来，在中国、越南、泰国以及周边一些国家和地区的家禽中肆虐，数不清的禽类死于流感感染，或是被人为扑杀以阻断流感传播，但最终还是有 300多人死于流感。

禽流感的暴发凸显了监控动物群体，及时发现新型流感病毒的紧迫性。中国香港大学病毒学家裴伟士（Malik Peiris）、管轶（Guan Yi）和同事一起，已经在中国开展了具有开创意义的鸟类监测项目。在过去10多年里，这个研究团队也在监测待屠宰生猪中的流感情况。香港屠宰场的生猪中，80%都来自中国大陆地区，尽管裴伟士和管轶收集到的数据难以反映整个中国的情况，但这个项目好比打开了一扇比美国更大的窗口，可以让科学家对猪流感有更多的了解。

难以监控的猪群

对流感研究者而言，动物监测的意义不言而喻。管轶和其他科学家一直都为缺乏猪群监测数据感到沮丧——不仅是美国，其他国家也一样。美国的监测数据的确不够，但中南美洲、非洲、印度等很多地区，甚至根本没有对猪流感进行监测。“目前的情况确实不大让人满意，”裴伟士称。“既然已经知道传播途径，”管轶说，猪群在新型流感病毒的产生中起着重要作用，“那为什么不去监控呢？”

在美国，一个更值得思考的问题是：“为什么不共享监测数据？”以前，养殖户都会把猪送往美国国家动物卫生实验室联盟（NAHLN）的诊断实验室进行流感检测。生产猪流感疫苗的公司也需要了解哪些病毒可能引起流感，以便制备相应的疫苗。但是，动物卫生部门收集到的信息，几乎不会与关注人类健康的研究者和卫生官员共享。事实上，2009年大流感暴发后，养猪场的流感监测工作就随即终止。美国疾病控制与预防中心流感部门的负责人南希·J·考克斯（Nancy J. Cox）说，“养猪户根本不想知道流感的具体情况，因此也就不再像往常一样，给NAHLN实验室寄送牲畜呼吸道样本” 。 

监测实验室和疫苗公司则把养殖户的利益放在首位。NAHLN的实验室通常设在一些大学里（比如明尼苏达大学和艾奥瓦州立大学），主要为他们的客户——养殖户提供服务。明尼苏达大学猪健康与生产学教授蒙塞·托雷莫赖尔（Montse Torremorell）解释说，不管检测结果是否呈阳性，实验室的任何发现都会保密。“只要你愿意，你会发现很多机构都能提供测序监控服务，但这些机构得到的信息只会反馈给提交样本的人。”

一些重大发现（比如首个三重重组H3N2病毒的发现）最终会出现在科学报道中，但从发现到发表，这个过程可能需要一年甚至更长的时间。显然，卫生官员看到这些报道时，已经是“历史数据”，而不是流感病毒的最新情况了，完全称不上实时监控。有时，猪流感会直接从猪传染给人，美国疾病控制与预防中心（CDC）会得到通知（2010年秋天，美国就发生过两次这样的感染事件，所幸两次感染都被证实为孤立事件）。但是，等CDC接到通知时，通常就已经太晚，根本来不及做全面调查。考克斯说：“等我们弄清楚病原体来源时，这些向人传播病毒的猪往往已被送到屠宰场了。”

其他科学家在调查流行于猪群间的流感病毒类型时，也遇到了不小的阻力。设在美国孟菲斯市圣犹达儿童研究医院的世卫组织流感合作中心负责人理查德·J·韦比（Richard  J. Webby）和几位同事本想做一项短期研究，用棉签擦拭看似健康的猪的鼻孔，然后检测棉签上的分泌物是否含有流感病毒。但研究开始后他们才发现，养殖户根本不让取样。为了能接近猪群，韦比和同事只好承诺，他们会把收集到的所有样品放入冷藏库，3个月后再进行研究。这种承诺实际上是向同意合作的养猪户保证，取样完成一周后，养殖场门口不会出现一群身穿制服、神情严肃的公共卫生执法人员。韦比说，为了让研究顺利进行，只好做出这种承诺。如果不这样做，一些养猪户可能不会同意研究人员采样。

尽管科学家做了种种努力，但目前上传到基因数据库（GenBank）或全球流感共享数据库（GISAID）的猪流感病毒基因序列还是少得可怜，流感研究者无法通过在线工具随时随地查询相关资料，给人类健康研究者留下了一个巨大盲点。“你没法保证GenBank、GISAID或其他数据库中的序列就恰好代表了猪群中正在流行的病毒，”考克斯说，“这也是公众卫生领域非常担心的一点。我们知道农业领域在顾虑什么，但我们想寻求一个解决方案，更大程度地共享各种已经得到的信息。”

妥协与合作

其实早在2009年大流感之前，美国疾病预防与控制中心就开始寻求更广泛的合作。通过协商，该机构与美国农业部（USDA）共同发起了一个项目，希望把动物健康诊断测试的结果与人类健康研究者共享。但这个项目至今还处于起步阶段，因为项目的实施离不开养猪户的合作，而在很多养猪户看来，政府实施的这个项目会干扰他们的正常生意，所以不愿意提供支持。美国猪肉委员会科学技术部副主席保罗·桑德博格（Paul Sundberg）说：“猪是属于养猪户的，猪出了什么问题，那是养猪户的事，与政府无关，只要猪生的病不会发展成在全国猪群中流行的疾病就行了。”

为了打消养猪户的顾虑，CDC和USDA的联合项目组不得不做出一些重要让步。首先是保证匿名。如果诊断实验室在养猪户提供的样本中发现了病毒，与此相关的信息就可能传入更大的监测系统。不过，除非得到养猪户的授权，在上传之前任何可能涉及养猪户及其养殖场的信息都会从资料中剥离。卫生官员知道病毒发现于哪个州，但绝说不出具体是在哪个县或哪个农场。“匿名监视流程是默认设置，也就是说，监控系统得到的检测结果将匿名提供给项目组。资料中不会出现养殖户或提交样品的兽医的信息，”美国农业部首席兽医官约翰·R·克利福德（John R. Clifford）说。

养猪户可以同意在资料中保留个人信息，但很少有人会放弃匿名保护。监控系统还规定，如果有人感染了猪流感病毒，官方在检查病人接触过的任何牲畜之前，必须征得牲畜所有者的同意。如果CDC发现了一个人类病例，或者一种似乎能跨种向人传播的猪流感病毒，卫生机构会不会出于保护人类健康的考虑而打破匿名条款？目前谁也不清楚。桑德博格说，如果CDC发现了一种可疑病毒，就会提醒有关国家的卫生部门密切监控人类病例。

现在，桑德博格很支持这个经过“更新”的CDC－USDA监测系统，他认为养猪户并不是无视猪流感病毒对人类的威胁，只是觉得这种威胁有时被夸大了。尽管每天有数百万头猪与人类接触，但感染猪流感的人极少。养猪户都担心成为第二个阿诺德·范金克尔（Arnold Van Ginkel）：这个加拿大人的养殖场中检查出了世界首批感染H1N1病毒的猪，虽然这些猪后来都康复了，但由于无人购买，范金克尔只好把它们全都杀掉。

尽管从2010年下半年起，提交到CDC-USDA监测系统的病毒样本数量开始增加，但很多医生和流行病学家担心，监测系统对养猪户做出的种种让步会严重限制监测工作的开展，无法及时检测到新型猪流感病毒，或者发现这些病毒开始从猪向人传播，从而对人类健康造成影响。科学家没有向困难妥协，他们仍想获得更好、更及时的数据。美国CDC的考克斯和伊拉里亚·卡普亚（Ilaria Capua）是世界动物卫生组织一个参照实验室（设在意大利帕多瓦）的负责人，他们在2011年2月初组织了一场会议，邀请了一些重要的人类及动物卫生机构和相关科学家前往意大利，共同商讨战胜眼前困难的办法。卡普亚谨慎而乐观地表示，车到山前必有路，“我们必须得找出解决办法”。

与猪肉生产相关的政策法规可能迟迟不变，流感病毒却在以惊人的速度进化。“过去20年里，生物规则已经改变，所以我认为我们的想法也得跟着改变，”加拿大渥太华大学专门从事流感病毒进化研究的病毒学家厄尔·布朗（Earl Brown）说。任何负面宣传都可能使养猪户损失惨重，但如果猪群“孕育”出2009大流感“元凶”的继承者，所有人都会遭受损失。