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死亡300余人,香港流感疫情破坏力为何如此之强?

2017/08/12 来源:科普中国
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导读
截至8月7日,香港的夏季流感疫情已累计导致了327人死亡。根据此前的报道,导致目前香港流感大爆发的主要原因是甲型流感,其中以H3N2毒株为主。而2016年甲型流感H3N2毒株出现的N121变异,也在本轮流行的病毒中检测出来。流感本来是比较常见的疾病,为什么本轮香港流感如此凶猛?


透射电镜下的H3N2病毒。图片来源:美国疾病控制和预防中心

本文转载自“科普中国”

截至8月7日,香港的夏季流感疫情已累计导致了327人死亡。

根据此前的报道,导致目前香港流感大爆发的主要原因是甲型流感,其中以H3N2毒株为主。而2016年甲型流感H3N2毒株出现的N121变异,也在本轮流行的病毒中检测出来。

流感本来是比较常见的疾病,为什么本轮香港流感如此凶猛?

流感病毒分类

像H5N1、H1N1这些病毒株一样,本轮流行的H3N2也属于甲型流感病毒。能够引起人类或动物出现病毒性流感症状的病毒属于RNA病毒,这类病毒以单链核糖核酸(ssRNA)为遗传物质,在侵染动物的呼吸道细胞后,利用宿主细胞的生理系统实现自身的增殖并扩散。

构成流感病毒颗粒的结构有:结合了核蛋白(NP)的单链RNA、蛋白外壳M1、离子通道蛋白M2、来自宿主细胞的质膜、最外层用来识别宿主细胞的糖蛋白-血凝素(HA)以及帮助病毒侵染宿主细胞的神经氨酸酶(NA)。

根据核蛋白(NP)的不同,可以将常见的流感病毒分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三类,其中乙型和丙型病毒造成的病例相对较少且不再各自分型。

对人类而言,最危险且最难对付的正是甲型流感病毒,这类病毒变异性强。

按照抗原不同,HA抗原目前已知有15个分型,NA抗原有9个分型。也就是说,理论上甲型流感病毒从H1N1到H15N9可以存在135种亚型!

HA和NA抗原在病毒识别和侵染宿主细胞的过程中起到决定性作用。不同种类的抗原组合可以在宿主选择、传染性和致病性等方面差异很大,而且作为暴露在病毒颗粒最外层的糖蛋白,HA和NA抗原是人体免疫系统识别并清除流感病毒的主要物质基础。


H1N1病毒结构图。图片来源:foxnews

流感病毒何以夺命?

多数人对多数甲型流感不具备先天抵抗力,人体被流感病毒侵染后,免疫系统会在一段时间的应答后,产生抗体,从而清除病毒。多数情况下,甲型流感会在发病一段时间后自愈。

本轮香港夏季流感疫情中死亡的300余病例中,65岁以上的老年人占到了89.8%。一方面,在养老院等场所,人员之间常有密切接触,有助于流感病毒扩散;另一方面,更主要的原因是,老年人身体抵抗力较弱,且多罹患慢性病,一旦被流感病毒感染,极易出现并发症或继发感染从而致死。

香港的老龄化现象逐年加剧,目前香港已经是世界范围内平均寿命最高的地区,没有之一。因此,从这个角度来推测,除非出现革命性的医疗技术,流感爆发在香港的致死率在未来可能还会居高不下。

即使造成了如此多的死亡病例,香港本轮H3N2甲流疫情的患者死亡率(流感及并发症死亡病例/公立医院就诊流感病例)仅为2.1%,与往年流感季的死亡率接近(1.9%~3.1%)。而1997年,高致病性禽流感H5N1型在香港导致18人感染,6人死亡,死亡率高达33%。

与死亡病例多为老年人的H3N2型流感不同,H5N1型高致病性禽流感不但致死率高,而且对身强力壮的年轻人更为危险。主要原因是H5N1感染后往往会导致免疫系统过度反应,不但会清除病毒及被感染的细胞,还会大面积攻击未被感染的细胞,导致整个呼吸系统面临崩溃。

免疫力越强的年轻人,受到的伤害越严重。单从致死率和致死原因来看,H5N1型高致病性禽流感和重症急性呼吸综合征(SARS)有些类似。

不过值得庆幸的是,只有H1、H2、H3亚型的禽流感容易在人际间传播,感染这些病毒亚型的症状往往有严重打喷嚏、流鼻涕、咳嗽、痰多等症状,正是这些这症状导致患者向环境释放大量病毒颗粒。

H5N1和H7N9这两类高致病性禽流感由于结构原因,并不会侵染人类上呼吸道细胞,而是倾向于感染肺泡等组织,虽然发病严重,但不会造成人际间感染,只能通过禽类感染人类。

然而,甲型流感病毒的基因组为功能独立的8条单链RNA,一旦同一生物个体感染了不同亚型的流感病毒,在病毒增殖时,就会发生重组。比如猪就是一种适宜造成病毒重组的动物,一方面猪和人以及家禽接触的机会较多,另一方面猪呼吸道上皮细胞适合被多种亚型的甲流病毒侵染。

据近年来的研究成果,被定型为H1N1的甲流病毒造成了1918~1920年数千万人死亡,其基因组中就含有H5N1型流感的部分基因片段,据猜测,那次可怕的病毒重组就发生在某头猪的身体内。

为什么接种了流感疫苗还会死于流感

根据香港公共卫生部门的统计,截止8月8日的死亡病例中,有45%的患者生前曾经注射过流感疫苗。联想到最近被狗咬伤后按要求接种狂犬疫苗仍然死于狂犬病的陕西患者,网上“疫苗无用论”的流言可能又会抬头。

尽管感染早期服用金刚烷胺类或奥司他韦等抗病毒药物有一定疗效,但甲型病毒流感主要还是靠身体免疫系统实现自愈。接种流感疫苗目前还是对抗甲型流感的最有效方法。

但是流感疫苗并不能100%保证接种者不会患流感。一方面,疫苗接种后需要大约两周的时间体内才能积累出足够的抗体,而且老年人免疫系统功能较为低下,会出现即使接种疫苗也不会产生足够抵抗力的情况。

另一方面,甲型病毒的流感亚型复杂,且出现变异的速度快。流感疫苗的原理是,免疫系统会识别流感病毒表面的抗原HA和NA,并产生相应的抗体,从而清除病毒。实际生产中是将灭活病毒或者抗原碎片制成疫苗。疫苗注入人体后,可以“训练”免疫系统,以便在接触到真正的病毒前就产生足够的抗体。

但是注射疫苗后,人体免疫系统只能对疫苗中具有的HA和NA抗原作出响应,并对具有相应HA、NA抗原的流感病毒亚型产生免疫力。也就是说一次注射疫苗只能对部分流感病毒亚型有效。在实际应用中,疫苗生产商及时开发出应对新毒株的疫苗,同时公共卫生专家需要检测并预判即将流行的病毒亚型,然后决定接种疫苗的种类。

以这次香港的H3N2流感为例,病毒抗原发生N121突变,这就导致了2014年之前接种的流感疫苗全部失效,而本轮流感死亡的病例中,绝大多数多数患者本季前没有及时接种流感疫苗。

接种流感疫苗就是一个和病毒变异赛跑的过程。不过科学界也传来了一些好消息,科学家一直在努力开发出针对所有流感病毒亚型,一次注射可以终身免疫的通用流感疫苗。

在2015年的时候,科学家将HA抗原比较保守的部分与某种人工蛋白组合制成新型疫苗,在实验中使实验动物同时获得了对H1N1和H5N1型流感病毒的抵抗力,希望有一天这样的疫苗得以上市,保护人们免受流感之苦。

现在看来,对付流感最好的方法只有在每个流感季来临前注射疫苗了。不过一旦自己出现了高热,咳嗽,浑身酸痛等流感样的症状后,为了自己和他人的健康,要及时去医院接受治疗。

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