5月24日,世界衛生大會磋商決定將天花病毒樣本的銷毀期限再推遲三年,這種曾奪走數億人命的病毒又一次獲得了“緩刑”。

為什么很多科學家和政府人員反對立即銷毀最后的天花病毒?科學家們的觀點是,保存病毒并進行研究可以更好地防止將來可能發生的生物恐怖主義。另外,有一個更重要的保存病毒的原因就是,科學家可以通過研究天花病毒進攻人體的機制來防治其他病毒所引起的人類疾病,比如艾滋病等。

30多年前,世界衛生組織宣布天花病毒,這個在20世紀奪走了3億人性命的病毒,已經被人類消滅,這是人類抗病毒歷史上的偉大勝利。

天花也是唯一一個被人類消滅的病毒。目前,世界上最后兩個天花病毒樣本分別被保留在了美國和俄羅斯。人們一直在討論是否要將這最后的兩個樣本銷毀以使得人類不再對天花病毒有后顧之憂。最終在1996年,世界衛生大會決定銷毀最后的樣品,只是銷毀的最后期限一直沒有決定。

2007年,政府人員和科學家在一起經過激烈討論后,世界衛生組織宣布把銷毀病毒樣本的期限延長四年,而四年之后的今年,2011年5月24日在世界衛生大會兩輪的磋商之后,大會決定將這個銷毀期限再往后推遲三年,但同時大會再次重申,在有關研究機構完成“有必要”的研究之后,病毒樣品必須被銷毀。

那么為什么科學家和政府工作人員對銷毀最后的天花病毒庫存的日期爭論不休呢?讓我們來分析一下給天花病毒判“死緩”的理由。

天花病毒有多可怕

大天花病毒感染人體后將會引起嚴重的致病反應,并且死亡率高達30%。如果患者在接觸到病毒四天內接種疫苗,一般可以抵抗病毒侵染。

天花病毒主要有兩種類型:大天花(variola?major)和小天花(variola?minor)。當人被這兩種病毒感染時將會造成類似的皮膚損傷皰疹。大天花病毒感染人體后將會引起嚴重的致病反應,并且死亡率高達30%;但小天花病毒感染后的病理反應則要輕很多,致死率也僅有1%。還有另外兩種極不常見的天花病毒,它們的共同特征是幾乎有完全的致死率。

被天花病毒感染后,病毒潛伏期一般為12至14天,臨床上沒有任何癥狀,并且不具有傳染性。潛伏期過后,會有突然的類似流行性感冒的癥狀出現,如高燒、疲憊、頭疼等。

兩三天后患者高燒癥狀消失但伴隨而來的是皮疹的出現,從面部、手和前臂開始一直到身體軀干。皰疹也會在鼻黏膜和口腔黏膜出現,并且迅速破裂釋放出大量的天花病毒。皮疹會最終形成膿包并且會流出含有病毒的液體,然后膿包會軟化結痂,最終脫落后形成無色素的疤痕。

患者在被完全治愈之前一直保持有傳染性,但是最高傳染性的時期是皮疹出現之后的一個星期。病毒的傳染主要通過空氣,如人與人面對面時唾液飛沫的傳播,同時病毒還可以通過污染的衣物和床單傳播,雖然后者的傳染性較前者低。

如何治療天花病毒感染呢?如果患者在接觸到病毒四天之內接種天花病毒的疫苗,一般可以抵抗病毒侵染。而且,目前為止,除此之外并沒有有效治療方法。

疫苗:唯一的救命稻草

在接種天花疫苗后十年之內是不會被天花病毒感染的,不過即使超過了十年,被感染的幾率和感染后的癥狀也會輕很多。

既然疫苗是天花病毒感染者的唯一“救命稻草”,那么我們簡單介紹一下疫苗是如何起作用的。

一般來說,疫苗就是滅活或者減毒之后的病毒,換句話說就是以毒攻毒。當沒有活性的病毒——即疫苗被注射或接種到人體之后,人體的免疫系統會迅速識別這些異己的物質,作出分析并進行一系列的下游反應,最終血液內的淋巴細胞產生抗體,用以中和病毒。

當人體成功產生能夠生產有效抗體的淋巴細胞后,若此時真正的天花病毒入侵到體內,淋巴細胞將更迅速地識別天花病毒顆粒,并產生大量抗體以對抗天花病毒,從而使得人體不被天花病毒感染。

如果人體沒有注射過疫苗而被暴露在天花病毒中,或者注射了疫苗但身體沒有來得及產生有效的淋巴細胞,天花病毒將可以逃過免疫系統并侵染人體,造成一系列感染癥狀甚至死亡。即使逃過死亡的命運,也會留下滿身的疤痕,并且很大程度上病毒會導致失明??梢姼腥厩捌谥委熀皖A防的最有效的手段就是疫苗的接種。

如果我們留心會發現,大部分人的手臂上方都有一個大小不等的疤痕,這就是我們小時候接種天花疫苗留下的證據,大家可能認為,天花疫苗一旦接種將終身有效,但是這個說法被證明是不準確可靠的。

一般來說,在接種天花疫苗后十年之內是不會被天花病毒感染的,不過即使超過了十年,被感染的幾率和感染后的癥狀也會輕很多,同時傳染性也會明顯下降。

也許大家會問,天花疫苗的接種可以保證至少十年有效,那么流行性感冒也是由病毒引起的,為什么我們每年都需要注射流感疫苗呢?那是因為疫苗誘導免疫系統產生的抗體只能針對和疫苗相同或類似的病毒進行防疫,但是流感病毒具有極高的變異能力,每年流行的都是不同的病毒株。意思就是說,你體內的抗體可以對抗去年的流感病毒,但是無法識別今年的流感病毒。而對于天花病毒來說,雖然也會有變異,但卻整體比較穩定。

消滅天花的全球運動

早在1959年,世界衛生大會就開展了全球性的消滅天花運動。最終,1979年12月9日,科學家宣布,天花病毒已經被消滅。

所以由于接種天花疫苗對預防天花病毒感染和扼制天花病毒傳播如此有效,人類消滅天花病毒的武器就是疫苗。早在1796年英國醫生愛德華·詹納(Edward?Jenner)證明了牛痘疫苗的有效性之后,人類采取了很多手段展開對天花病毒的進攻。

從19世紀開始,歐美國家在本土和其殖民地都開展了局域性的疫苗接種項目。1950年,泛美健康組織在西半球范圍內大規模展開了消滅天花病毒的行動,除了阿根廷、巴西、哥倫比亞、厄瓜多爾,這次行動在大部分美洲國家非常成功。

最終1959年,世界衛生大會接受了前蘇聯的尤日·丹諾夫(Viktor?Zhdanov)教授的建議,開展全球性的消滅天花運動。那么具體這項任務是如何實施的呢?

每次天花流行都是從一個區域擴散開來,在世界衛生組織領導下,每個國家和地區必須對每次疫情都進行早期匯報,然后對疫情地區進行環狀疫苗接種以迅速控制疫情。最終,1979年12月9日,科學家宣布,天花病毒已經被消滅,次年世界衛生組織證實了這個說法。全世界僅存的天花病毒樣品被保存在了美國疾病預防控制中心和俄羅斯國家病毒學和生物技術研究中心。

1980年,世界衛生組織建議全球停止天花疫苗接種。在我國,上世紀50年代也開展了消滅天花運動,并且強制接種天花疫苗,當時,我國還不是世界衛生組織的成員國。而在上世紀60年代,我國也成功消滅了天花,比世界衛生組織所宣布的1979年提前了近十年。

那我們現在是否有可能感染天花病毒呢?幾乎不可能,除了以下兩種情況。第一種情況就是在進行天花病毒研究的實驗室的工作人員,在未受到良好保護的情況下而感染天花病毒。世界上最后一例因為天花病毒感染而身亡的人就是這種情況。珍妮特·帕克(Janet?Parker)是一位醫學攝影師,她在英國伯明翰大學醫學院感染了天花病毒,并因此死于1978年9月11日。而后負責該實驗室研究的教授亨利·貝德森(Henry?Bedson)因此自殺。

第二種情況就是遭受生物武器攻擊后某地區的人群中出現天花感染的病征。在歷史上有很多戰爭中都使用了以天花病毒為媒介的生物武器。當然了,這兩種情況發生的可能性是微乎其微的。

但是一旦發生,后果將不堪設想,因為僅僅50至100例的患者就完全足以引起國際社會的嚴重關注,并很有可能爆發世界性的大流行,同時還因為世界其他主要國家以及我國都在上世紀70年代和80年代初期停止了天花疫苗的接種,病毒將可以在沒有免疫力的人群中肆虐造成嚴重后果。

這就是很多人支持立即銷毀所有現存的天花病毒樣品的主要原因。尚不發達的某些非洲國家對銷毀天花病毒的進程尤為關注,因為他們曾經被天花病毒嚴重侵擾,并且尤其擔心恐怖主義活動會利用天花病毒。

為何給天花“緩刑”

雖然在1979年天花病毒就已經被人類所消滅,但是科學家并不清楚天花病毒是如何進攻人體的。而研究清楚這些是開發抵抗類似病毒的藥物所必需的。

為什么很多科學家和政府人員反對立即銷毀最后的天花病毒呢?很多人認為人類沒有權力決定一個物種的生死存亡,無論該物種對人類有利或有害。當然更多反對者是來自于科學界。我們目前所擁有的天花病毒的疫苗雖然有很好的效果,但是科學家仍然會追求完美,他們想進一步提高天花疫苗的有效性,而這樣的研究必須借助于天花病毒的樣本。

同時,保存病毒并進行研究可以更好地防止將來可能發生的生物恐怖主義。另外,有一個更重要的保存病毒的原因就是科學家可以通過研究天花病毒進攻人體的機制來防治其他病毒所引起的人類疾病,比如艾滋病等。

事實上,雖然在1979年天花病毒就已經被人類所消滅,但是科學家并不清楚天花病毒是如何進攻人體的免疫系統以及天花病毒到底是如何導致人體死亡的。而研究清楚這些是開發抵抗類似病毒的藥物所必需的。

僅僅在一年前的2010年,美國疾病預防控制中心的研究人員以及他們在歐洲的合作者將天花病毒進攻人體免疫系統的機制發表在《美國實驗生物學學會聯合會雜志》上。讓我們來看看人體是如何對抗病毒的:面對不同種類的病毒,人體細胞有不同的方式進行對抗。

比如,乙肝病毒和人類免疫缺陷病毒(艾滋病毒),這些病毒會將自身的RNA逆轉錄成DNA然后整合在人體細胞的基因組上,造成敵我不分的狀況,此時細胞將會表達一系列蛋白質并且利用染色體的結構將整合在人細胞基因組上的病毒基因組穩住,從而得以對抗病毒的侵染。

而對于更廣泛的致病性病毒的入侵(包括逆轉錄病毒),人體可以產生干擾素用以對抗。干擾素可以激發一系列細胞的復雜生理反應,最終激發人體免疫系統抗病毒功能,例如抑制病毒DNA的復制。

干擾素的作用是沒有特異性的,意思就是說干擾素可以用來對抗任何病毒,因為干擾素本身的作用就是動員人體的免疫系統全面作戰。然而天花病毒中有一種被稱作干擾素結合蛋白的蛋白質,這種蛋白質可以使得干擾素失效,從而使得免疫系統放棄對天花病毒的抵抗,在沒有抗體的人體內,人體細胞將迅速面臨四面楚歌的境地。

美國軍隊傳染病醫療研究中心的科學家2010年底在《臨床疫苗免疫學》雜志上發表了針對干擾素結合蛋白的疫苗的研究成果,他們發現將針對干擾素結合蛋白的疫苗和DNA疫苗綜合使用可以使小鼠對痘病毒(天花屬于痘病毒)有更高的免疫力。

應當注意到,如此重要的科學發現是在天花病毒被消滅的1979年之后作出的。而這個發現將會對潛在的天花病毒的預防,對類似天花病毒的各種痘病毒的預防甚至對更多病毒性疾病的預防有著重要幫助。延長天花病毒的銷毀期限將大大有助于類似的研究進行。

那么研究天花病毒對研究其他病毒引起的疾病到底有什么幫助呢?雖然不同病毒有著很大的差異,但是仍然有些病毒可能共享類似的結構或者類似的蛋白質,抑或攻擊類似的人體靶標,而這些共同點將可以使我們把一種病毒中的研究成果轉化到另外一種病毒上。

比如說,艾滋病毒和痘病毒(天花病毒屬于痘病毒)共同將人類CD4+淋巴細胞和單核細胞上的CCR5受體作為結合靶點,這一個共同點使得天花病毒的研究成果可能可以對艾滋病的研究有所啟示。

2010年,西班牙的雷蒙德溫斯坦(Raymond?Weinstein)教授帶領的研究團隊發現,如果將注射過天花病毒疫苗的健康志愿者的血清(含抗體)加到體外培養的細胞中,再用CCR5型艾滋病毒(一種艾滋病毒)去侵染這些細胞,病毒在這些細胞中的復制能力將下降五倍。簡單說,就是接種天花疫苗有可能對艾滋病毒有預防作用,但是這些研究都是非常初步的,我們還需要更多的實驗證據來支持這個觀點。

總體說來,天花病毒是去是留都各自有理,目前世界衛生組織決定暫緩三年銷毀天花病毒最后的樣本將給科學家更多的空間去了解這個我們熟悉而又陌生的病毒。

本文已發表于2011-7-2 《東方早報 身體周刊》