汉坦病毒
The Viral Most Wanted The Hantaviruses
凯特·凯兰
美国新墨西哥州的报纸《阿尔伯克基日报》在 1993 年 5 月 27 日版中刊登了一个令人震惊的标题:“神秘流感在部落地区造成 6 人死亡”。这篇文章讲述了两周前首次曝光的一个故事,当时一名19岁的男子被紧急送往盖洛普印度医疗中心的急诊室。
这名男子是来自纳瓦霍部落的美洲原住民,当他开始在汽车后座上呼吸困难时,他正与家人一起前往未婚妻的葬礼。一家人偏离了道路,叫了一辆救护车。急救人员和后来的急诊室医生都试图通过心肺复苏使受害者苏醒,但他们的努力是徒劳的。年轻人的肺部充满了液体。他实际上已经淹死了。
急诊室的医生感到震惊,不仅对这名男子死亡的速度和戏剧性感到震惊,而且对病例与几周前一名年轻女子的相似性感到震惊,该女子也遭受了同样的症状并死亡。
在接下来的几周里,该地区又有十几人感染了这种致命的疾病,其中许多是年轻的纳瓦霍人。
在同一时期,医生和公共卫生官员拼命地试图找出导致疫情爆发的原因。1993 年 6 月 11 日,美国疾病预防控制中心 (CDC) 的每周发病率和死亡率报告显示,这种神秘病原体是“一种以前未被识别的汉坦病毒”。
这种新型病毒属于汉坦病毒家族,这是一组通常由大鼠、小鼠和其他啮齿动物携带的病毒,已知会导致人类严重疾病。汉坦病毒家族是病毒头号通缉犯之一。
一个紧密联系的大家庭?
是的,汉坦病毒家族是一组相当紧密的病毒,其中许多病毒可以在世界各地的人们中引起各种疾病和综合征。该家族有两个不同的亚群:旧世界汉坦病毒,发现于非洲、亚洲和欧洲;以及在美洲发现的新世界汉坦病毒。虽然这两个亚组是相关的,但它们也不同,因为它们在人类受害者中引起非常不同类型的疾病。新世界亚组中的病毒会引起一种称为汉坦病毒肺综合征(HPS)的疾病,而旧世界亚组中的病毒会引起一种称为肾综合征出血热(HFRS)的疾病。
主要嫌疑人
在美洲造成疾病和死亡方面,汉坦病毒家族中最臭名昭著的嫌疑人是 Sin Nombre 病毒和安第斯病毒,它们都是新世界汉坦病毒亚群的成员。汉坦病毒家族中其他值得注意的罪魁祸首是汉城病毒、汉坦病毒、多布拉瓦病毒、普马拉病毒和萨列马病毒,它们都属于旧世界亚群。
昵称和别名
具有讽刺意味的是,目前被称为 Sin Nombre 病毒的汉坦病毒——西班牙语意为“没有名字的病毒”——经历了最多的名称更改和最多的别名。在1993年新墨西哥州爆发的新型汉坦病毒最初被称为四角病毒,如上所述,它的名字来自它最初出现的地区。美国新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州和科罗拉多州齐聚四角。有时,这种新型汉坦病毒也被昵称为 Convict Creek 病毒,在获得现在的 Sin Nombre 病毒称号之前,别名 Muerto Canyon Virus。
许多旧世界汉坦病毒的名字来源于它们最初被发现的地方。例如,汉坦病毒以首次发现它的韩国汉坦河命名,而首尔病毒则以韩国首都的名字命名。普马拉病毒以 1980 年发现的芬兰地区命名,而萨列马病毒则以爱沙尼亚西海岸的一个岛屿命名。多布罗瓦病毒以斯洛文尼亚东南部的村庄名称而闻名,该病毒于 1980 年代中期被发现。
特点
汉坦病毒是包膜病毒,其基因组由三个单链RNA片段组成。来自该家族成员的病毒颗粒或病毒粒子呈球形或卵形,平均直径在 80 至 120 纳米之间。它们的表面结构具有网格状图案,由锚定在双层脂肪膜涂层或包膜中的糖蛋白突起形成。病毒粒子因非常稳定而臭名昭著,并且能够在室温下存活 10 天,在非常低的温度下至少存活 18 天 – 低至零下 20 摄氏度
做法
汉坦病毒通过附着在特定类型的宿主细胞中的特定蛋白质或受体上来感染其人类受害者。这个病毒家族的成员以喜欢感染人体各种器官(包括肺、心脏、肾脏、肝脏和脾脏)中的内皮细胞(排列血管的类型)而闻名。
帮凶
众所周知,汉坦病毒家族有一系列的同谋,每个病毒家族成员都有一种或两种特定种类的啮齿动物作为其传播媒介。罪恶病毒的主要犯罪伙伴是北美鹿鼠,也称为 Peromyscus maniculatus。对于首尔病毒,自然宿主是 Rattus Norvegicus(又名挪威鼠)和黑鼠或 Rattus rattus。
多布拉瓦病毒由一种叫做黄颈鼠的啮齿动物携带,而萨列马病毒则使用条纹田鼠作为其主要帮凶。普马拉病毒由一种称为银行田鼠的啮齿动物携带,安第斯病毒由长尾侏儒米鼠携带。
汉坦病毒家族的啮齿动物同伙本身不会因病毒而生病,这使得它们在生活和觅食的任何地方都能非常有效地传播病毒。病毒通过尿液、粪便和唾液排出体外,其中的微小颗粒或飞沫会污染周围空气,并被附近的人吸入。在极少数情况下,人们可能会在被啮齿动物携带者叮咬后感染汉坦病毒。
常见受害者
汉坦病毒可以感染任何年龄、性别或种族的人,但风险最大的是那些在汉坦病毒啮齿动物同伙最多产的环境中工作或生活的人。这意味着从事林业、农业、诱捕或军事等职业的人是汉坦病毒家族成员病毒攻击风险最高的人之一。啮齿动物同伙的地理分布也是决定谁可能面临最高风险的一个因素。例如,由黄颈鼠携带的多布拉瓦病毒仅在东南欧发现,远至捷克共和国和北部最南端的德国,尽管其同伙物种在欧洲的分布范围要广得多。
臭名昭著的爆发
肾综合征出血热 肾综合征
出血热(HFRS)的绝大多数暴发发生在亚洲,尤其是中国,该病在冬季主要由汉坦病毒引起,春季主要由首尔病毒引起,此时疫情往往较大。自1931年中国大陆发现首例临床HFRS病例以来,中国已逐渐成为世界上流行率最高的国家,2004年至2019年间报告了近21万例HFRS病例和1,855例死亡。在这15年期间,这一数字占全球所有HRFS案件的90%以上。
汉坦病毒肺综合征
汉坦病毒肺综合征(HPS)是汉坦病毒家族成员引起的另一种潜在致命感染,通常在南美洲和北美爆发。
在1993年首次发现由新型Sin Nombre病毒引起的HPS暴发两年后,巴拉圭也遭受了严重的HPS暴发。后来发现这种流行病也是由Sin Nombre病毒引起的,传播汉坦病毒的Vesper小鼠是帮凶。
次年,即1996年,阿根廷又出现了另一起值得注意的HPS病例。疾病侦探分析了这种流行病 – 在阿根廷南部的三个不同城市造成受害者并持续了11周 – 发现HPS感染背后的病毒攻击者是安第斯病毒。阿根廷南部的HPS疫情也因为疾病调查人员提供了汉坦病毒人际传播的第一个可靠证据而闻名。
常见危害
由汉坦病毒家族成员引起的两种主要疾病在人中都可能很严重,有时甚至是致命的,但也会引起类似于流感的相对轻微的症状。在一些流行病中,汉坦病毒肺综合征的死亡率高达50%至60%,肾综合征出血热的死亡率高达12%至15%。
汉坦病毒攻击的最初迹象往往是相似的,无论罪魁祸首是旧世界病毒还是新世界病毒。通常从发烧、身体疼痛和有时呕吐开始,感染在早期阶段不容易立即与其他传染病区分开来。
然而,在这些初始阶段之后,这两种类型的感染变得非常不同。来自新大陆的汉坦病毒(例如罪恶病毒和安第斯病毒)将攻击集中在肺部。在那里,它们可以感染排列在微小血管上的细胞,并导致它们变得“渗漏”,最终用液体淹没肺部并导致受害者呼吸困难。当这些病毒到达心脏时,它们造成的损害限制了其将血液泵送到全身的能力。这种失败会导致急性低血压 – 这种症状也称为休克 – 因为身体的许多细胞都缺氧。这可能导致身体大部分或全部器官衰竭,并迅速导致死亡。
对于由旧世界汉坦病毒引起的 HFRS 感染,第二阶段的症状可能包括脸颊发红、皮疹和眼睛发红或疼痛。由于这些病毒攻击会导致内出血或出血,因此严重症状可能包括低血压、休克和急性肾功能衰竭。疾病专家的分析表明,疾病的严重程度可能因汉坦病毒家族的哪个成员是罪魁祸首而异。汉坦病毒和多布拉瓦病毒感染往往攻击更凶猛,而汉城病毒、萨列马病毒和普马拉病毒则不那么严重。
查询热线
多年来,几个国家的科学家团队一直在研究如何预防或限制汉坦病毒构成的威胁,但尚未开发出一种全球授权的安全有效的疫苗来对抗该家庭的任何主要嫌疑人。
然而,在1990年代,当开发出针对肾综合征出血热的疫苗时,其中一项调查为中国和韩国带来了重大成果。该疫苗是二价疫苗,基于汉坦病毒和首尔病毒的灭活形式,已被中国和韩国批准使用。
对于汉坦病毒肺综合征,目前还没有成功开发出疫苗,尽管科学家们正在研究使用几种不同类型的疫苗技术来靶向导致HPS的汉坦病毒。这些候选疫苗中有许多在早期试验中显示出希望,但需要更多的工作来推进其中一种或多种疫苗的全面开发和监管批准。
编者按:
将病毒命名和分类为不同的家族和亚家族是一个不断发展且有时有争议的科学领域。
随着科学认识的深入,目前被归类为一个家族成员的病毒可能会被转换或被收养到另一个家族中,或者被放入自己的全新家族中。
流行病防范创新联盟关于“病毒头号通缉犯”的系列文章旨在反映关于病毒家族及其成员的最广泛的科学共识,并与国际病毒分类委员会(ICTV)的最新报告进行交叉引用。