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How Does Andes Hantavirus Spread Between People?
2026 年 4 月 ,一名乘客在阿根廷乌斯怀亚结束观鸟之旅后登上了一艘荷兰游轮。十天后,他去世了。
他的死因最初不明,但最终确定是安第斯汉坦病毒(ANDV),他在登船前就已感染该病毒。他的妻子也感染了同样的病毒,后来也去世了。截至发稿时,该船上已报告 10 例 ANDV 感染病例 ,其中 3 例死亡。
游轮上可能经常爆发病毒疫情,但由于涉及的病毒种类不同,这次的情况实属罕见。

汉坦病毒从啮齿动物传播到人类——安第斯病毒独具特色
当然,病毒在人与人之间传播并不罕见。但汉坦病毒却有所不同。
啮齿动物,例如老鼠,是汉坦病毒的终宿主。自然界中存在超过 40 种汉坦病毒 ,其中超过一半已知能够感染人类。感染可导致重症, 死亡率很高(根据病毒种类和疾病预后,死亡率高达 35-40%)。 症状通常在数天至数周内出现,可能包括头痛、发烧、腹痛和背痛、呕吐和出血。

目前尚无针对汉坦病毒(一类单链负义 RNA 病毒)的获批疫苗或抗病毒药物。汉坦病毒通常通过接触受污染的啮齿动物的唾液、粪便、尿液和气溶胶传播,例如睡在啮齿动物出没的住所或清理通风不良的空间。人类通常是汉坦病毒的终末宿主。
但安第斯病毒(ANDV)很特殊。它和其他汉坦病毒一样,确实可以从啮齿动物传播给人类,大多数感染也是由此开始的。然而,过去几十年间零星爆发的疫情——主要发生在阿根廷和智利——表明,它也具有人际传播的能力。
例如, 2018 年阿根廷爆发的安第斯病毒(ANDV)疫情导致 34 例确诊病例和 11 例死亡。疫情始于一名感染 ANDV 的人员参加了一场百人生日聚会;与该感染者相邻而坐的 5 人随后出现症状。传播链由此展开。总体而言, 专家认定 “ANDV 从啮齿动物宿主传入人群后,由 3 名参加人群密集社交活动的有症状感染者推动了传播。” 近期邮轮疫情的爆发进一步佐证了这一观点。
ANDV 与其他病毒有何不同?它究竟是如何在人与人之间传播的?这些问题的答案对于疫情控制和治疗药物研发至关重要。它们还能帮助专家预测未来的疾病形势,并制定应对措施。
“为什么有些病毒能够非常成功地传播,而有些却不行?”田纳西大学健康科学中心微生物学、免疫学和生物化学系教授科琳·琼森博士问道。“我们有很多病毒已经传播到全球并在人类群体中成为地方性流行病的例子,但我们对它们的起源知之甚少。我的研究重点就在于此——病毒如何在自然界中维持自身,以及病毒传播的驱动因素是什么。”
安第斯病毒如何人传人?
尽管科学家们已经知道安第斯病毒具有人际传播的能力长达 30 年 ,但他们尚未最终确定其传播方式。
研究表明,在某些密切接触的情况下,病毒可以在人与人之间传播 ,例如在通风不良或拥挤的环境中(例如,在公共汽车、飞机或游轮上)长时间接触病毒,与感染安第斯病毒的人睡在同一张床上或房间里,或者在不佩戴个人防护装备的情况下进行家庭接触或护理。
“传播途径很可能是呼吸道飞沫,”加拿大公共卫生署国家微生物实验室分部特殊病原体研究科学家、曼尼托巴大学马克斯·雷迪医学院兼职教授大卫·萨弗罗内茨博士(David Safronetz, MS, Ph.D.) 表示。“ 世界卫生组织建议 ,在两米左右的距离内长时间密切接触至少 15 分钟也是传播途径。[但]它显然不如新冠病毒或普通感冒那样有效。”
在 2020 年的一项研究中 ,研究人员利用免疫细胞化学、多通道免疫荧光和透射电子显微镜检查了感染 ANDV 的侏儒稻鼠(主要宿主)和死于 ANDV 引起的汉坦病毒肺综合征 (HPS) 的人的肺组织和唾液腺,HPS 是汉坦病毒感染的一种特别致命的后果。
除了肺部内皮细胞外(已知汉坦病毒可感染全身内皮细胞),还在呼吸道上皮细胞、巨噬细胞(可通过呼吸道飞沫咳出)以及唾液腺分泌细胞/通路中检测到了汉坦病毒抗原。虽然 ANDV 抗原的存在并不能直接证明病毒感染或复制,但这些结果支持该病毒可能通过呼吸道和/或唾液途径传播。

研究还评估了分子水平上哪些因素可能促进安第斯病毒(ANDV)的人际传播。研究人员将与人际传播相关的 ANDV 分支的 基因组序列与不涉及人际传播的 ANDV 及 ANDV 样病毒的序列进行比较,发现了 3 个氨基酸替换。其中一个突变位于参与宿主细胞黏附和膜融合的 ANDV 糖蛋白中;其余突变位于病毒的非结构蛋白中,该蛋白拮抗宿主先天免疫反应以促进感染。这些突变与传播的具体关系及其功能影响尚不清楚。
然而,要厘清这幅图景并非易事。除了能重现汉坦病毒肺综合征(HPS)关键特征的叙利亚仓鼠模型外,可用于研究汉坦病毒的疾病模型十分有限。此外,萨弗罗内茨指出,“我们并没有很多安第斯病毒的分离株。众所周知,汉坦病毒的分离和培养极其困难,这使得后续分析变得异常棘手。”由于汉坦病毒的潜伏期较长(1-8 周),人类 HPS 通常在人体已产生中和汉坦病毒的抗体后才被发现,这会降低病毒在细胞培养中的感染性。啮齿动物也会产生类似的抗体,这会阻碍可培养病毒的分离。
鉴于这一挑战,琼森强调需要更多来自安第斯病毒及其近缘病毒的高质量基因组数据。这些序列与流行病学追踪相结合,或许能够揭示安第斯病毒传播机制的缘由和方式。
ANDV 变异速度有多快?
实验室实验表明,ANDV 病毒似乎不像其他适应人类并在传播过程中迅速变异的 RNA 病毒(如 SARS-CoV-2 病毒)那样具有基因变异性。
例如,从啮齿动物中分离的 ANDV 毒株在体外传代 19 次后,只产生了“极少的突变”——与早期传代(p9)的病毒相比,第 19 次传代产生的突变导致仓鼠模型中的疾病明显减弱。
在另一项研究中,萨弗罗内茨的实验室将一种人源安第斯病毒分离株在叙利亚仓鼠体内传代 25 次。与其他毒株相比,该分离株在体内复制能力较弱,且不会导致仓鼠患上致命性疾病。随后,研究人员用早期、中期和晚期传代的病毒感染仓鼠,以确定影响动物感染结果的基因组变化。研究团队发现病毒糖蛋白中存在一个编码突变,但并未导致疾病的发生,这表明在某些宿主中,病毒的选择压力极小。
值得注意的是,仓鼠与该病毒的天然啮齿类宿主相似,它们与汉坦病毒共同进化了 2000 万年。在差异较大的宿主中,结果可能略有不同。不过,近期 ANDV 邮轮疫情的早期证据表明,该病毒与 2018-2019 年阿根廷疫情中的病毒序列密切相关。这意味着在近 8 年的时间里,该病毒似乎没有发生显著的进化。基因组分析表明,该病毒在邮轮上的两名患者体内出现了两个微小的突变,但其行为并未发生改变 。

科学家们尚不确定是什么原因导致了这种稳定性。“汉坦病毒的复制速度相对较慢,所以这或许使得它们的聚合酶比其他 RNA 病毒更高效,因为其他 RNA 病毒往往复制速度极快,可能会引入更多突变,”萨弗罗内茨推测道。
体内环境也发挥着重要作用,因为宿主反应会影响病毒进化。琼森的实验室在乳鼠模型中发现 ,用抗病毒药物利巴韦林治疗感染汉坦病毒(另一种汉坦病毒)的动物,虽然降低了感染性病毒的水平,但却增加了病毒的突变频率。这种药物的作用机制似乎部分是通过抑制病毒复制,也可能是通过对宿主的其他未知脱靶效应。“(病毒)在动物体内经历了纯化选择,除非我们给它用药。一旦我们给它用药,它就开始探索更大的序列空间,”她说道。
汉坦病毒会引发下一场全球大流行吗?
病毒稳定性并不等同于停滞不前:汉坦病毒会发生变异。安第斯病毒(ANDV)会引发全球大流行吗?专家指出,安第斯病毒或任何已知的汉坦病毒要想具备全球大流行的潜力,需要发生多次进化变异 ——尤其是那些能够帮助病毒更有效地在人与人之间传播的变异。根据科学家目前对汉坦病毒的了解, 这种情况虽然有可能发生 ,但可能性不大。
即便如此,对感染者或接触者进行适当的隔离和监测,对于最大限度地减少安第斯病毒传播到更大人群的可能性至关重要,因为在更大人群中,安第斯病毒有更多机会传播和演变。
研究人员还强调,需要密切关注汉坦病毒及其在宿主中的基因变化,尤其是在气候和环境变化增加人畜接触和潜在溢出事件风险的情况下。
扩大生态监测
萨弗罗内茨认为,加强对汉坦病毒的生态监测至关重要。他鼓励研究团队“重返实地”,回顾以往的实地研究是如何促成安第斯病毒和其他汉坦病毒的发现的。
“我认为,如果我们能够真正了解病毒溢出事件,就能获得更多有价值的信息,”他说。研究安第斯病毒的人际传播是一个至关重要的研究领域,“但如果我们能够反其道而行之,找出病毒从啮齿动物传播到人类的触发因素,那将对在全球范围内预防人类抗病毒疾病大有裨益。”
为此,琼森的团队在巴拉圭开展了 30 多年的研究,旨在了解自然界中的汉坦病毒,并希望更好地阐明 其溢出传播动态 。“最近,我们在巴拉圭发现的一种病毒在人类身上被检测到 。所以,现在的问题只是需要继续在啮齿动物身上进行监测,”她说道。
探索汉坦病毒疫苗和治疗方法
当汉坦病毒传播到人类身上时——而且,就安第斯病毒而言,它还具有在人与人之间传播的潜力——拥有现成的预防和治疗工具来应对它们将至关重要。但目前,我们还没有。
“我们最大的目标就是找到治疗所有这些病毒的方法,”琼森说。“因此,我认为继续研究这个问题非常重要,找到我们可以快速调整以提供治疗的小分子或小分子组合。”
科学家们也在致力于 研发汉坦病毒疫苗和单克隆抗体 。这些疫苗和抗体的最终生产和分发受限并非源于技术不足,而是资金和监管方面的制约。汉坦病毒引起的疫情呈散发性,与其他更普遍的公共卫生威胁相比,往往容易被忽视。因此,获得研究汉坦病毒的资金支持也并非易事。
需要更多研究
但萨弗罗内茨表示,如果说这次邮轮上的 ANDV 疫情揭示了什么,那就是“我们不能忽视这些已知一直存在于全球的其他病原体”。“我认为(这次疫情)再次强调了继续研究这些病原体的重要性,因为在这样的事件发生时,人们会提出正确的问题:‘为什么没有疫苗?为什么没有治疗方法?’这是因为(汉坦病毒)在研究领域长期以来一直被忽视。”
ASM 期刊汉坦病毒系列提供了汉坦病毒研究的最新全面见解,涵盖免疫反应、病毒遗传学、传播和病理学,以及对诊断、治疗和生物安全的影响。
安第斯汉坦病毒是如何在人与人之间传播的? — How Does Andes Hantavirus Spread Between People?
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