那些與我們共生的“人類病毒”

方陵生

近年來，基因組學(xué)的巨大飛躍使得研究人員能夠檢測出生存在人體表面和人體內(nèi)的許多病毒，并將它們統(tǒng)稱為“人類病毒組”。

最近對人類樣本的基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在我們的腸道、肺部、皮膚和血液中存在幾十種以前未被識別的病毒。其中，有的可能是某些神秘疾病的根源，但有些可能是無害的。

破譯這些新發(fā)現(xiàn)的病毒如何影響人類，有助于對它們進(jìn)行“分類處置”：確定哪些應(yīng)進(jìn)行預(yù)防和治療，哪些可以忽略甚至與它們長期共存。

偶發(fā)致病性是人類病毒家族的一個(gè)典型特征。即使在健康狀況良好的情況下，人體也會受到多種病毒的慢性感染。了解這些新發(fā)現(xiàn)的病毒是如何影響人類的，有助于確定對哪些病毒應(yīng)該進(jìn)行預(yù)防和治療，又有哪些可以忽略甚至與它們共存。

人類病毒長期無感，偶爾致病

過去，被研究得最多最深入的病毒，是那些曾引發(fā)人類和動植物疾病的病毒，因?yàn)椴《靖腥镜谋憩F(xiàn)癥狀曾經(jīng)是了解病毒是否存在的唯一途徑。然而實(shí)際上，還有許多病毒盡管感染了人類，卻與人類長期共存，通常不引發(fā)疾病。當(dāng)然，有時(shí)它們還是會讓嬰幼兒、年老體衰者，以及免疫力低下者生病。

近年來，基因組學(xué)的飛躍式發(fā)展，使得研究人員能夠檢測出生存在人體表面和人體內(nèi)的許多病毒，這些病毒被統(tǒng)稱為“人類病毒組”。最近對人類樣本的基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在我們的腸道、肺部、皮膚和血液中存在幾十種未被識別的病毒。其中，有的可能是某些未知疾病的根源，但也有些在大多數(shù)時(shí)候只是一種“無害的存在”。

幾年前，已知感染人類的多瘤病毒只有兩種。利用元基因組學(xué)方法，如今研究人員已鑒定出十多種人類多瘤病毒的毒株，其中一些與免疫抑制移植中的神經(jīng)或腎臟損傷、艾滋病和皮膚癌等疾病有關(guān)。大多數(shù)多瘤病毒感染者都是在兒童時(shí)期被感染，這些病毒會默默潛伏很多年，直到攜帶者免疫系統(tǒng)變?nèi)鯐r(shí)才會發(fā)作，對機(jī)體造成極大損害。

偶發(fā)致病性是人類病毒家族的一個(gè)典型特征。例如，人乳頭狀瘤病毒在大多數(shù)健康成人的皮膚上存在，一般不會引起注意，而一些特定種類的乳頭狀瘤病毒卻可誘發(fā)宮頸癌或肛癌（現(xiàn)在已可通過早期接種加以預(yù)防）。

同樣，皰疹病毒感染成年人是一種普遍現(xiàn)象，它們可以在免疫系統(tǒng)的細(xì)胞中長期“無癥狀居住”。但在宿主的生命后期，或者免疫力受抑制后，這些潛伏的皰疹病毒就會活躍起來，誘發(fā)唇皰疹、腦膜炎、淋巴瘤或卡波西肉瘤等多種疾病。

此外，在健康人，特別是兒童的呼吸道和糞便樣本中，經(jīng)?？梢詸z測到大量新病毒，包括越來越多的星狀病毒、細(xì)小病毒、小核糖核酸病毒，以及其他在人類健康和疾病中作用不明的病毒。

這些信息表明，即使在健康狀況良好的情況下，人體也會受到多種病毒的慢性感染，且常會暫時(shí)性地受到其他病毒的感染。因此，認(rèn)為每一種人類病毒都會導(dǎo)致疾病的觀念，正在讓位于一個(gè)更加復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)實(shí)。了解這些新發(fā)現(xiàn)的病毒是如何影響人類的，有助于對它們進(jìn)行“分類處置”：確定哪些應(yīng)進(jìn)行預(yù)防和治療，又有哪些可以忽略甚至與它們共存。

常駐共生有時(shí)宛若天然疫苗

年幼時(shí)感染病毒，可能有助于免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育，為日后遭遇病毒感染提供保護(hù)，同時(shí)也可對免疫系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，不至于因過度反應(yīng)而導(dǎo)致過敏。

健康新生兒呼吸道和胃腸道的病毒感染非常普遍，而且通常無癥狀，這可能是由于母體抗體通過胎盤和母乳傳遞給了嬰兒，起到了保護(hù)作用。這種毒性減弱的感染可以為嬰兒提供一種天然疫苗，為以后感染致病性更強(qiáng)的相關(guān)病毒起到預(yù)防作用。

最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與人類腸道和免疫系統(tǒng)正常發(fā)育有賴于嬰兒時(shí)期腸道微生物群的建立類似，早期腸道病毒感染對小鼠也有益處。例如，小鼠諾如病毒是一種常見人類病原體的近親，它可讓無菌環(huán)境中的或經(jīng)抗生素治療的新生小鼠恢復(fù)腸道和免疫系統(tǒng)的正常功能。

一些共生病毒也可為人體提供保護(hù)，防止其他致病性病毒的感染。據(jù)報(bào)道，一種與丙型肝炎病毒、寨卡病毒和登革病毒同屬一個(gè)家族的病毒，居然可以減輕艾滋病病毒感染的癥狀。

這種病毒被稱為pegivirus C或GBV-C，最初是在一個(gè)不明原因的急性肝炎病例中發(fā)現(xiàn)的，但研究人員隨后證明它是一種與該疾病無關(guān)的常見感染。據(jù)估計(jì)，全球約有7億多人長期感染GBV-C，而更多人則通過已被治愈的早期感染獲得了相應(yīng)抗體。多項(xiàng)研究表明，感染了GBV-C的艾滋病患者往往比未感染這種病毒的患者存活期更長。這一現(xiàn)象背后的機(jī)制尚不清楚，GBV-C可能阻斷了艾滋病毒與細(xì)胞表面受體的結(jié)合，也可能干擾了艾滋病毒利用細(xì)胞內(nèi)成分復(fù)制自己的過程。

人體常駐病毒還有一個(gè)潛在好處，那就是它們偏愛快速分裂的細(xì)胞。研究人員觀察到，在感染病毒的同時(shí)，一些自發(fā)癌癥會出現(xiàn)消退現(xiàn)象——這表明，病毒可能優(yōu)先感染癌細(xì)胞。為此，生物醫(yī)學(xué)界已開始著手研發(fā)對抗人類腫瘤的溶瘤病毒療法。病毒感染和癌細(xì)胞消融是否是一種常見的自然現(xiàn)象，目前仍是一個(gè)令人感興趣的研究課題。

化為己用病毒嵌入人類基因

除了感染我們的病毒外，人類（以及所有其他脊椎動物）的基因組中也含有過去病毒感染留下的痕跡。大約8%的人類基因組是由已融入人類種系的逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA序列組成，它們的一些功能被用來為宿主的生存和發(fā)展提供必要的服務(wù)。

一些來自內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒所表達(dá)的蛋白，可結(jié)合并阻斷某些細(xì)胞受體，使它們不再被外源性致病性逆轉(zhuǎn)錄病毒所利用。而另一些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒的膜融合活性，對宿主行使某些細(xì)胞功能必不可少。例如，內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒包膜蛋白負(fù)責(zé)將滋養(yǎng)層細(xì)胞融合到哺乳動物胎盤結(jié)構(gòu)中，對母體與胎兒之間的營養(yǎng)和氣體交換進(jìn)行調(diào)節(jié)。

最近，研究人員發(fā)現(xiàn)，一種對胎盤發(fā)育至關(guān)重要的病毒蛋白——合胞體蛋白，可在肌肉纖維形成過程中增加成肌細(xì)胞的融合能力。研究發(fā)現(xiàn)，雄性小鼠如果缺乏這種病毒基因的合胞體，肌肉質(zhì)量將減少20%，但雌性小鼠則不會出現(xiàn)這種情況。

脊椎動物還與許多逆轉(zhuǎn)錄病毒啟動子合作，為胚胎早期發(fā)育過程中調(diào)控多個(gè)基因表達(dá)提供手段。

顯然，與大量細(xì)菌和病毒共生的漫長進(jìn)化史，推動人類發(fā)展出了對許多病毒感染的適應(yīng)能力——從細(xì)胞水平（馴化逆轉(zhuǎn)錄病毒基因、免疫系統(tǒng)的過度反應(yīng)）到文化層面（調(diào)整生活習(xí)慣以減輕傳染病所帶來的負(fù)擔(dān)），“與病毒共處”的生存策略無處不在。

風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警密切監(jiān)測病毒變異

隨著測序技術(shù)和計(jì)算平臺的不斷改進(jìn)，加之研究人員生成了更為完整的人類病毒基因組目錄，病毒感染的檢測能力將更快更靈敏?；趯ρ?、呼吸道或糞便樣本更強(qiáng)大的檢測分析能力，公共衛(wèi)生工作者可迅速了解新出現(xiàn)的病毒，更好地控制傳染病的暴發(fā)。快速鑒定已知的病毒病原體可減少不必要的抗生素使用。

基因組學(xué)方法也將使流行病學(xué)研究做出更準(zhǔn)確的預(yù)測，了解哪些病毒與不同地理區(qū)域的哪些疾病有關(guān)。這些信息將確定哪些病毒將造成最大的疾病負(fù)擔(dān)，并幫助研發(fā)最有效的疫苗，減少病毒傳播。

一系列雄心勃勃的計(jì)劃正在實(shí)施中，例如對所有感染哺乳動物的病毒進(jìn)行測序，并預(yù)測哪些最有可能蔓延到人類。而人類病毒也可能通過突變或與動物病毒重組而更具致病性。

此外，更好地了解某些病毒致病的原因，并不斷對健康人群與患病人群中的病毒株進(jìn)行檢測，特別是那些在人與動物之間互動的病毒株，可為下一次病毒大流行提供預(yù)警信號。

（摘自3月8日《文匯報(bào)》）