HIV病毒和艾滋病從哪裏來的?

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Image caption HIV微粒正在感染細胞(圖片來源:Animated Healthcare Ltd/SPL)

當美國醫務工作者35年前第一次發現艾滋病時,不難想像他們內心所面臨的困惑和恐懼。這種病毒會侵蝕健康人體原本強大的免疫系統,導致他們身體虛弱,不堪一擊。然而,我們對它的起源似乎完全摸不著蹤跡。

如今,我們對人類免疫缺陷病毒(HIV,即艾滋病病毒)在全球廣泛流行的方式和原因已經有了很多了解。意料之中的是,性工作者不經意地在其中扮演了重要角色。但國際貿易的發展、殖民主義的崩潰以及20世紀的社會政治變革所扮演的角色同樣不容忽視。

當然,HIV並非真的沒有來源。它很有可能源自一種在非洲中西部感染猴子和猩猩的病毒。

在那裏,它通過一些偶然的機會跨越了物種的界限,感染了人類,原因很有可能是人類食用了受到感染的叢林肉所致。例如,有些人攜帶的HIV病毒版本與白頸白眉猴身上發現的病毒很相似。但來自猴子的HIV尚未成為一個全球性問題。

Image caption 猴免疫缺陷病毒(SIV)會感染猴子(圖片來源:Science Picture Co/SPL)

與猴子相比,我們和猩猩的基因更加接近,例如大猩猩和黑猩猩。但即便是當HIV從這些猩猩傳播給人類之後,也未必會演變成影響廣泛的健康問題。

源自猩猩的HIV通常屬於HIV-1,其中有一個名叫HIV-1的O組,而這種病毒的人類感染者主要集中於西非。

事實上,只有一種HIV在感染人類之後得到了廣泛傳播。這個名為HIV-1的M組很可能源自黑猩猩。超過90%的HIV感染者都屬於M組。這便引發了一個重要問題:HIV-1M組究竟有何特別之處?

2014年發佈的一項研究給出了令人意外的結果:M組或許並無任何特別之處。

它的傳染性並不突出,這一點或許有些出人意料。相反,這種HIV只是充分利用了一系列事件。「促使它快速傳播的是生態因素,而非進化因素。」英國牛津大學的努諾·法利亞(Nuno Faria)說。

法利亞和他的同事從中非約800名艾滋病感染者身上收集了各種HIV的基因組,並借此繪製了一份HIV系譜圖。

「第一個HIV-1M組感染者可能是在20世紀60年代感染這種病毒的。」

Image caption 猴免疫缺陷病毒(圖片來源:Sriram Subramaniam/National Cancer Institute/SPL)

基因組發生新突變的速度非常穩定,所以只要對比兩個基因組序列,並計算它們之間的差異,便可了解這兩個基因組上一次來自共同的祖先是在什麼時候。這項技術已經得到廣泛的應用,例如,正是借助這項技術,才斷定我們與黑猩猩的共同祖先至少生活在700萬年前。

「HIV等RNA病毒的進化速度大約比人類DNA快了100萬倍。」法利亞說。這意味著HIV的「分子鐘」運轉速度的確非常快。

法利亞和他的同事發現,它的運轉速度極快,以至於所有的HIV基因組都來自100多年前的一個共同祖先。HIV-1M組的流行很可能是從20世紀20年代開始的。

隨後,該團隊又展開了更加深入的研究。因為他們知道每個HIV樣本是從哪裏搜集而來的,所以可以將這些病毒的源頭定位到具體的城市:金沙薩,剛果民主共和國現在的首都。

研究人員現在已經調整了方法。他們轉而通過歷史記錄來研究,為什麼20世紀20年代在一個非洲城市的HIV感染會最終引發一場席捲全球的大流行。

很快,這一系列事件的發展脈絡就逐漸清晰起來。

「到了20世紀60年代,HIV爆發的一切條件都已經具備。」

20世紀20年代,剛果民主共和國還是比利時殖民地,而金薩沙(當時的名字是利奧波德維爾)才剛剛成為首都。那裏成為了許多年輕男性的淘金聖地,也聚集了許多性工作者。於是,HIV病毒便在人群中迅速傳播開來。

Image caption 一個被HIV感染的細胞(圖片來源:Sebastian Kaulitzki/SPL)

這種病毒並沒有局限在金薩沙。研究人員發現,在20世紀20年代,這個比屬剛果的首都是與外界聯繫最為緊密的非洲城市之一。於是,HIV病毒充分利用了每年可以運送數十萬旅客且覆蓋廣泛的鐵路網絡,在短短20年間傳播到900英里(1500公里)之外的其他城市。

到了20世紀60年代,HIV爆發的一切條件都已經具備。

那個10年的開端還發生了另外一個變化。

比屬剛果獲得獨立,並為海地等其他法語地區提供了充裕的就業機會。當這些年輕的海地人幾年後回到家鄉時,也把HIV-1M組(B亞型)一同帶到了大西洋西岸。

它於20世紀70年代來到美國,當時正值性解放和同性戀運動的興起,使得紐約和舊金山等大都市的男同性戀者成為了焦點。於是,HIV再次利用了當時的社會政治環境在美國和歐洲快速傳播。

「倘若身處相似的生態環境,相信其他的亞型也會像B亞型這樣快速傳播。」法利亞說。

Image caption HIV正在感染一個細胞(圖片來源:Credit: Ami Images/Dartmouth College - Louisa Howard/SPL)

但HIV的傳播故事並未就此結束。

例如,HIV曾於2015年在美國印第安納州大範圍爆發,主要與毒品注射有關。哈佛大學公共衛生學院的約納坦·格萊德(Yonatan Grad)表示,美國疾病控制和預防中心一直在分析HIV的基因序列,以及感染的地點及時間數據。「這些數據有助於了解病毒爆發的程度,並將進一步幫助我們了解在什麼時候進行公共衛生干預才能起到效果。」

這種分析方法也適用於其他病原體。2014年,格萊德和他的同事馬克·林普西奇(Marc Lipsitch)發佈了一份研究報告,對整個美國的抗藥淋病分佈情況展開了調查。

「由於我們擁有不同時間、不同城市、不同性取向人群的基因組序列樣本,所以便可呈現這種病毒在整個國家的分佈情況。」林普西奇說。

另外,他們還證實,抗藥淋病主要存在於曾經有過同性性行為的男性身上。這可以促使政府加強對高危人群的篩查,從而降低這種疾病進一步傳播的概率。

換句話說,透過人類社會這個棱鏡來研究HIV和淋病等病原體,才能起到真正的效果。

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(責編:友義)

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