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这款新的应用程序能预测下一场疫情大流行吗?

这款新的应用程序能预测下一场疫情大流行吗?

这款新的应用程序能预测下一场疫情大流行吗?

(蜘蛛网eeook.com报道)据美国国家地理(撰文:SARAH ELIZABETH RICHARDS 编译:涂玮瑛):这款新的应用程式能预测下一场疫情大流行吗?科学家说,迟早会有另一种致命病毒从动物跳跃传染给人类,引起大流行。有一个新的全球资料库试图对野生动物带来的风险进行排名。病毒学家被问及未来疫情大流行的可能性时,往往会直言不讳:另一场大流行即将来临,只是时间早晚的问题而已。

事实上,目前估计有170万种病毒存在于哺乳类与鸟类体内,而且将近一半可能会跟随导致COVID-19疫情的冠状病毒走过的致命轨迹,意思是这些病毒可能从动物跳跃传染给人类,引发另一场疫情大流行。

为了找到预防这种事发生的办法,加州大学戴维斯分校有一群研究人员组成了团队。他们正在努力协助全世界的科学家确认每种病毒的危险性,评估病毒有多大可能在物种间传播及演化成人类可轻易互相传染的形式。这种我们仍不太理解的现象称为「病毒溢出」(viral spillover),在引发疫情方面有悠久的历史,包括伊波拉病毒(Ebola virus)、中东呼吸症候群冠状病毒感染症(MERS)、严重急性呼吸道症候群(SARS),以及导致爱滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)。

该团队已经推出一项网路工具,就称为「溢出」(SpillOver)。这项应用程式评估32个风险因子,例如病毒物种、宿主物种、检测国家,借此来产生溢出风险分数。加州大学戴维斯分校的博士后野生动物疾病生态学家柔伊.格兰奇(Zoe Grange)参与了该计划,她说:「我们检视了已知会从动物传到人类的病毒,以及新发现的病毒。」这个公开资料库藉由标记所谓的「应关注病毒」,打算为科学家和决策者建立一份观察名单。

格兰奇的指导教授是加州大学戴维斯分校兽医学院的流行病学家乔娜.马泽特(Jonna Mazet),两人于2017年春季在海边散步时想到了利用排名工具的主意。格兰奇说:「我们当时问了一个问题:『我们何不建立一份病毒的信用报告呢?』」

这项工具试图汇整突然涌现的新型动物病毒序列报告,这些报告属于经费达2.38亿美元的「预测计划」(PREDICT project)的一部分,该计划由美国国际开发署(USAID)在2009年与2019年之间执行。该计划在COVID-19爆发之前预先察觉野生动物病毒的威胁,建立了一支遍布35国共6800名病毒猎人的全球军队。有些工作人员从蝙蝠、啮齿动物、灵长动物身上采集血液、唾液、尿液或粪便,其他工作人员则分析这些样本的基因序列。

他们发现了将近900种新型病毒,包括160种冠状病毒和一种先前未知的伊波拉病毒株。他们也检测到18种先前已知的人畜共通病毒,例如会导致出血热的拉萨病毒(Lassa virus)和马堡病毒(Marburg virus)。格兰奇说:「我们发现了许多种病毒,但这意味着什么呢?」她如今是苏格兰公共卫生局的首席卫生防护科学家。 「意味着并非每一种病毒都会导致疫情大流行。」

溢出计划资料库经过设定,使研究人员能添加他们自己的报告。马泽特说:「我们希望制作一种人人都能使用的工具。他们能添加自己的病毒发现,建立自己的排名。」

在一项上周发表的研究中,格兰奇与她在加州大学戴维斯分校的团队所领导的研究人员利用了来自将近7万5000只动物的资料,以及公开的病毒检测纪录,对887种野生动物病毒的溢出潜力进行排名。造成COVID-19的病毒SARS-CoV-2因其在人类族群中导致疾病与传染的可能性而排在第二名。虽然这些资料的依据是动物园老虎、狮子、水貂体内病毒的少量报告,却能证明这个排名工具是有效的。目前世界卫生组织认为,SARS-CoV-2可能是从蝙蝠直接传播给人类,或者是透过穿山甲等中间宿主传播的。排名第一的病毒是拉萨病毒,在西非啮齿动物族群中为地方流行性,并且会导致出血热,使1%的感染者死亡。

日益升高的溢出威胁

这个资料库与其他评估病毒风险的工具不同,其他工具评估的病毒数量有限,如流行性感冒,这个资料库则着重于来自26个病毒科的野生动物病毒。蒙大拿州立大学的野生动物生态学家雷娜.普劳莱特(Raina Plowright)研究人类与动物族群之间的疾病动态,她说这项资源颇受该领域欢迎,因为溢出的脚步正在加速。

「我欣赏的是他们非常广泛地考量风险因子,尤其是带原宿主栖息的生态系所承受的压力,以及人类与这些宿主之间的潜在交互作用,」她说:「我们正在入侵最后的野生空间,跟野生动物有更多接触,并夺走动物赖以生存的重要资源。」动物的栖地变得有限时,它们就被迫进入人口较稠密的地区觅食。跟人类一样,动物遭受紧迫时,也会更容易生病及传播病毒──传给同种动物、传给别种动物,也可能传给人类。

我们不知道的是某些新型病毒如何感染人类,这种复杂的过程涉及病原进入人类细胞、复制、在体内散播,同时躲避免疫系统。虽然立百病毒等某些病毒可以从蝙蝠传到人类,但其他病毒则需要经历适应的过程才能变得具有传染性。

康乃尔大学兽医学院的病毒学家赫克托.阿吉拉尔-卡雷诺(Hector Aguilar-Carreno)说:「一般来说,病毒需要多次突变才能传给人类。」他研究病毒免疫学。 「这会取决于病毒。某些病毒可能需要一两次突变,但某些病毒可能需要20次以上的突变,经历必要的步骤才能传播或在宿主体内复制。」更复杂的问题是这些突变是否需要透过第三方动物才能发生,就如同SARS-CoV-2的状况一般。该病毒可能在跳跃传染穿山甲时改变,然后跳跃传染人类时又再度改变。

观察名单的价值

这种潜在溢出事件的狡猾令我们不禁想问:我们该怎么处理这些资讯?根据预测计划主持人马泽特的说法,这些资料能让决策者注意到高风险病毒。 「我们建立这项工具,因为我们不是只想恐吓全世界说,有一堆新型病毒,而且没人知道该怎么应对,」她说:「这项工具是为了利用人类如何暴露到病毒的资料,来建立监测的观察名单。」

以下是可能发生的情节:鉴于蝙蝠传播的疾病可以透过蝙蝠粪传播(蝙蝠粪中检测到冠状病毒RNA),收集蝙蝠粪当作肥料的农民可能会被建议使用个人防护装备或对蝙蝠粪消毒。马泽特说:「如果这份工作太危险,我们可能需要讨论替代的生计来源,或者寻找新的安全措施。」预测计划的其中一项成果是《与蝙蝠安全共处》(Living Safely with Bats )一书的诞生──蝙蝠是最常涉及病毒溢出事件的动物──这本书翻译成12种语言,并在非洲及亚洲数百场公开会议上发表。

喜爱椰枣树液的蝙蝠

流行病学家埃米莉.格利(Emily Gurley)在2000年代初期于孟加拉工作时,她的团队能利用关于蝙蝠传播立百病毒(Nipah virus, 一种没有已知治疗方法的致命病毒)的特定资讯,协助村民减少感染风险。格利和同事经历过令人困惑的立百病毒疫情之后,追溯病毒来源到果蝠身上。 (在那之前,马来西亚的立百病毒曾透过病猪传染给人类。)在孟加拉许多地区,新鲜椰枣树液算是一种美食;后来发现蝙蝠喜欢在椰枣树液流进收集罐时舔食这些汁液,而椰枣树液就是在那时被尿液或粪便污染。

格利说:「从这种溢出路径,我们证实了这就是主要传播途径。」她现在是约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的副研究员。该研究团队的努力促成了「饮用安全椰枣树液」公共教育活动,建议村民安装防护网,使蝙蝠无法靠近收集罐。

虽然预测计划在去年9月终止,但马泽特说,该计划的目标是培养国家持续这类监测活动的能力,并在下一次溢出──甚至是下一次疫情大流行──发生之前引起当地群体的关注。第二个计划的重心是在非洲和东南亚的大学教育各领域的医疗专业人员,以疾病预防与检测为重点。她说:「还有数以千计的病毒等着我们发现。」




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