一百多年前公元 1918 年 1 月開始,流感廣傳世界各地,殺傷力相當嚴重,可能消滅數千萬智人,史稱「西班牙流感」。但是照現在政治正確的說法,要稱之為「1918年新型流感」。這個 2022 年的論文取得幾個當時的病毒樣本,探討這場疫情中病毒的變化與適應。
Archival influenza virus genomes from Europe reveal genomic variability during the 1918 pandemic
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流感病毒很簡單,就是不同款式 H 和 N 的組合,HxNy 的組合效果卻很複雜,1918 年流感的病毒為 H1N1。
樣本來自歐洲的德國、奧地利,當年去世倒霉鬼用福馬林保存一百年的肺部標本。流感病毒是 RNA 病毒,但是如果樣本長存在福馬林中,遺傳訊息依然有機會生還。
測試的 13 個樣本中,有 3 個成功取得流感病毒的遺傳序列。拼湊出一個完整的基因組,來自 1918 年的慕尼黑;以及兩個部分基因組,來自 1918 年 6 月的柏林。
除此之外,還有少少疫情之前與期間的樣本,這回一起比較。H1 的 HA 蛋白質,總共 21 個北美與歐洲的樣本。完整病毒基因組,目前有 3 個樣本,其餘 2 個來自 1918 年 9 月的紐約、1918 年 11 月的阿拉斯加。
經歷與 WARS 的互動,如今大家都很清楚病毒會持續突變,有些突變對傳染有利,有的會影響殺傷力。
和 1918 年以前比較,HA 的兩處位置:16G、283L 變成 D16、P283,用現在大家習慣的寫法為:G16D、L283P。根據我們對流感的知識,鍵盤比劃,這兩處變異或許能增加病毒的抵抗力,躲過先天免疫系統的攻擊。目前看來至少在 1918 年初期,H1N1 病毒已經配備此一遺傳優勢。
H1N1 流感病毒 1918 年廣傳世界各地,遺傳上是否有所區別?取自 1918 年 11 月阿拉斯加的樣本,和慕尼黑的病毒之間,聚合酶(polymerase)遺傳有別,而且影響酵素功能。
體外測試指出,阿拉斯加病毒的聚合酶,複製能力是慕尼黑的 2 倍;如果將阿拉斯加病毒的聚合酶換成慕尼黑版本,酵素活性會降低 1.7 倍。 雖然這類體外測試的差異,未必等於實際傳染的狀況,不過還是可以佐證,由歐洲傳播到美國的流感病毒,有升級的跡象。
目前缺乏這場瘟疫之後一段時間的 H1N1 樣本,所以無法判斷疫情結束後發生哪些變化。不過 H1N1 持續存在至今,像是 2009 年又導致比較嚴重的大流行。
論文分析指出,最近的 H1N1 病毒們,似乎都能追溯到一百年前的款式。而病毒基因組上的不同部位,受到的演化壓力不一致,有些部分改變較快,有些變化不大。
在世界各地都取得優勢,不只是運氣好?——冠狀病毒的D614G突變(上)
結構強化的病毒,傳染力更強——冠狀病毒的D614G突變(下)
論文短評:
100-year-old pandemic flu viruses yield new genomes
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