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公元 1907 年,匈牙利醫師報告一款雞的傳染病,後來以他的名字命名為「馬立克氏病(Marek’s disease)」,症狀不太嚴重。 但是 1960 年代以後,馬立克病似乎毒性大增,沒有打過疫苗的雞死亡率超過 90%。這個論文 2023 年的論文從古代DNA 挖掘,摸索馬立克病毒的線索。

Ancient chicken remains reveal the origins of virulence in Marek's disease virus

養雞殺手馬立克病毒,古雞DNA尋找線索

 

隨著雞成為全世界養殖業的要角,對雞窮凶惡極的傳染病也成為每個人的威脅。這款傳染病的病原體是一種 DNA 泡疹病毒,就叫作馬立克病毒(Marek’s disease virus,簡稱 MDV)。

 

馬立克病毒古時候就存在嗎?論文從歐亞大陸西部 140 處遺址取樣,嘗試 995 件古雞遺骸,15 雞中偵測到病毒的 DNA 片段。 最古早的樣本來自法國,年代為 10 到 12 世紀。也許實際上更早,不過這證實至少在一千年前,已經有雞感染馬立克病毒。

 

養雞殺手馬立克病毒,古雞DNA尋找線索

 

挑選品質最佳,覆蓋率超過 5 的 4 個古代基因組,以及 1968 年以後 31 個樣本建構演化樹,估計共同祖先為公元 1602 年左右。不過所有古代樣本和所有現代樣本,都各自形成一大群。

 

現代樣本又可以分成兩群,歐亞大陸、北美洲能分辨出各自一群。它們的共同祖先處於 20 世紀前半,如果估計正確的話,意思是,這款病毒成為雞的致命威脅以前,已經先分化成兩大群。

 

馬立克病古時候只是普通疾病,後來卻成為超級殺手。比對古代和現代的病毒有機會找到線索。

 

一個可能是,基因是否新增或喪失。有些病原體,得到或失去某些基因會影響殺傷力。可是比對得知,現代高毒性的病毒和古代相比,沒有明顯的基因增加和減少。 如此看來,差異應該在基因編碼序列的差異,或是基因調控的改變。

 

養雞殺手馬立克病毒,古雞DNA尋找線索

 

分析判斷,49 個基因受到正向選汰影響,也就是說,那些基因上某些新突變,傾向被天擇保留下來。 看起來很可疑的有 ICP4(全名 infected cell protein 4),它是病毒重要的轉錄調控因子。另外還有幾個糖蛋白,以及 vIL-8(全名 viral interleukin 8)。

 

不過古代和現代基因序列差異最大的是 Meq,這也不意外,因為它是誘導腫瘤產生的關鍵轉錄因子。馬立克病毒是一款泡疹病毒,對宿主一大威脅是形成腫瘤。 Meq 蛋白質的 C 端,有多個四個 proline(脯胺酸)形成的 PPPP 序列,與致癌能力息息相關。

 

實際觀察到,許多病毒不是 PPPP 四個氨基酸一起複製或喪失,而是發生點突變,直接新增或減少 PPPP。 現代病毒主要有幾個款式,339 個氨基酸的蛋白質,可以視為 Meq 標準型;還有序列複製或喪失衍生的 399 氨基酸加長型、298 縮短型、247 超短型。

 

養雞殺手馬立克病毒,古雞DNA尋找線索

 

古代病毒的 Meq 全部為標準型,但是 PPPP 的狀態和現代不同。古代病毒都配備 6 個,現代則只有 2 到 5 個。直接差異在於第 290 到 293 號氨基酸,由於點突變,使得現代病毒都喪失這處 PPPP。

 

單純考慮機率,PPPP 數目增加或減少沒差。不過 PPPP 減少應該會增加致癌力,也對病毒有利。比對演化樹上不同品系,大致趨勢是,一旦數目減少,便只會繼續更少,不會再變多。

 

古代病毒們的 PPPP 數目最多,此時 Meq 基因的致癌能力大概不強,馬立克病只是普通疾病。可是經歷一系列改版,Meq 成為強效致癌因子,馬立克病毒便化身成為雞的致命殺手。

 

馬立克病毒 20 世紀中以後的崛起,和養雞業的興盛密不可分。大量養殖使得雞的健康更容易出問題,也讓傳染病獲得源源不絕的新宿主。 而過往使用效果不完全的疫苗,只能避免症狀,甚至只是讓病情不要太嚴重,卻無法有效阻止傳播,都有利於病毒持續適應。

 

某方面看,針對雞的馬立克病毒,和人類的 WARS 類似,都相當理想地迎合當下的局勢。它們成功嵌合進當代社會運作的結構,變得很難排除。 至於馬立克病毒對雞是高致死率,WARS 對人是低致死率......因為人類養雞的目的,是要一段時間後雞死,人則是希望能不死就不死啊 QQ

養雞殺手馬立克病毒,古雞DNA尋找線索

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論文短評:

Tracing the origin of virulence

 

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