2009年6月7日

H1N1知識篇—流感病毒的前世今生

作者/施信如(任職長庚大學新興病毒研究中心)

「流感」近幾年來在全世界許多地區幾乎成為家喻戶曉的名詞,不僅電視、報章雜誌多有報導,在google 被搜尋的次數大概也為所有病毒之冠。科學家甚至發現︰由google 流感相關訊息量的突然爆增,可以預測即將來到的流感疫情。「流感」似乎很「流行」,這個病毒究竟為何有這麼大的魔力,造成這麼大的影響力呢?為什麼之前有所謂的「禽流感」,最近有「豬流感」,世界衛生組織又將它正名為「H1N1 新型流感」?也聽說過H1N1 人流感、季節性流感,到底這麼多流感之間,有什麼共通點或相異點呢?

命名與分類

流感(influenza)這個字,源自於十四世紀中期的義大利文「influentia」,意思是說一種超乎自然、神祕、影響力極大的疾病。當然在那個時代,無法了解這個可怕的疾病是源自於病毒。直到1933 年,科學家自病人身上分離出流感病毒,不僅對致病原因有所了解,也發展出有效的疫苗,減低了流感病毒的感染率及致死率。

流感病毒共有8段基因,可以製造出10~11種病毒蛋白質,其中有兩個蛋白質會被醣化,稱為「醣蛋白」。這兩種醣蛋白——血球凝集(haemagglutinin, HA)和神經胺酸(neuraminidase, NA),會表現在病毒的顆粒表面,具有「抗原性」,也就是說它們會引發被感染的宿主產生相對應的抗體。因此在實驗室裡,科學家可以根據不同的抗原、抗體反應,加以區分不同型態的病毒株。A型流感病毒就以HA及NA的不同,進一步分出許多不同的「亞型」。

例如我們最近聽到的「H1N1新型流感」,指的就是第一型HA及第一型NA的組合;而前一陣子聽到的H5N1禽流感,則為第五型HA及第一型NA的組合。A型流感病毒有多少種亞型呢?自然界中至少有16種HA,9種NA,所以加乘起來有100多種不同的亞型。而除了A 型流感病毒之外,還有B型及C型,分類的方式則是以病毒另外的兩種蛋白質——基質蛋白(M)及核蛋白(NP)所產生的抗原性來區分。

流感病毒研究的歷史

要解決病毒帶給人類的災難,一定得先了解病毒的特性;而要了解病毒,必須先將病毒分離出來,才能加以研究。歷史上的第一株流感病毒,是由美國科學家瑞佳.休普(Richard Shope),在1931年自豬身上分離出來的。很快地,1933年時另外一位科學家派區克.雷德羅(Patrick Laidlaw),也成功從人身上分離出流感病毒。有了純化的病毒後,科學家不僅能研究病毒的基礎生物特性,更進一步發展出疫苗及抗病毒藥物。

但因為病毒容易突變,在自然界中也累積了許許多多的變異種,使得疫苗和藥物的功效都打了折扣。至今,人類仍面臨流感病毒嚴峻的挑戰,其中最大的挑戰,就是如何避免像1918年的西班牙大流感再度爆發。當年,全球約有5000萬人死於流感,而且死亡的人很多是青壯年。為什麼會有這麼嚴重的疫情?病毒源自那裡?為什麼許多抵抗力不錯的年輕人會因為感染而死亡?許許多多的疑問,一直是科學家亟欲探求的。

究竟要如何研究1918年的病毒呢?1995年左右,美國科學家道賓柏格(Jeffery K. Taubenberger)為了探索1918年流感病毒的祕密,他先找出1918年死於流感的病人肺部組織切片,從切片中將流感病毒的遺傳物質——RNA萃取出來,再將病毒的RNA定序,成功解出1918年流感病毒株的基因序列。序列一旦解出,科學家就可以進行許多實驗,來了解這株神祕的病毒。【更詳細的內容,請參閱第474期科學月刊】

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