最新《Science》流感进化模式

生物通报道，诺丁汉大学、剑桥疾控中心、国立卫生研究所、宾夕法尼亚大学、普林斯顿大学的科学家在流感病毒进化研究方面取得新的进展，最新的成果文章Quantifying the Impact of Immune Escape on Transmission Dynamics of Influenza发表在Science上。

 

流感病毒极易变异，科学家们对流感病毒的这种演化能力无可奈何，这也成为科学家们关注流感病毒研究的一个热点。然而，遗憾的是，人们无法掌握流感病毒在免疫压力下所发生的分子变异的信息（因为每个人对流感病毒和流感疫苗都有不同的反应），因此，无法研究流感病毒在人体内的变异规律。

 

于是，科学家们找到了一种折中的办法，收集了流感病毒在小型马中演化资料。 这些发现可帮助研究人员设计最有效的接种策略以跟上流感病毒的演化速度。 自1960年代开始，人们就已经开始使用马的流感疫苗，特别是在比赛用马中。

 

Andrew W. Park及其同僚对感染了不同马流感病毒株的接种过疫苗的及“作为对照”的小型马进行了研究。 这些研究者对该病毒的血凝素蛋白（这是该病毒用来躲避宿主免疫系统的主要方法）中的氨基酸变化进行了跟踪，并显示了这些氨基酸的变化是如何影响疾病在人群中的传播能力的。 当感染病毒株与疫苗的病毒株出现差别的时候，一匹小型马受到感染的机会以及变得具有传染性的机会会增加，而感染期的时间也会增加。

 

研究人员报告说，然而，即使是匹配不完美的疫苗仍然对宿主有好处，因为接种人群比例的增加可以抵消匹配不良的影响，特别是当疫苗与抗病毒药物联合使用的时候。

 

这项新的研究可帮助研究人员预测流感病毒的特殊的分子变化是如何能够帮助该病毒战胜流感疫苗并引起疾病的爆发。

 

（生物通 小茜）

生物通推荐原文摘要

Quantifying the Impact of Immune Escape on Transmission Dynamics of Influenza

Andrew W. Park,^1,2,* Janet M. Daly,^3,4 Nicola S. Lewis,^3,5,6 Derek J. Smith,^5,7,8 James L. N. Wood,⁶ Bryan T. Grenfell^7,9,10

Influenza virus evades prevailing natural and vaccine-induced immunity by accumulating antigenic change in the haemagglutinin surface protein. Linking amino acid substitutions in haemagglutinin epitopes to epidemiology has been problematic because of the scarcity of data connecting these scales. We use experiments on equine influenza virus to address this issue, quantifying how key parameters of viral establishment and shedding increase the probability of transmission with genetic distance between previously immunizing virus and challenge virus. Qualitatively similar patterns emerge from analyses based on antigenic distance and from a published human influenza study. Combination of the equine data and epidemiological models allows us to calculate the effective reproductive number of transmission as a function of relevant genetic change in the virus, illuminating the probability of influenza epidemics as a function of immunity.

¹ Odum School of Ecology, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA.
² Department of Infectious Diseases, College of Veterinary Medicine, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA.
³ Animal Health Trust, Lanwades Park, Newmarket, Suffolk CB8 7UU, UK.
⁴ School of Veterinary Medicine and Science, The University of Nottingham, Sutton Bonington, Leicestershire LE12 5RD, UK.
⁵ Department of Zoology, University of Cambridge CB2 3EJ, UK.
⁶ Cambridge Infectious Diseases Consortium, Department of Veterinary Medicine, Cambridge CB3 0ES, UK.
⁷ Fogarty International Center, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA.
⁸ Department of Virology, Erasmus Medical Center, Rotterdam, Netherlands.
⁹ Center for Infectious Disease Dynamics, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA.
¹⁰ Department of Ecology and Evolutionary Biology and Woodrow Wilson School, Princeton University, Princeton, NJ 08540, USA.

^* To whom correspondence should be addressed. Email: [e-mail]