鳥糞藏玄機!科學家靠它追蹤 H5N1 禽流感病毒變異
候鳥遷徙藏危機?鳥糞成科學家監測 H5N1 禽流感利器 ;示意圖,非當事畫面。(路透檔案照)
〔編譯陳成良/綜合報導〕每年五月滿月時分,數以千計的鱟會爬上美國紐澤西州開普梅(Cape May)的德拉瓦灣(Delaware Bay)海灘產卵,吸引成千上萬隻遷徙候鳥前來覓食。今年,由於高致病性禽流感病毒 H5N1 正肆虐美國乳牛和家禽,這片海灘成為了科學家們密切監測病毒演化的前哨站。
CNN報導,在美國國家衛生研究院(NIH)的資助下,聖裘德兒童研究醫院(St. Jude Children's Research Hospital)的團隊已在德拉瓦灣附近的海灘收集鳥糞樣本近 40 年。這項長期研究計畫的發起人,是紐西蘭病毒學家韋伯斯特博士(Dr. Robert Webster),他是首位發現禽流感病毒源自鳥類腸道的先驅。
鳥類糞便中富含病毒,目前已知除了兩種僅在蝙蝠身上發現的亞型外,所有的流感病毒亞型幾乎都曾在鳥類身上被發現。1985 年,韋伯斯特的團隊首次來到德拉瓦灣時,就發現了 20% 的鳥糞樣本含有流感病毒,證實了此地是監測禽流感的理想地點。由於該地位於候鳥往返南美洲和北極圈之間的「大西洋遷徙路線」(Atlantic Flyway)上,更讓此計畫成為全球針對相同鳥類族群、進行流感採樣時間最長的研究之一。
目前該計畫由韋比博士(Dr. Richard Webby)主持,他同時也是世界衛生組織(WHO)在聖裘德兒童研究醫院的動物流感生態學合作中心主任。韋比博士表示,預測大流行病如同預測龍捲風,必須先建立「基準線」— 也就是病毒在正常狀態下的樣貌,才能偵測異常,包括病毒何時轉換宿主及其驅動因素。藉由長期採集樣本,建立病毒基因庫,科學家們可以比對不同時間點的病毒株,更有效率的追蹤病毒的演化。
今年初,德州乳牛群首次檢出 H5N1 病毒,這是 A 型流感病毒首次在牛群中傳播。H5N1 存在已逾 20 年,屬於高致病性禽流感病毒,會對養殖禽鳥造成重大損失,有別於感染鳥類時症狀輕微或無症狀的低致病性禽流感病毒。H5N1 自 2021 年底進入美國後持續在禽鳥類間擴散,近兩年更進化出感染多種哺乳動物的能力。根據《科學》(Science)期刊的最新研究,H5N1 病毒只要出現一個關鍵的基因變異,就可能增強其附著於人類上呼吸道細胞的能力。
為加速檢測,研究團隊將露營車改裝成移動實驗室。以往樣本需送回田納西州曼菲斯(Memphis)的實驗室,往往耗時數月才能確定病毒亞型;而移動實驗室則可在採樣現場快速篩檢,僅將陽性樣本送回做進一步分析。研究團隊其後在田納西州西北部的鳥類越冬地,發現了 D1.1 基因型的 H5N1 病毒,這與近期加拿大和美國路易斯安那州兩起嚴重人類感染案例的病毒株相同。
研究團隊分析監測數據後發現,自 2021 年起的北美 H5N1 疫情,是由遷徙水禽和濱鳥八次引入病毒所導致。無論 H5N1 是否最終演化為對人類的威脅,科學家都將持續監測,希望能及早發現病毒變異,為預防下一波大流行做好準備。