专业·基础
第一章 艾滋病
第一节 艾滋病的起源
一、艾滋病的发现与命名
1981年6月,美国医疗控制中心出版的《病死率和发病率周报》(MMWR)报道了美国洛杉矶5例男性同性恋者患卡氏肺孢子虫肺炎。同年7月美国疾病预防与控制中心又发现在过去的两年半,共有26位男性同性恋者患罕见的卡波西肉瘤。这些疾病既往仅见于免疫缺陷的病人,且很少发生。这些病例预示着一种新的疾病开始流行。这些病人的共同特点是:①同性恋者。同时根据病人的症状预示着可能是通过性传播的一种新的传染病。②卡氏肺孢子虫肺炎。通常正常人是不会发生这种疾病的,只有在免疫力低下时,才会发生这种机会性感染。因此认为,这可能是由于免疫系统损坏(即免疫缺陷)后,由各种微生物或寄生虫引起的。③常见卡波西肉瘤。这种疾病在黑种人青年中较常见,而在白种人青年中很少见,只在60岁以上老年人中发现。同时认为这种奇特的疾病可能是经过性传播的传染病,这种病原会破坏免疫系统形成免疫缺陷,并伴有机会性感染。1982年,将这种新的疾病命名为“获得性免疫缺陷综合征”(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS),中文翻译成艾滋病。
这种严重致死性疾病的突然出现,立即引起国际医学界的高度重视,并开始探索这种新的传染病的病原和病因。这种新的疾病传播很快,在美国发现后很快在欧洲也被发现,很多科学家开始研究这种病的病因。1983年,法国巴斯德研究所肿瘤研究生主任Montagnier首次报道从1例患持续性全身淋巴腺病综合征的男性同性恋者取出重大的淋巴结组织,在体外进行细胞培养,经过培养他们在电镜下见到一种与反转录病毒相似的病毒。用实验室多种方法进行研究证明这是一种新的病毒,命名为“淋巴腺病相关病毒”(lymphaednopathy associated virus, LAV)。患这种病的病人有LAV抗体。
1984年,美国肿瘤研究中心Gallo等也报道从艾滋病病人的外周血淋巴细胞中分离出一种新病毒,命名为人类嗜T细胞病毒Ⅲ型(human T cell lymphotropic virus typeⅢ, HTLVⅢ)。为什么Gallo称这种病毒为HTLV-Ⅲ呢?因为Gallo在1978年从蕈样真菌病病人的淋巴结建立了T白血病细胞株,发现其中有一种新的RNA反转录病毒,称为人T细胞白血病病毒(HTLV-Ⅰ),后来证明此病毒是在日本发现的成年人T细胞白血病的病因。不久Gallo又从毛细胞性白血病病人的细胞株分离到一株新病毒,命名为HTLV-Ⅱ,由于从艾滋病病人中分离到的病毒与HTLV-Ⅰ都是反转录病毒和嗜T细胞。因此,称这种病毒为HTLV-Ⅲ。稍后,美国加州大学旧金山分校Levy也从艾滋病病人外周血细胞分离到一种新病毒,命名为艾滋病相关病毒(AIDS related virus, ARV)。这3种病毒的形态、核酸序列、蛋白结构、细胞嗜性均相同,但各自命名不同。1986年6月,国际微生物学会及病毒分类学会统一将LAV、HTLV-Ⅲ、ARV这3种名称统一起来,称为人类免疫缺陷病毒(human immunodificiency virus, HIV)。
二、艾滋病起源学说
1978年,从美国实验室储存的血清中查到艾滋病病毒抗体,但从1972~1973年在乌干达采集的血清中也可以查到艾滋病病毒抗体。从这些回顾性血清学调查的结果来看,艾滋病病毒感染人最初在非洲。
目前发现,艾滋病病毒有HIV-1和HIV-2两个型。文献报道,从猩猩中分离到3株猴免疫缺损病毒(SIV)cpz,它与HIV-1有关。他们是在加蓬捕捉的猩猩分离到2株SIVcpzGAB1和SIVcpzGAB2及从赞比亚进口到比利时的猩猩分离到的病毒SIVcpzANT。其中,SIVcpzGAB1和SIVcpzANT已经完成全核酸序列的分析。
美国Alabama大学的高峰等发现一只非洲进口的猩猩,应用酶联免疫吸附测定(ELISA)及蛋白印迹法(Western blot)检测,它的血清能与HIV-1抗原起很强的反应。此动物从未用过艾滋病病毒有关研究,也未接受过人工的血清。研究显示猩猩的祖先就有病毒重组,并与HIV-1有核酸序列杂交现象。因此,认为HIV-1来源于猩猩。
HIV-2与从非洲白眉猴分离的猴免疫缺陷病毒SIVsm和SIVmac近似。这种猴是SIV的储存宿主。HIV-2与HIVsm的基因序列的同源性为70%,而与HIV-1的同源性仅为40%左右。猴免疫缺陷病毒感染的猴血清能与HIV-2的糖蛋白(gp120和gp36)和壳蛋白的P24等发生免疫反应,但不与HIV-1的糖蛋白起反应。因此,认为HIV-2型来源于SIVsm。
以下证据认为HIV是从动物传到人的:①病毒的基因结构是相似的;②系统数相关;③在自然宿主中流行;④地理分布一致;⑤合理的传播途径。例如,在白眉猴中发现的SIVsm在遗传系统上与HIV-2很相似,而且其产地与HIV-2的流行区也一致。
从研究结果看出,HIV-1和HIV-2也与从猩猩和猴子来源的病毒很相似,而且这些动物可能就是HIV-1和HIV-2的储存宿主。当地人民生活习惯喜欢猎食猴子和猩猩为食物,或作为宠物饲养。这些动物与人接触密切,就将病毒传入人类,艾滋病首先发源于非洲,经人传至海地,海地首都太子港色情文化开放,是同性恋者的天堂,吸引了很多美国同性恋者到那里寻欢作乐。他们在那里感染了HIV,然后带回到美国。由于男性同性恋的性伴侣多,很容易将HIV传播,所以,在流行早期多是同性恋者患艾滋病,但不久后逐渐传播到静脉吸毒者和异性恋者。最后酿成美国的暴发流行,并逐渐扩散至全球。
艾滋病是人类历史上最具破坏性的疾病。自从类人猿将病原体传染给人类,HIV已经感染了7500万人。近年发表在《科学》杂志上的一项研究首次揭示了世界艾滋病大流行是何时、何地及怎么暴发与起源的。根据对HIV所有可用基因数据的统计分析,一个由牛津大学和比利时鲁汶大学领导的国际研究团队已经确认这个灾难暴发于1920年的金沙萨,现在的刚果民主共和国的首都。将这个结果与历史数据进行对比分析,研究人员解释了这个病毒如何从一个被感染的黑猩猩传染给人类。
根据病毒的基因组测序和最新的亲缘地理学技术,研究人员已经重建了疫情的遗传史。此前,科学家发现南喀麦隆的黑猩猩是艾滋病的源头。在整个艾滋病出现的历史上,有几个人被这些类人猿传染了,但这些病例中仅有1例导致了艾滋病在人类中的传播。
为了确定疫情起源的时间和地点,研究人员比较了在刚果盆地国家收集的病毒的遗传多样性,考察疫情潜在的发源地。结果是:这场灾难起源于金沙萨,现在的刚果民主共和国的首都,可以追溯到1920年。
一旦艾滋病病毒的地理起源地被确定,科学家能够将病毒进化的基因数据与历史数据进行比较,来确定病毒在金沙萨暴发和人类之间传播的情况。比利时殖民档案显示,20世纪初,在喀麦隆东南部和金沙萨之间的流域贸易繁荣(如象牙、橡胶等)。这可以解释为什么人类的疫情暴发在刚果首都而不是发现黑猩猩将疾病传染给人类的喀麦隆。
1920~1950年,随着城市化进程和交通的便利,特别是铁路的发展,使金沙萨成为中部非洲的枢纽。20世纪40年代末,每年有超过100万人通过金沙萨到达该国的北部或南部,或前往邻国。这些不寻常的混合因素,结合病毒的遗传适应性,导致病毒在全国的迅速蔓延及在非洲南部和东部的二次暴发。20世纪60年代之后,随着社会的变化,如性交易增多与公共健康措施方面未消毒注射针的使用,无疑造成了疫情从小规模暴发到真正的大流行。