2016年1月6日 星期三

完美風暴


  
幾乎像是在推理小說中偵探追蹤一個殺手的每個步驟,研究人員將後來變成已知是人類的愛滋病毒(HIV),如何在柯麥隆由感染幾個獵人到生長成影響全世界76百萬人的片段放在一起。研究小組使用過去歷史上的血液檢體產生了病毒的時間鍊,證實剛果民主共和國的首都金莎夏,是大約在1920年代感染爆發開始的跳板,而這是第一次,可理解下次發生何事的地圖出現。

一旦HIV在金莎夏獲得立足點,移民工人經由新的鐵路逐漸攜帶病毒向南到達礦區,然後1960年剛果民主共和國由比利時獲得獨立後,病毒像螺旋一般失去控制並擴散至南非其他地方,這是在1981年疾病第一次被報告的幾十年之前,而病毒是在1983年被官方正式發現。英國牛津大學研究小組主任的奧利弗‧派巴斯(Oliver Pybus)表示:我們認為病毒是打擊了許多因子的“完美風暴”並協助其擴散,由病毒的觀點而言,其擊中了異想不到的大獎。

最古老的檢體

派巴斯與他的同事在1959年及1980年晚期之間由DRC及剛果共民主和國大約800個受感染人的血液檢體,藉分析病毒基因結構重新描述HIV流星似的昇起,他們的分析包括最古老的已知陽性檢體稱為ZR59,這是取自1959年金莎夏的一個人。

不論從前沒有任何檢體,研究人員可以取得進一步回溯至1920年的家族樹,那是因為他們具有在不同情況及在不同場所的足夠現代檢體,來建立出現在基因組中新突變的比例,這讓他們估計變異在何時及何處出現。

由此及家族樹藉比較所有檢體的出現,他們可以計算檢體共同祖先出生的可能地方及時間,派巴斯解釋:這是相同的詭計,如所有演化生物學家使用來建構家族樹,不論是動物或細菌,或在此案例,是一隻病毒。一旦他們獲得固定的時間及擴散比例,研究小組於是將此去配合在此地區中已經進行的事。

獵殺

美國賓州大學貝崔斯‧韓(Beatrice Hahn)的研究團隊進行早期工作,估計全世界最流行的HIV株(HIV-1 M)在1800年代晚期於柯麥隆東南方第一次跳到人類身上,大部分研究人員認為,當一位獵人帶有開放的傷口得到黑猩猩的SIV(猴子與HIV相等的愛滋病毒)時,此事可能發生,然後病毒最可能在當地循環,最終藉渡船沿著申哈河流系統向南到達金莎夏。

一旦到金莎夏(在此區域的最大城市),病毒開始更快速地擴散,比利時殖民者熱衷在DRC東南方的卡倘嘎(Katagga)區採礦,建立一條鐵路吸引了許多流浪漢工人到新的礦區,計算此時有95%的旅客在DRC內由金莎夏旅運。
加拿大魁北克雪爾布魯克大學的合作者流性病學家賈奎斯‧派賓(Jacques Pepin)表示:在剛果位於卡倘嘎有大部分的礦場財富,包括銅、鈷、鎂及鈾,卡塔嘎區域的人口不多,因此比利時人必須由卡賽(Kasai)區進口好幾萬個男人在礦場工作,而這是金莎夏所在。在1922年,有人認為有30萬個過客每年使用鐵路,此使得病毒能到達卡塔嘎的主要城市,在1930年代後期位於首都南方1000公里。

無處可去的慢船

在金莎夏北方HIV擴散十分緩慢,因為只有河流運輸可到,計算在DRC只有5%旅行者,因此直到1940年代中期HIV未抵達國家的北方各中心,即使他們更接近金莎夏的流行中心。最終擴張階段發生於DRC1960年贏得獨立之後,與文化的巨大改變一致似乎協助病毒擴散,派乒表示在1960年之前,在金莎夏的性工作者典型地每星期會見到三個或四個規律性伴侶,而在1960年後數目增加為五倍之多。

不同病毒株的HIV已經由靈長類動物跳到人類至少13次,但是只有一次導致今日所見的廣泛傳播,最後的研究以圖解指出HIV-1 M株如何以指數擴散,不論HIV-1 O株大約出現在相同時間及地點,派巴斯如此表示:一個停留在柯麥隆當地,而另一個變成世界大流行。由於一個限制O株擴散的因子可能已經讓人對其產生較高的自然免疫性,但是他認為M株更可能是在正確地方、正確時間發生的例子。