“非典”病原体发现过程纪实－－WHO官员亲述追查病毒历程

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【字体：大中小】 时间：2003年04月22日 来源：

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[生物通讯]20多年前，当一种现在命名为HIV的神秘病毒开始折磨同性恋男子时，不知所措的科学家们花了两年多的时间才分离出这种病毒，随后又花了几年时间找到其基因，直到15年后才找到有效的治疗方法。

转眼到了2003年。当一种新的神秘疾病－－SARS即非典型肺炎在亚洲出现但尚未在世界其它地区全面爆发之前的两个月里，科学家们不仅识别出该病的病原体，而且完全破译了其遗产组成。几天前，世界卫生组织已宣布正式确认SARS的病原体为一种新冠状病毒。

来自3大洲的研究人员是如何在短时间内取得这些成果的是现代科学快速反应的一个典范。撇开正常的竞争动力机制不谈，科学家们通过互联网和高科技敲开了SARS这个可怕的壁垒。

找到SARS的有效疗法仍是科学家面临的一个严峻挑战。但这种全球性搜查病毒的合作正在赢得越来越多的赞誉。这是对“未来可能发生的流行病爆发”做出快速反应的一个典范。”《新英格兰医学杂志》报道。该杂志4月10日在主页上先行公开了美国疾病预防及控制中心（CDC）与世界卫生组织（WHO）的联合研究小组、以及德国Bernhard Nocht研究所（BNI）的两篇有关从SARS患者分离出新种冠状病毒的论文。两个小组各自分离出的新种冠状病毒的片断遗传基因排列是一致的，可以确认是同一种病毒。

SARS去年秋季开始在中国南部出现，迄今已有23个国家的3,235 人感染，疑似病例154人。SARS的第一条线索来自去年11月，当时WHO流感计划的负责人Klaus Stohr（右图）到北京参加一次中国流感疫苗政策例行会议。广东省的一名卫生官员报道，靠近香港地区有几人死于一种异常严重的肺炎。

WHO得到一份病毒样本，进行了检测。“它看上去与正常的流感病毒一样。”Stohr回忆说。很快，WHO降低了其流感警报级别。

但今年二月，广东的非典型肺炎人数激增。这是英国微生物学家Malik Peiris从香港大学的从事那里听说的。

Peiris 博士没有轻视这个消息。他领导的研究小组正在昼夜工作，追查1997年香港流感大爆发的病源。那次流感是由一种叫做H5N1的禽流感病毒引起的，导致6人死亡。“我感到很兴奋，以为发现了SARS的病源，但我可能高兴得太早了。”这位语气温和的53岁科学家说道。他的狭窄的实验室里，门上贴着“警报：生物安全级别2”的字样。

二月，当一个香港家庭从内地返回香港时，感染了禽流感。WHO和Peiris博士以为他们找到了这种神秘肺炎的起因。但事实并非如此。

随后的二月末，神秘肺炎开始以惊人的速度传播。病人的血液和唾液中没有发现流感证据。“我们不再幻想肺炎是由流感病毒引起的，情况更加令人忧虑。”Stohr博士说。

现在我们已知道，2月21日，一名感染非典型肺炎的内地医生－－63岁的刘建伦到香港举行婚礼时悄然将这种神秘疾病从广东传播到香港。到3月初，当香港政府开始意识到可能有一种新感染到来时，非典型肺炎已从这位医生传播到香港、新加坡、加拿大、越南并最终登陆美国。

接下来是3月15日上午8时新加坡一个生死攸关的航班。当卫生专家们汇集WHO在日内瓦的办公室探讨SARS问题时，已发现航班上一名32岁的医生似乎有SARS症状。班机上来自15个国家的400多名乘客都有可能被传染。

飞机仍在飞行。WHO专家的讨论出现分歧。Stohr回忆说，一些专家认为无需这样小题大做。另一些专家则主张采取极端措施，包括隔离机上所有乘客。最后，当飞机着在德国的兰克福着陆时，感染医生被送进医院。WHO发布了罕见了全球性旅行警报。

其间，Stohr博士迅速解决了下一个巨大挑战：建立一个实验室网络，使全世界的研究人员都可以享用他们的资源。他知道有三个实验室－－分别来自加拿大、越南和德国已经得到SARS病毒的样本，但他想让更多的实验室获得。以WHO的全球流感监察网络为基础，他说服了12家实验室加入，分别来自德国、加拿大、法国、美国、中国香港、日本、荷兰、英国和新加坡的11家实验室。最近，中国内地的两家实验室也加入其中。

要确定一种病毒的特性需要多个复杂步骤，如果Stohr博士想要每个实验室分别提供线索－－如病毒的电镜照片等，需要几个月的时间才能科学地验证结果。但Stohr博士指出，SARS的反应可能更快。

“我们需要人们共享数据，把获诺贝尔奖的兴趣或在《自然》杂志上发表文章的渴望撇在一边。”他的想法是建立一个用户密码控制的站点，在网上进行一天两次的例行会议，使合作者们能够即时交换新发现。

诠释SARS病原体－－冠状病毒

本是激烈竞争对手的各个实验室迅速做出反应，对这一计划表示欢迎。香港科学家表示他们欢迎与世界各国科学家进行合作，因为他们对于如何抵御SARS感到“无助”。排除WHO一些官员的异议后，Stohr博士做出吸收荷兰鹿特丹Erasmus大学的一个实验室加入网络的决定。Stohr博士需要该实验室在非人灵长类动物研究中的丰富经验。后来的事实证明，这些经验对于SARS病原体的研究起到了至为关键的作用。

Stohr鼓励各实验室考虑副粘病毒家族。几天后也就是3月18日，德国和香港中文大学的实验室宣布他们拍摄到病毒的电镜图像。“当时我们曾欢呼，喔，就是它了。”Stohr博士会议说。

5分钟内，图片就出现在这个WHO主办的网站上。其它实验室的科学家迫不及待地点击图片。鹿特丹实验室通过快递公司连夜将检测和鉴定副粘病毒家族成员的试剂盒送到其它实验室。

但Peiris博士和他的同事K.Y. Yuen领导的香港实验室以及美国疾病控制及预防中心Larry Anderson领导的实验室检查了3月初收集到的病人组织样本后，很快证明这个最初的猜测错了。

香港玛丽女王医院的一座混凝土大楼里，香港实验室的研究人员正在竭力培养出引起SARS的病原体。通过从病人呼吸道获取的粘液拭子，他们将标本放到各种动物和人的细胞系的表面。

这是一项常规技术，但却通过非常规的途径使用。没有使用标准的3到4个细胞系，研究小组而是用了大量不同类型的细胞。“我们要填补一项空白，因此我们开始就要把网撒得更大。”Peiris博士回忆说。

其中一个提取自绿猴胚胎肾脏的细胞系，产生了令人惊讶的结果。大约3月10日，香港研究人员发现，接触病菌的细胞系开始快速死亡－－这是一种病毒正在搞破坏的铁证。研究人员还观察到，隐藏在将死细胞中的竟然是无可辩驳的冠状病毒的图像。冠状病毒因其长尖的皇冠形状而得名。

美国CDC的Anderson博士以类似的方法确定取自病人的组织也能杀死猴子细胞。当这个研究小组在显微镜下检查细胞时，发现了同样的冠状病毒。“我们非常幸运。”Anderson说。“是病毒不同寻常的形状暴露了它们的踪迹，否则我们可能还在苦苦寻找。”

然而有些研究人员对此存有怀疑。冠状病毒已知只能引起轻度到中度的人类感冒，再就是引起鸟类、猪和牲畜等的一些疾病。

CDC研究小组相信，利用加州大学旧金山分校的Joseph DeRisi 发明的一种新病毒检测工具，他们很快就能证实这一发现是否正确。这个新技术就是所谓的基因芯片技术：一张硅片上含有所有1000种已知病毒的遗传材料。3月21日，CDC研究小组将一些嫌疑病毒的遗传材料送至DeRisi 处。

次日，DeRisi的研究小组证实遗传材料确属冠状病毒。研究小组将新病毒与已知冠状病毒家族成员匹配的遗传密码序列通过EMAIL发给CDC。这个结果强有力地支持了SARS病原体就是冠状病毒，这也是证明该病毒是一个以前从未发现的冠状病毒变种的首个实验室证据。新病毒来自哪里还不清楚，但一些研究认为可能是从火鸡或野鸟跳到与其近距离接触的人身上的。

DeRisi博士的研究小组还向Anderson 博士提供了足够的遗传材料，供他的10人研究小组破译病毒的遗传密码。随着SARS病例的激增，对可以帮助卫生工作者快速检测到病人体内病毒的检测方法的需求越来越迫切。

SARS是由在越南从事儿童寄生虫病研究的WHO专家Carlo Urbani（左图）命名的。Urbani 在今年2月末检查一名患病的香港旅行者陈Johnny时，意识到他可能遇到了医学上的一个大麻烦。通知WHO的领导后，他将河内法国医院整个封锁起来，称里面有SARS病毒。

但这一切太晚了，病毒不仅杀死了陈先生，还在3月29日夺去了Urbani 博士的生命。

CDC实验室认为，测出这个现已识别出来的病毒的全基因组序列对于产生高灵敏度的诊断方法至为关键。基因组信息还会为研究人员开发治疗药物或疫苗提供重要的线索。4月日起，CDC的基因组测序小组开始破译病毒的基因组，并随时将测得的最新序列信息在网上发布。其它实验室利用这些信息也开始测序其它基因组片段。

CDC不知道，有一个研究小组更具雄心，他们自己完成了SARS病毒的全长基因组测序。加拿大不列颠哥伦比亚癌症中心去年就开始对全球的生物恐怖主义做出反应，他们扩展了自己的使命，把研究迅速出现的疾病也列入他们的研究范围。“这是我们研究这样一种疾病毒的第一次机会。”基因组测序小组的领导人Robert Holt说。

4月5日，这个位于温哥华的癌症研究中心收到加拿大国家微生物实验室（Canada’s National Microbiology Laboratory ）装在生物安全盒里寄来的一个小塑料试管。里面是一微克SARS嫌疑病毒的遗传材料。

这些遗传材料是从多伦多首例SARS病人的肺部组织分离出来的。刚从香港回来的43岁的Tse Chi Kwai ，3月在他母亲患病的几天后也被感染了。两人都死了。多伦多的236个SARS病例中有10例可以追溯到Tse先生，医生相信他是携带大量病毒的“超级传播者”。

在温哥华癌症中心的基因组中心，90名研究人员中的40名都放下手头的其它计划，将全部时间投入到SARS病毒上。接下来的一周里，没有几个人睡过整夜觉。

第一步、可能也是最艰难的一步就是将病毒的RNA转化为DNA。这是一个复杂多变的获得克测序遗传材料所必需的过程。由分子生物学家Jaswinder Khattra领导的12人小组昼夜不停地转化病毒RNA，而Holt 博士已准备好了3台先进的测序仪待命。

4月11日，也就是正好一周后，Holt 和他的研究小组意识到他们可能已经走上“正轨”了。他们开始通过另一台计算机不断输出测序仪测得的结果，这个过程近似于将一个30,000片的智力拼如玩具拼合到一起。星期六凌晨2:25 ，他们完成了SARS嫌疑病毒－－冠状病毒的第一个基因组组装图。“研究人员都欢呼起来。”Holt 回忆说。

当天晚些时候，他们在网上公布了冠状病毒的基因组图谱。

Anderson博士在亚特兰大的研究小组的测序工作也接近尾声了，他们对温哥华的成功惊异不已。当亚特兰大研究小组星期一公布他们的基因组数据时，不列颠哥伦比亚的研究人员比较了两个版本的序列图后，得出二者几乎完全一致的结论。

应用这些信息研制出SARS疫苗还需要多年时间。但不列颠哥伦比亚的科学家们认为未来一周内就会开发出诊断检测方法。

SARS病毒传奇的最后一章在WHO于周三在日内瓦举行的新闻发布会上落幕。会上，WHO卫生官员宣布了另一项SAS研究进展：荷兰鹿特丹Erasmus大学由Albert Osterhaus领导的研究小组宣布他们用冠状病毒成功感染了短尾猿。另外，研究小组后来又回收了短尾猿体内的冠状病毒，在实验室进行培养。这些证据足以证明SARS的罪魁祸首就是新种冠状病毒。

快速检测SARS病毒

4月14日，总部设在德国汉堡的生物技术公司阿图斯（Artus）公司宣布，他们已经成功研制出了一种快速检测“非典”的方法。目前，首批测试品已经运往马来西亚、美国、澳大利亚、北欧的一些医院和实验室进行免费试用。如果这种测试品检测效果良好，就将投入市场销售，成为世界上第一种“非典”的商用测试品。

作为欧洲最重要的流行病研究单位，汉堡热带病研究院专门成立了“非典”研究组，由著名病毒专家托斯恩博士负责，志法国、荷兰和英国的医学家共同合作。他们和专门从事病毒、细菌检测的阿图斯公司仅用两周就研究出了PCR（聚合酶链式反应）诊断测试法。研究人员可以测试出病人喉咙内分泌物、唾液与排泄物样本中的病毒基因序列，两小时之内就可以确定病人是否已经受到感染。这种方法能够测试出初期的“非典”患者，而传统的测试方法一般要在患者感染10天到20天后才可以确诊。阿图斯公司国际市场部经理玛瑞雅楠女士在接受本报记者采访时说，由于“非典”在亚洲传播速度极快，阿图斯在马来西亚的分公司和各国的分销商已经做了充分准备。首批免费测试品将会在本周末到吉隆坡。香港和上海的代理商最迟也会在下周把测试品运到广东和中国的其他感染地区。

瑞士著名的罗氏制药公司和新加坡基因组研究院利用同样的技术也研发出了新检测器，不过还未向市场推广。在传统检测技术方面，中国军事医学科学院微生物流行病研究所的专家取得了很大的进展。他们通过间接免疫荧光法，利用分离到的新型冠状病毒病原体对病人血清进行快速抗体检测。临床试验结果显示，检测准确率达95％以上。这项技术两小时之内即可得出检测结果。

各地都在寻找有效药物

世界各地，尤其是“非典”高发的地区，一线医护人员一直在寻找最佳的治疗方案。

3月17日，疫情出现不久，香港医管局就开始试用一种抗病毒药RIBAVIRIN（利巴韦林病毒脞），配以类固醇来治疗“非典”，取得了一定的临床效果。3月25日，香港医护人员在临床发现，该疗治对一成左右的患者不起什么作用，就开始尝试新疗治。他们把部分已康复的“非典”患者捐出的血清抗体直接注入“非典”患者身上，见到了一些疗效。4月初，香港玛丽医院又开始试用“免疫球蛋白M”药物，也收到了初步的成效。香港中文大学还和威尔士亲王医院联手制作了一个“非典”信息网站，放置该医院“非典”患者的X光片和计算机扫描影像，供全球医生诊断时参考。负责管理网页的黄嘉德医生透露，这是世界上第一个公开提供“非典”放射诊断病例资料的网站，也是拥有最多“非典”放射诊断病便图像的网站。该网站英文版的新闻记者迄今已超过7万人次，并且成为美国疾病控制中心和世界卫生组织网页的链接站点。

美国国家过敏和传染病研究所则搜集了约30种已上市的抗病毒药物、约800种已获得批准的其他用途药物以及1000多种仍处于研制阶段的药物，供美国陆军传染病医学研究所进行测试，希望从中筛选出可用于治疗“非典”的药物。

在发现“非典”病例最多的中国内地，目前的治愈率达到了76.4％，中国的临床治疗方法受到了世界各国的注意。不过，广东的一位临床专家说，目前世界上还没有针对“非典”病毒的特效药，因此在很大程度上得依靠人自身的免疫力。无论是退烧、镇咳，还是给重症患者上类固醇激素、做无创通气，医生只是发挥了一些帮助病人的作用。

在世界各国医疗和研究机构的相互配合下，人类对“非典”的认识和治疗都取得了一些进展。我们有理由相信，凭着科学家和医务工作者的专业精神，战胜“非典”指日可待。（生物通综合编译）

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