2021年開始爆發的H5N1禽流感已經成為歷史上最大的禽流感疫情，無論是在美國還是在全世界。在美國，這種病毒已經導致數百萬隻商業化飼養的雞、火雞、鴨和鵝被撲殺，並殺死了成千上萬的野生鳥類。

許多病毒學家擔心，這種病毒可能會蔓延到人類身上，造成新的人類大流行。科羅拉多大學博爾德分校的病毒學家Sara Sawyer、Emma Worden-Sapper和Sharon Wu總結了H5N1令人信服的故事，以及為什麼科學家正在密切關注這一疫情。

1. 這種病毒對人類有嚴重威脅嗎？

H5N1是一種特殊類型的流感病毒，主要由鳥類攜帶，1996年在中國的一個養鵝場首次發現。最近，它開始感染全球範圍內種類繁多的鳥類和哺乳動物。

該病毒對鳥類具有高度的致病性，這意味著感染通常會導致極端症狀，包括死亡。但是它對人類的影響卻很複雜。檢測到的人類感染相對較少–幾十年來全球有記錄的不到900例–但這些受感染的人中約有一半已經死亡。

對人類來說，H5N1的好消息是，目前它在人與人之間的傳播並不順利。大多數感染H5N1的人都是通過與受感染的家禽–特別是雞、火雞、鴨和鵝–打交道而直接感染的，這些家禽通常在大型商業農場中近距離飼養。

只有少數幾個人與人之間傳播的例子。由於H5N1在人與人之間的傳播並不順利，而且受感染的鳥類直接感染人類的情況仍然比較罕見，因此H5N1還沒有爆發成人類的流行病或大流行病。

2. 為什麼這次疫情突然得到如此多的關注？

現在如此關注禽流感的第一個原因是，目前H5N1正在引起有記錄以來最大的”鳥類大流行”。2020年出現的某種病毒變體，稱為H5N1 2.3.4.4b，正在推動這場疫情。

在農業家禽群中，如果有幾隻家禽對H5N1病毒檢測呈陽性，那麼整個家禽群都會被撲殺，而不考慮症狀或感染狀況。美國的雞蛋和禽肉價格上漲是一個結果。拜登政府正在考慮為養殖的家禽群接種疫苗，但物流可能相當複雜。

引起更多關注的第二個原因是，H5N1現在比以前感染了更多的鳥類和哺乳動物物種。該病毒已在各種野生鳥類和各種哺乳動物中被發現，包括獾、黑熊、山貓、郊狼、雪貂、漁貓、狐狸、豹子、負鼠、豬、臭鼬和海獅。

隨著H5N1感染更多的物種，它也增加了它的地理範圍，並產生了更多的病毒變體，可能具有新的生物特性。

秘魯在2022年12月頒布了為期90天的衛生緊急狀態，因為有13000多只鵜鶘在其海灘上死亡，可能感染了H5N1。

這種病毒得到如此多的報導的第三個也是最令人擔憂的原因是，H5N1現在似乎在至少一種哺乳動物物種的個體之間傳播良好。2022年底，在西班牙，哺乳動物之間的傳播發生在養殖的貂身上。H5N1在水貂之間的傳播非常有效，並在檢測到的水貂種群中引起了疾病的臨床症狀和死亡。

秘魯的海獅也因H5N1病毒而大量倒下。目前還沒有明確證實，海獅是在相互傳播病毒，還是從鳥類或受H5N1感染的水中感染病毒。

這裡是關鍵問題： 如果H5N1病毒能在鼬鼠和可能的海獅身上實現傳播，為什麼人類不能？我們也是哺乳動物。誠然，養殖的水貂被關在密閉的地方，就像家禽場的雞一樣，所以這可能是一個原因。但是人類也在世界各地的許多城市中高密度地生活，如果出現與人類兼容的變體，就會為病毒提供類似的傳播條件。

世界衛生組織正在密切監測和分析H5N1在哺乳動物中的傳播情況。

3. 哪些特徵可以幫助H5N1在人類中順利傳播？

鳥類將流感視為一種胃腸道感染，並主要通過在水中排便來傳播流感。相比之下，人類的流感是一種呼吸道感染，通過呼吸和咳嗽傳播。

幾個世紀以來，其中一些禽流感病毒已經從鳥類傳給了人類和其他哺乳動物物種，儘管這是一個相對罕見的事件。

這是因為鳥類流感病毒必須在幾個方面發生變異才能有效地感染哺乳動物。最重要的變異影響到病毒的組織傾向性–它感染身體特定部位的能力。

禽流感病毒已經進化為感染腸道細胞，而人類流感病毒已經進化為感染呼吸道細胞。然而，有時流感病毒可以獲得變異，使其能夠感染身體不同部位的細胞。

流感感染哪些細胞部分是由它所結合的特定受體決定的。受體是宿主細胞表面的分子，病毒利用這些分子進入這些細胞。一旦病毒進入細胞，它們可能能夠產生自己的副本，這時就實現了感染。

人感染禽流感的情況很少，但有可能。大多數報告的人感染禽流感是在沒有保護措施的情況下接觸受感染的鳥類或被污染的表面後發生的。資料來源：美國CDC

人類和鳥類流感病毒都使用細胞表面常見的稱為西亞爾酸的受體。鳥類流感病毒，如H5N1，使用一種叫做a2,3-鏈接的唾液酸，而人類流感病毒使用a2,6-鏈接的唾液酸–在人類上呼吸道的主要變體。因此，為了有效地感染人類，H5N1可能需要變異為使用2,6-鏈接的唾液酸作為其受體。

這是一個令人擔憂的問題，因為研究表明，病毒基因組中只有一兩個突變就足以將受體結合從a2,3-鏈接的唾液酸轉換為人類a2,6-鏈接的唾液酸。這似乎並不是什麼遺傳障礙。

4.為什麼我們不製作疫苗以備不時之需？

對於禽流感病毒，我們不可能提前製作有效的人類疫苗，因為我們不清楚如果病毒開始在人類中很好地傳播，其基因會是什麼。請記住，季節性流感疫苗必須每年重新製作，儘管它所保護的流感病毒的一般類型是相同的，因為影響人類的具體基因變體每年都在變化。

現在，人們保護自己免受H5N1病毒侵害的最好方法是避免與受感染的鳥類接觸。關於預防的更多信息，特別是對於飼養馴養鳥類或愛好觀鳥的人來說，美國疾病控制中心有一份避免H5N1和其他禽流感病毒的指南清單。

撰稿人：

Sara Sawyer，科羅拉多大學博爾德分校分子、細胞和發育生物學教授

Emma Worden-Sapper，科羅拉多大學博爾德分校分子、細胞和發育生物學博士生

科羅拉多大學博爾德分校跨學科定量生物學和分子、細胞和發育生物學的博士生Sharon Wu