當另一種病毒損害其功能時，病毒就會”生病”。這通常涉及宿主細胞內的控制權爭奪戰。衛星病毒，如最近發現的”MiniFlayer”，可以附著在其他病毒上影響它們的行為。對病毒交互作用的了解，尤其是對衛星病毒和輔助病毒的了解，為潛在的抗病毒策略提供了寶貴的見解，並對病毒研究和治療產生了更廣泛的影響。

作者：Ivan Erill，馬裡蘭大學巴爾的摩郡分校生物科學教授

你有沒有想過，讓你罹患重感冒的病毒自己也會感冒？如果你知道，是的，病毒確實會生病，這也許會讓你感到安慰。更妙的是，由於因果報應，罪魁禍首竟然是其他病毒。

病毒和人類一樣，也會因其他病毒而生病。MiniFlayer 等衛星病毒附著在MindFlayer 等其他病毒上，證明了這一現象，為我們深入了解病毒行為和開發新型抗病毒療法提供了潛在途徑。

病毒之所以會生病，是因為它們的正常功能受到了損害。當病毒進入細胞後，它既可以處於休眠狀態，也可以立即開始複製。在複製過程中，病毒會霸占細胞的分子工廠，複製大量的自身，然後脫離細胞，讓新的拷貝自由生長。

然而有時，病毒進入細胞後才發現，它的新臨時住所已經是另一種休眠病毒的家，隨後接下來就是一場爭奪細胞控制權的戰鬥，任何一方都有可能獲勝。

但有時，病毒進入細胞後會發現一種特別討厭的房客：另一種病毒正等著專門捕食進入的病毒。

我是一名生物資訊學家，我的實驗室研究病毒的演化。我們經常會遇到”病毒的病毒”，但我們最近發現了一些新東西：一種病毒會咬住另一種病毒的脖子。

衛星病毒MiniFlayer（紫色）透過附著在輔助病毒MindFlayer（灰色）的頸部來感染細胞。圖片來源：Tagide deCarvalho

幾十年前，生物學家們就已經知道有捕食其他病毒的病毒，這種病毒被稱為病毒”衛星”。1973 年，研究噬菌體P2（一種感染腸道大腸桿菌的病毒）的研究人員發現，這種感染有時會導致細胞中出現兩種不同類型的病毒：噬菌體P2 和噬菌體P4。

噬菌體P4 可以整合到宿主細胞的染色體中並且處於休眠狀態。當P2 感染一個已經攜帶P4 的細胞時，潛伏的P4 會迅速甦醒，並利用P2 的基因指令製造出數百個自己的小病毒顆粒。毫無防備的P2 即使能複製幾次，也是幸運的。在這種情況下，生物學家稱P2 為”輔助”病毒，因為衛星P4 需要P2 的遺傳物質來複製和傳播。

噬菌體是感染細菌的病毒。

隨後的研究表明，大多數細菌物種都有一套多樣化的衛星輔助系統，例如P4-P2 系統。但病毒衛星並不限於細菌。2003 年，已知最大的病毒–mimivirus被發現後不久，科學家也發現了它的衛星，並將其命名為”Sputnik”。潛伏在植物細胞中等待其他病毒的植物病毒衛星也很普遍，並可能對農作物產生重要影響。

儘管研究人員在幾乎所有生命領域都發現了衛星輔助病毒系統，但它們對生物學的重要性仍未被充分重視。最明顯的是，病毒衛星會對其”助手”病毒產生直接影響，通常會使它們致殘，但有時也會使它們成為更有效的殺手。然而，這可能是它們對生物學的最小貢獻。

衛星和它們的”助手”還在進行著無休止的進化軍備競賽。衛星進化出新的方法來利用助手，助手則進化出反制措施來阻止衛星。由於雙方都是病毒，這場內戰的結果必然包括人們感興趣的東西：抗病毒藥物。

最近的研究表明，許多被認為是在細菌中進化出來的抗病毒系統，如基因編輯中使用的CRISPR-Cas9 分子剪刀，可能起源於噬菌體及其衛星。有點諷刺的是，輔助病毒及其衛星病毒的更替率和變異率都很高，因此成為抗病毒武器的演化熱點。為了戰勝對方，衛星病毒和輔助病毒提出了一系列無與倫比的抗病毒系統，供研究人員利用。

病毒衛星有可能改變研究人員對抗病毒策略的理解，但要了解它們還有很多事情要做。在我們最近的工作中，我和我的合作者描述了一種完全不同於以前已知衛星的衛星噬菌體，它進化出了一種獨特而怪異的生活方式。

馬裡蘭大學巴爾的摩郡分校的噬菌體獵人從土壤細菌疥瘡鏈黴菌中分離出了一種名為MiniFlayer 的衛星噬菌體。研究發現，MiniFlayer 與一種名為噬菌體MindFlayer 的輔助病毒密切相關，後者會感染疥瘡鏈黴菌。但進一步研究發現，MiniFlayer 並非普通的衛星病毒。

圖中顯示，鏈黴菌衛星噬菌體MiniFlayer（紫色）附著在其輔助病毒鏈黴菌噬菌體MindFlayer（灰色）的頸部。圖片來源：Tagide deCarvalho

MiniFlayer 是已知的第一個失去休眠能力的衛星噬菌體。無法等待助手進入細胞對衛星噬菌體來說是個重要的挑戰。如果需要另一種病毒來複製，如何保證它能在你複製的同時進入細胞？

迷你噬菌體以進化的勇氣和恐怖片的創意應對了這個挑戰。MiniFlayer 沒有坐以待斃，而是主動出擊。借鑒”德古拉”和”異形”，這種衛星噬菌體進化出了一種短小的附屬物，可以像吸血鬼一樣咬住幫助者的脖子。不知情的幫助者和它的乘客一起尋找新的宿主，在那裡，病毒劇將再次上演。我們還不知道”迷你殺手”是如何制服它的助手的，也不知道”心靈殺手”是否已經進化出了應對措施。

如果說最近的疫情給了我們什麼啟示的話，那就是我們的抗病毒藥物供應相當有限。對病毒及其衛星病毒的複雜性、交織性和有時掠奪性（如”迷你殺手”吸附在其助手脖子上的能力）的研究，有可能為抗病毒治療開闢新的途徑。