1918年流感病毒大流行
与之前或之后的流感相比,1918年的流感大流行在许多方面是类似的。只要有新的流感病毒株出现,带有大多数人免疫系统从未接触过的新特徵,就可能爆发大规模的流行。不过,1918年的大流行有几个特点,还是未解的谜。
例如该次大流行的幅员之广、影响之深,是相当少见的。该次爆发横扫欧洲及北美,远至阿拉斯加的荒野地区以及太平洋最偏僻的小岛,到最后全球有1/3人口都遭受感染。此外,该次流感也特别厉害,死亡率高达2.5~5%,是一般流感致死率的50倍。
到了1918年秋季,欧洲人都把这次流感称做「西班牙流感」,可能是因为大战时维持中立的西班牙,对于交战国所发生的流感爆发并没有採取新闻封锁,于是该称唿也就深植一般人的脑海。虽说最早的一波流行,或称春季流感,看来是1918年3月间发生在美国的军营及附近地区。至于第二波,也就是主要的一波全球大流行,则发生在同年的9~11月。
当年抗生素尚未问世,多数死于流感的人是因为受到肺炎球菌的机会感染而丧命,这些人的抵抗力已经因为染上流感而减弱。但是有一批流感患者死于更严重的病毒性肺炎,那是由流感病毒本身引起的,患者在出现症状后几天就去世,其肺部不是严重出血,就是充满液体。尤有甚者,死亡率最高的是15~35岁的青壮年,在这年纪的人一般鲜少死于流感,但让人惊讶的是,1918~1919年间,死于流感而造成年平均死亡率增高的人当中,65岁以下的佔了99%以上。
试图了解1918年流感大流行的起因及其不寻常特性的努力,几乎从该次大流行一结束就开始了,但过了将近80年,罪魁祸首仍未现身。1951年,美国爱荷华大学的科学家曾经远征阿拉斯加的西华德半岛(Seward Peninsula),寻找1918年的病毒(参见45页〈有志者事竟成〉),成员中包括一位才从瑞典来的研究生胡尔汀。1918年11月,流感于五天内传遍了一个现名布雷维格教区(Brevig Mission)的因纽特人(Inuit)渔村,造成72人死亡,约佔该地区成年人口的85%。死者的尸体一直埋在永冻层中,1951年的远征队希望能找到保存在死者肺部组织的病毒。不幸的是,试图从这些样本当中培养出存活流感病毒的努力,都失败了。
1995年,我们团队从不同的组织来源着手,试着找出1918年的病毒;我们用的是美国叁军病理学院(AFIP)所保存的尸体剖检样本。多年来,我们已发展出专门技术,能从受损或腐败的组织中,抽取脆弱的病毒遗传物质,以供诊断之需。例如在1994年,我们使用新技术,帮忙了一位AFIP的海生哺乳动物病理学家调查一批海豚死亡的塬因。之前的鑑定指出,海豚是因红潮而死的。虽然可用的海豚组织已经腐败至极,但我们还是从中抽取出足量的RNA片段,鑑定出一种新病毒;该病毒与造成犭瘟热的病毒类似,也证实是造成海豚死亡的元兇。之后不久,我们就开始考虑,还有哪些古老的医学秘密,可以利用我们单位的资源解决。
AFIP的前身是在1862年创立的美国陆军医学博物馆,随着医学病理专业的进步,AFIP也跟着成长,目前该馆已经收藏了300万件样本。当我们发现其中有1918年流感罹难者的检体样本时,就决定把目标放在这个曾经造成大流行的病毒。一开始,我们检验了78件1918年秋季这波致命流感的受害者所遗留下来的组织样本,并集中在发病后迅速死亡的病人样本上,那代表这些人的肺部严重受损。由于流感病毒通常在感染几天后就会从肺部清除,因此,在发病早期死亡的病人肺组织中,有最大的机会可以找到残余的病毒。
当年的标準做法,是将尸检样本先以福马林保存,然后再以石蜡包埋;因此,想要从这些有80年歷史的「固定」组织中「钓出」微量的病毒基因片段来,可是得把我们发展出来的技术发挥到极致。经过一整年负面结果的痛苦折磨之后,我们在1996年找到了第一个带有流感病毒的样本,那是来自1918年9月死于南卡罗来纳州杰克逊堡的一名士兵的肺组织。从该样本,我们得以定出五个流感病毒基因的小片段核?酸序列。
为了要证实那些序列确实属于该株致命的1918年病毒,我们继续寻找更多具有阳性反应的病例样本,而于1997年找到了另一个:这位士兵也死于1918年9月,地点在纽约州的厄普敦营区。得到了第二个样本后,我们就可以确认手上已有的基因序列;只不过这些检体所残留的组织量非常少,让我们担心可能永远无法得出完整的病毒序列。
1997年,我们的问题从某个意想不到的地方得到了解答。当时,胡尔汀是年已73岁的煺休病理学家,他读到我们最早的研究结果,建议重返布雷维格教区,再度尝试将埋在永冻层的1918年流感受难者尸体挖掘出来。在头一次尝试挖掘的46年之后,胡尔汀获得布雷维格教区镇民委员会的许可,取得了四位流感罹难者的冷冻肺臟检体。从其中一位年龄不详的妇女身上取出的检体,得到了关键性的病毒RNA,让我们得以定出1918年流感病毒的完整基因组序列。
晚近,本团队与英国的同行合作,检验皇家伦敦医院(Royal London Hospital)所保存的1918年流感罹难者留下来的组织样本。我们分析了从两个病例取得的流感病毒基因,发现它们与在北美洲取得的样本几乎完全相同,证实了是同一种病毒在全球迅速扩散。但是,这些基因序列究竟能回答多少关于1918年流感病毒株的毒性及其来源的问题?想要解开这些问题,有必要对于流感病毒在不同宿主身上如何运作以及发病等背景,先了解一二。