The Innovation | 流感与新冠共存，人类准备好了吗？

导读

20世纪以来人类至少经历了5次传染病大流行，包括4次流感大流行和当前正在发生的由冠状病毒引发的新冠疫情。两类病毒感染的宿主范围广泛并有重叠，且均能感染人类。其中新冠病毒很可能会像流感病毒一样，在一定时期内伴随人类。本文提出：这两类病毒的共存和共感染，将影响病毒的遗传演化、重组和重配等变异动态，改变病毒在人群中的传播模式，加重公共卫生负担。

20世纪以来人类至少经历了5次传染病大流行，给生命健康和社会经济造成了灾难性的伤害。前4次主要是由甲型流感病毒造成，分别是1918年的H1N1、1957年的H2N2、1968年的H3N2、2009年的H1N1流感病毒，以及2019年末至今仍然继续流行的新型冠状病毒（SARS-CoV-2）。

流感病毒和冠状病毒的宿主范围交叉重叠明显。甲型流感病毒的宿主包括禽类、哺乳动物、啮齿类动物等；自然宿主是野生涉水禽，H1-H16和N1-N9亚型的流感病毒都有在野生鸟类中分离或鉴定到；家禽是禽流感病毒的重要宿主，部分禽流感病毒可跨种传播到哺乳动物，甚至感染人，如H5N1和H7N9；人季节性H1N1和H3N2甲型流感病毒长期在人群中流行；猪群由于可以感染禽和人季节性流感病毒，因此被认为是新型重配流感病毒形成的“混合器”。目前认为蝙蝠是多种冠状病毒的自然宿主，冠状病毒可感染的宿主范围包括哺乳动物、禽类、啮齿类动物等（图2）。因此，在自然界中这两类病毒的共同流行和共感染同一宿主难以避免。

新冠疫情暴发以来，多个国家采取了一系列严格的非药物防控策略和大规模的疫苗免疫计划，但仍未控制住疫情的流行。突破疫苗免疫保护的感染和康复患者的再次感染时有报道。因此，新冠病毒很可能会像流感病毒一样，在一定时期内长期伴随人类。

图2 甲型流感病毒和冠状病毒感染的共同宿主

这两类病毒的共同流行和共同感染同一宿主，将影响病毒的遗传演化、重组和重配等变异动态和进程。季节性流感病毒不同亚型（如H1N1和H3N2）之间的部分交叉免疫保护、新旧流行毒株之间的不完全交叉免疫保护、以及病毒急性感染周期等因素，很大程度上决定了病毒HA基因呈现“阶梯状”的进化特征。新冠病毒同样具有急性感染周期，而且变异株之间不能完全交叉免疫保护。因此，新冠病毒长期进化是否呈现出流感进化特征仍值得关注。

此外，甲型流感病毒基因组由8个基因节段组成，当两种流感病毒感染同一宿主/细胞时，可能发生两个病毒间对应基因节段之间的交换，即“基因重配”，形成兼具两种病毒基因片段的基因组结构的杂交病毒。大流感病毒往往通过不同宿主来源（禽、猪、人等）病毒之间的基因重配而生成。冠状病毒基因组是由一个完整的基因组组成，当两种冠状病毒感染同一宿主/细胞时，也可能发生两个病毒间基因相似部位的替代，即“基因重组”（图3）。因而要警惕病毒基因重组和重配会促进新的变异毒株的出现。

图3 甲型流感病毒和冠状病毒的基因重配和基因重组

H5和H7亚型高致病性禽流感病毒和新冠病毒囊膜表面糖蛋白（HA和S）的裂解位点处都存在多个碱性氨基酸位点的插入，且呈现出氨基酸类型的多态性特征（图4和图5）。新冠病毒和禽流感病毒裂解位点处氨基酸的插入，可能是病毒在适应宿主过程中的突变，与病毒对禽类/哺乳动物的致病性和传播力相关。

图4 新冠病毒和新冠样冠状病毒S1/S2裂解位点的分子特征

图5 高致病性禽流病毒HA蛋白裂解位点多碱性氨基酸组成的多态性

甲型流感病毒和新冠病毒都是通过飞沫传播的病原体，主要感染宿主的呼吸系统。甲型流感病毒和新冠病毒受体在组织和细胞中的分布可能是影响二者共同感染的重要原因之一（图6）。甲型流感病毒和新冠病毒在人群中共同流行和共感染，病毒之间的病理和免疫交互作用，将改变病毒在人群中的传播模式，并可能加重疾病负担，造成医疗资源紧张。

图6 甲型流感病毒和新冠病毒及受体在人呼吸道组织细胞中的分布