摘要:新冠疫情不僅打亂了人類的生活節奏,還意外改變了流感病毒的傳播格局 ——流感 B 型的Yamagata 系自 2020 年 3 月后幾乎銷聲匿跡,大概率已走向滅絕。本文結合分子、抗原和流行病學研究,拆解了這一罕見病毒滅絕事件的背后邏輯:新冠防疫措施導致的傳播受阻、Yamagata 系自身緩慢的抗原進化,以及 2017/2018 季的大爆發耗盡易感人群,三大因素共同促成了這一結果。這一發現也為呼吸道病毒的防控提供了全新思路。
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一、流感界的 “消失案”:Yamagata 系突然不見蹤影
流感 B 病毒自 1940 年代被發現后,在 1970 年代分化出Victoria和Yamagata兩個 “分支”,此后數十年里,它們如同流感界的 “雙生花”,在全球交替流行。比如 1980 年代 Victoria 系占主導,1990 年代 Yamagata 系又成主流,2000 年后更是全球共同循環,偶爾在不同地區輪流 “唱主角”。
但新冠疫情的出現打破了這一平衡。從 2020 年 3 月開始,Yamagata 系突然 “銷聲匿跡”,全球流感監測系統(GISRS)再也沒檢測到它的病例和基因序列;而 Victoria 系在防疫措施放松后迅速卷土重來,2021/2022 和 2023/2024 季還出現了兩次流行高峰(圖 1)。世界衛生組織也因此從 2024 年流感季開始,推薦不含 Yamagata 系的三價疫苗,這也是基因組監測時代首次記錄到流感 B 系的消失。
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從基因層面看,Victoria 系一直 “推陳出新”,2013 年后不斷出現新的進化分支,比如疫情期間還演化出 V1A.3a.2 分支并成為全球主流;而 Yamagata 系的基因多樣性極低,2014 年后就只有 Y3 分支在傳播,2020 年后更是徹底 “斷更”(圖 1b、c)。更關鍵的是,Yamagata 系的疫苗株自 2015 年起就沒更新過,而 Victoria 系的疫苗株因抗原變化,2018 年后更新了三次(圖 1h、i),這也暗示了兩者進化能力的巨大差異。
二、Yamagata 系的 “先天不足”:抗原進化慢如蝸牛
要搞懂 Yamagata 系為何消失,首先得看它的 “生存能力”——抗原進化。抗原就像病毒的 “身份證”,一旦它發生變化,人體的免疫系統就認不出病毒,病毒就能繼續傳播;反之,若抗原一直不變,人體的免疫力會持續有效,病毒就很難找到新的易感者。
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研究團隊開發了兩個抗原預測模型(PREDAC-BV 和 PREDAC-BY),分析了兩者的抗原進化規律(圖 2)。結果發現,Victoria 系的抗原變化主要由表位(病毒表面被抗體識別的關鍵區域)驅動,占比達 60.8%,而且 2017 年后進化速度明顯加快,短短幾年就換了 4 個抗原簇;而 Yamagata 系的抗原變化主要依賴理化性質,表位的作用僅占 34.8%,且自 2013 年后就沒有出現新的抗原簇,一直是 WI10 簇在 “撐場面”(圖 3)。
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從基因選擇壓力來看,Yamagata 系的dN/dS 值(衡量正選擇壓力的指標)自 2013 年后一直低于 Victoria 系(圖 4),意味著它受到的免疫壓力更弱,進化動力不足。簡單說,Yamagata 系就像個 “不愛變通” 的家伙,而 Victoria 系則能快速 “換裝” 躲避免疫系統,這也是前者容易被淘汰的重要原因。
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三、三重打擊:Yamagata 系的 “滅絕之路”
如果說緩慢的抗原進化是 Yamagata 系的 “先天缺陷”,那么新冠疫情帶來的非藥物干預措施(NPIs)和 2017/2018 季的大爆發,則是壓垮它的另外兩根稻草。
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第一重打擊是防疫措施阻斷傳播。新冠期間的戴口罩、保持社交距離、限制聚集等措施,不僅擋住了新冠病毒,也讓流感的傳播鏈斷裂。模擬分析顯示,如果沒有這些防疫措施,Yamagata 系在 2019/2020 季的流行規模會和往年相當;但實際情況是,防疫措施讓它的傳播率大幅下降,連 “茍延殘喘” 的機會都沒有(圖 5b)。
第二重打擊是抗原保守耗盡易感人群。Yamagata 系的抗原長期不變,意味著人們一旦感染過或接種過疫苗,就能產生持久免疫力。研究發現,如果 Yamagata 系能像 Victoria 系那樣在 2019/2020 季發生抗原漂移,讓部分康復者重新變成易感者,它的流行規模會顯著增加(圖 5c),但它并沒有做到這一點。
第三重打擊是2017/2018 季大爆發的 “后遺癥”。2017/2018 季 Yamagata 系曾迎來大流行,占流感 B 型陽性樣本的 89.0%。這次爆發讓大量人群通過自然感染獲得了免疫力,直接導致易感人群數量銳減。模擬顯示,若當年的爆發規模小一些,2019/2020 季的 Yamagata 系還能有一定傳播力(圖 5d)。這三重因素疊加,最終讓 Yamagata 系在新冠疫情的特殊背景下走向滅絕。而 Victoria 系因為抗原快速進化、沒有經歷大規模提前感染,得以在防疫措施放松后重新流行。
四、病毒滅絕給我們的啟示:防控呼吸道病毒有了新思路
Yamagata 系的滅絕并非偶然,它為人類防控呼吸道病毒提供了重要參考:一方面,切斷傳播途徑是控制病毒的關鍵,新冠期間的非藥物干預措施證明,改變人類行為、減少接觸能有效抑制呼吸道病毒傳播;另一方面,減少易感人群同樣重要,Yamagata 系因抗原保守和自然感染形成的群體免疫,讓它失去了傳播基礎,而接種疫苗正是人為構建群體免疫的有效方式,尤其對那些抗原進化慢的病毒,匹配的疫苗能發揮更大作用。
不過研究也指出,Yamagata 系的滅絕可能還涉及其他因素,比如 Victoria 系對它的交叉保護、Yamagata 系自身的復制能力劣勢等,這些還需要進一步研究驗證。但可以肯定的是,這場流感病毒的 “消失案”,讓我們對病毒的進化和傳播有了更深刻的理解。
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