病毒简史系列（四）

一个公众号的态度

危险的平衡

在人类看来，无数生命死于病毒之手，这种东西简直就是一个以毁灭生命为乐的邪恶化身。

但随着人们对病毒的了解深入，人们发现，没有哪种病毒是为了杀死其它生命而存在，它们的初衷只想找一个合适的地方繁衍生息。

而且为了实现这个目的，病毒还会努力与宿主达到一种平衡状态。

只是这种平衡有时不够稳定，一旦破碎，就会造成灾难性的后果。

1

癌症会传染吗？

通常意义上讲，不会传染。

但如果某种癌症是由病毒所引起，而这种病毒又会在人与人之间传播，那么是否可以说，这种癌症会传染？

在西方，有一个关于鹿角兔的传说，虽然传说是杜撰的，但现实中确实有些兔子头上长着像角一样的东西。

（这张图是虚假的，真实情况要更吓人一点）

到了20世纪30年代，美国洛克菲勒大学的科学家理查德·肖普提出了一个猜想：兔子头上的角会不会是由某种病毒导致的肿瘤。

为了检验这个猜想，肖普把采集到的角磨碎，溶在液体里，再用瓷过滤，只有病毒能通过。

接着，肖普把滤过液涂在健康兔子的头上。

原本健康的兔子也长出角来了。

肖普的实验证明，兔子头上的角确实是由某种病毒所引起的，该病毒被命名为乳头瘤病毒。

后来，肖普的同事弗朗西斯·劳斯继续在方面研究几十年，终于证实病毒与癌症之间存在某种联系。

劳斯也因此获得了1966年的诺贝尔生理学或医学奖。

2

肖普和劳斯的研究发现在这个领域开了先河，更多人开始在其他动物身上寻找奇怪的肿块。

人们发现，不光是兔子，很多哺乳动物，包括海豚、老虎和人类都会感染乳头瘤病毒而长疣。

严重的情况下，长了疣的人看起来也像长了鹿角。

20世纪70年代，德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森猜测，乳头瘤病毒或许和女性的宫颈癌有关。

如果这个猜想是正确的，那么应该可以从宫颈的肿瘤组织里检出病毒。

于是，豪森开始进行相关实验。

到了1983年，终于从样本中发现了乳头瘤病毒的遗传物质。

到了今天，科学家已经累积确定了上百种乳头瘤病毒（以下简称HPV）的病毒株。

豪森也因此分享了2008年的诺贝尔生理学或医学奖。

3

每年，宫颈癌会夺走超过27万名女性的生命，是造成女性死亡的第三大元凶，仅次于乳腺癌和肺癌。

了解HPV与患宫颈癌之间的关系，对挽救女性生命而言有极大的意义。

经研究表明，所有的宫颈癌都始于HPV感染。

HPV主要感染人体的上皮细胞，这种细胞构成了我们人体大部分的皮肤及黏膜。

和其它病毒一样，HPV会把自己的基因注入到宿主细胞的细胞核中，由宿主细胞帮自己复制更多的自己。

但不同的是，HPV会尽量在自己与宿主细胞之间取得一个微妙的平衡。

这可不是一件容易的事，因为细胞分裂过程极其复杂。

首先，细胞接受到来自外界和内部的信号，“决定”开始分裂，然后它们调动起一群数量庞大的分子，协同工作，重新排布所有的细胞内容物。

通过细胞骨架的纤维结构重排，细胞内容物被推到细胞的两端。

同时，细胞会复制出一套新的DNA，这一套DNA有多达32亿个字母（碱基），所有这些碱基被组织成46组，也就是46条染色体。

细胞必须把这些染色体均等地拉到细胞两端，然后在细胞即将分裂的地方重新建一堵墙，把细胞一分为二。

这个过程繁忙有序，甚至有些分子专门负责监督工作，如果细胞有癌变的迹象，这些分子就会让细胞自杀。

HPV病毒只有8个基因，它无法操控或改变这个过程。

但它可以通过生成特定的蛋白质，干扰分子的监督功能，在细胞分裂的同时，不至于杀死自己。

4

不得不说，上皮细胞对于病毒来说是个绝佳的寄生所在地。

因为人体的大多数细胞随着人类的年龄增长，会逐渐放缓自身分裂的节奏甚至完全停止。

这对病毒的寄生很不利。

但上皮细胞会一直不停地生长。

这些细胞来源自我们皮肤下面浅浅的一层，在分裂后，下面的细胞会不断顶着上面的细胞往上走。

走到最外面的细胞会合成更多硬度更高的蛋白质，也就是角蛋白，变成表皮细胞。

这些角蛋白能让最表面的皮肤更好地抵御来自阳光、化学物质和极端温度的伤害。

当表皮细胞死去后，下面的细胞又后浪推前浪地顶上来。

对于HPV来说，当自己寄生的上皮细胞被顶上去时，也是自己灭亡的时刻。

所以，它会采取新的策略。

当感知到宿主细胞接近表面时，发出指令让宿主细胞制造更多的病毒。

一旦宿主细胞到达身体最表面，就会破裂并释放出大量HPV去感染新宿主。

也就是说，HPV可以通过皮肤接触在人和人之间传播。

5

其实在绝大多数情况下，HPV对感染者都不会造成实质性伤害，以至于人类都不知道自己身上有HPV病毒。

美国大约有3000万女性携带HPV病毒，而这一人群中每年只有1.3万人发展出宫颈癌。

那么这种平衡是如何被打破的呢？

俄勒冈州立大学的娜塔莉娅·舒利任科和她的同事推测，当HPV病毒的一部分遗传物质“不小心”整合到宿主细胞的DNA中之后，HPV就会诱发癌症。

被感染的细胞会快速自我复制，在增殖的同时产生新的突变。

它们也不太会从组织表面脱落，而是逐渐形成肿瘤，从组织表面隆起，挤压周围正常的组织。

好在随着科学的发展，宫颈癌已经能够通过疫苗接种提前预防。

2006年，世界上第一支HPV疫苗在美国和欧洲获准上市。

这些疫苗都含有HPV的外壳蛋白，注射到人体之后，我们的免疫系统就会开始学习识别HPV，当再次遇到它时，免疫系统就能迅速将其清除干净。

对于疫苗的疗效科学家进行了长期的研究，结果非常明确，注射了疫苗的孩子对引起70%宫颈癌的两种病毒有完全的免疫力。

但这并不意味着宫颈癌一定会就此消失。

因为疫苗只能针对两种HPV病毒起作用，而科学家已经确认了另外13种能够致癌的HPV病毒，更别说还有很多病毒可能没有被发现。

而且对于疫苗已经制服的这两种病毒，自然选择也很可能让其他HPV病毒取代它们的位置。

所以，千万不可掉以轻心。

6

宿主和病毒之间的平衡已经存在了上亿年。

为了重建乳头瘤病毒的演化史，科学家比较了不同病毒株的遗传序列，也留意了它们能感染哪些宿主。

结果显示，乳头瘤病毒不仅感染人、兔子和奶牛这些哺乳动物，其他的脊椎动物，比如鸟类和两栖类动物也都在被感染对象之列。

只是每个特定的病毒株通常只感染一种或几种亲缘关系较近的物种。

慕尼黑大学的马克·戈特施林曾根据这些病毒之间的联系推断，早在3亿年前，陆地上最早的卵生脊椎动物身上就应该已经携带乳头瘤病毒了。

随着演化的进行，当年古老的动物逐渐演化出了不同的分支，它们身上的乳头瘤病毒也随之演化。

我们智人这个物种大约在20万年前起源于非洲，我们的祖先当时可能携带了几种不同的乳头瘤病毒。

这几种病毒如今可以在世界各地找到。

伴随人类足迹逐渐在整个星球上扩散，人类身上的乳头瘤病毒也持续演化。

证据之一是某些HPV病毒株的演化谱，正好同人类的演化相呼应。

例如，如今感染非洲人的病毒，就属于HPV中最古老的分支，而欧洲人、亚洲人和美洲土著，则携带了各不相同的病毒株。

绝大多数乳头瘤病毒能和它们的宿主和平共处。

健康马匹中，2/3都携带BPV1和BPV2乳头瘤病毒。

而有些病毒株演化得更有致癌性，科学家也不知道为什么。

7

最后，如文章开头所说，没有哪种病毒是为了消灭它的宿主而存在，与宿主和谐共处才是它的追求。

在无穷无尽地演化历程中，成功的病毒早已学会与宿主的共生之道，而那些动不动就造成宿主大量死亡的病毒，也许只能算是病毒演化中的失败者。

从这个角度讲，人类也应该转变一下自己的态度。

不要再把病毒单纯地视为自己的敌人，一心只想着如何消灭对方。

若是成功消灭了那还好，一旦失败，我们可能会创造出适应性更强大的超级病毒。

例如，由于滥用抗生素导致的不良后果之类的事情，我们已经见过不少。

求同存在，和谐共处。

病毒已经在这样做了，我们人类也应该向它们学习。

这不仅是对病毒，也是我们人类生活在这个星球，与其它生物的相处之道。