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过去二十年里,哈恩实验室发表了一些非常有意思的论文,其中许多是将初级研究者署名为第一作者,导师哈恩却列在最后。1999年时,高峰发表了一篇关于SIVcpz的种系遗传及其与HIV-1关系的研究。当时只有三种已知的SIVcpz,都从被圈养的黑猩猩身上提取出来的,而高峰的文章中提及的SIVcpz被列为第四种。该作品发表在《自然》上,被高度评价为“关于HIV-1从黑猩猩(Pan troglodytes)传播到人类最具说服力的证据”。事实上,高峰和他的同事不只是在黑猩猩上追溯到了HIV-1;他们对病毒株的分析还与特定的一种中非地区的亚种黑猩猩(Pan troglodytes troglodytes)联系了起来,它们的SIV发展成了HIV-1M组。这种亚种黑猩猩只生活在中非的西部,刚果河北边,乌班吉西边。所以高峰的研究有效地识别出了AIDS起源的宿主和地理区域。这是个重大发现,《自然》的评论标题这样描述:从黑猩猩到疫情。当时高峰是哈恩实验室的一名博士后。
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但是因为高峰在病毒上的基因对比(就如玛蒂娜·皮特斯早时所做的)是基于从被关押被圈养的黑猩猩身上取样得到的,所以野生黑猩猩间的传染还是有些许不确定性的,至少再过了几年才能确定。后来在2002年,马里奥·L·桑提亚戈(Mario L. Santiago)带领一队合著者在《科学》上宣布他们在野外发现了SIVcpz。桑提亚戈是比阿特丽斯·哈恩的一个博士学生。
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桑提亚戈工作中最具意义的方面,就是在检测一个野生黑猩猩(被检测的58只中只有一只携带)的SIV时,他发明了可以实施这种检测的方法,正因此他的博士学位实至名归。这种方法是“非侵入式的”,意味着研究者不需要抓住黑猩猩、抽它的血。研究者只需要在森林里跟随这些动物(更省事儿的是,派一个实地考察助理去接那黄色液体),当它们撒尿时,用小试管直接取样本,然后从样本中筛选抗体。结果证明尿液几乎和血液的显著性相同,一样能说明问题。
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“这是个突破,”哈恩在她伯明翰实验室的一次谈话中告诉我,“我们不太确定这是否行得通。”但桑提亚戈冒险完善了技术,而且确实发挥了效用。野生黑猩猩的第一个SIV阳性尿液样本来自世界上最著名的黑猩猩群:坦桑尼亚贡贝国家公园的一个群体,早在1960年珍妮·古道尔(Jane Goodall)就在这里开始了她的历史性实地考察。这样本与HIV-1的接近程度并没有高峰的实验结果那么接近,而且它来自于另一个独立亚种,东部黑猩猩,施氏黑猩猩。但是,它确实是SIVcpz。
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哈恩告诉我,在贡贝取样的优势是那些黑猩猩不会跑开。它们是真正野生的,但在被古道尔和她的后继者们研究了40年后,已经习惯了人类的存在。如果是别处的话,尿液筛选法就不能实施了。“因为,你知道,不习惯人类的黑猩猩不会离你特别近,你也就无法接到它们的尿液。”当然,你可以在森林地面上收集它们的粪便,但如果没有保存良好,排泄物样本就无用了;新鲜粪便含有充足的蛋白酶和消化酶,而这些蛋白酶和消化酶会在你拿到实验室之前就毁灭了病毒。这些就是分子生物学家研究野外动物的一些局限性,即:血、屎和尿的相对可得性和其他参数。
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哈恩的另一个名叫布兰登·F·基尔(Brandon F. Keele)的年轻奇才,很快解决了粪便样本变质的问题。他是通过一种叫“后RAN”的液体稳定剂来解决这个问题。该稳定剂是由得州奥斯汀公司生产的商业产品,用于保护组织样本中的核酸。这个名字的好处是具有描述性:这个东西允许你——稍后——从样本中提取RNA。基尔分析,如果能用于提取样本组织中的RNA,那也许也可以用于粪便中的抗体。而且确实可以,后来他和同事解开了这个化学难题,从稳定剂中得到了抗体。这个技术极大地扩展了野生黑猩猩样本筛选的范围。实地考察助理可以收集上百个粪便样本,将每个样本装入盛有酰基苯胺的小试管中,这些不需冷冻、被运送到遥远实验室的样本稍后便可显现出它们的秘密。“如果我们发现了抗体,那就知道黑猩猩是被感染了,”哈恩告诉我,“然后我们可以集中注意力研究那些已知感染样本上,尽全力提取出病毒。”抗体筛选既轻松又快捷。通过聚全酶链式反应扩增和其他必备步骤来探寻病毒RNA的片段,则要费力得多。这些新方法让哈恩和她的团队能先查看大量标本,然后集中精力攻克选出的一小部分。
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而且他们可以把实地研究范围扩大到贡贝之外。他们可以把注意力转移回到中非地区的黑猩猩身上,该地区黑猩猩SIVcpz与HIV-1非常匹配。他们现在与蒙彼利埃(Montpellier)市的玛蒂娜·皮特斯合作,加上非洲的一些联络人的协助,他们已经从喀麦隆南部和东南部各地的森林中收集了446种黑猩猩粪便样本,之后在布兰登·基尔的带领下开始进行实验室分析。DNA检测显示几乎所有样本都来自中非地区的黑猩猩(虽然有20多个样本来自另一种亚种黑猩猩,分布于一条主要河流的北部)。基尔随后就寻找病毒的证据。最终这些样本得出两个惊人的结果。
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为了打听这些惊人的结果,我拜访了布兰登·基尔,那时他已经完成了哈恩带领下的博士后阶段,在马里兰弗雷德里克的国家癌症研究院的一个分院做研究工作。作为专门研究病毒进化学的部门主任,他仍在研究病毒种系遗传学和艾滋病。他的新办公室和实验室设在了德特里克堡,与美国军方传染病医学研究所在同一个院子,也就是凯莉·沃菲尔德研究埃博拉病毒的地方,并在她出意外后在监狱待了三周。这次由于没有人陪同进入,门岗的士兵检查了我租来的车子下面有没有炸弹后,才放行的。基尔在他的楼门外向我示意,他穿一件蓝色衬衫,牛仔裤,抹上摩丝的黑发向后梳着,还留着两天没刮的胡须茬。他是个年轻人,个子高高的,极有礼貌,是在犹他州长大并接受的教育。我们坐在他的小办公室里,看着一幅喀麦隆的地图。
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第一个从粪便样本中检测出来的令人惊奇的结果就是在一些喀麦隆黑猩猩群体中SIVcpz的高流行性。基尔说,两个流行率最高的地方,被标记为马巴雷雷(一个十字路口附近,据此取名)和罗孛克(国家公园之内)。其他所有黑猩猩的样本表明SIV感染非常罕见,但是喀麦隆东南部的样本却显示出高达35%的流行性。但即使在那里,流行性也是“点状分布的”,基尔说。“我们可能在一个地点为几百个黑猩猩取样,但检测后什么也没有发现。”但是,往东再走一点儿,穿过一条河,再取样,患病率就一下子升高许多。这是意料之外的。在该国的东南远端患病率尤其高,这个地方就是两河交汇处,形成了楔形边境。这个喀麦隆的楔形似乎一路延伸直戳进其东南邻国——刚果共和国。这个楔形是SIVcpz潜在危险区。
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第二个惊奇结果出现在他从样本中提取出病毒的片段,将其放大、排序,基因序列置于一个程序中,就能够将这些新病毒株与其他许多已知的SIV和HIV株进行比较。这个程序是以一种极有可能的种系发生,即以家谱的形式呈现出对比结果。基尔还记得观察单独标记为LB7的一只黑猩猩的结果,其粪便是从罗孛克收集来的。他说:“我们都惊呆了,我的意思是,10个人围在我电脑跟前,等待着看序列是什么样子。”结果发现它像艾滋病病毒。
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当他的电脑绘出最新的图谱时,LB7从SIVcpz分离出来的隔离种群显示出的是承载所有已知人类HIV-1M组病毒株的小分枝中的一个小末梢。[用科学术语讲,它属于同一进化枝(clade)。]基尔告诉我,在那一点上,那是野生黑猩猩中配对“最接近的”一次。“之后,我们找到了更多,对吗?挖掘越深入,我们发现的就越多。”其他接近的配对也来自同一小区域:喀麦隆东南部。这是个令人毛骨悚然的历史性主显节,这让基尔和他的同事们都感到震惊。“像比阿特丽斯会说的一样,这些结果不是编出来的。太过美好了。”他们的欣喜持续大约10秒,之后每个人都渴望能得到更多样本和更多结果。基尔告诉我,除非完成了论文,得到《科学》杂志编辑发过来的祝贺信息,否则庆祝总是暂时性的。
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基尔和及其团队现在用同一区域收集来的4份样本中整个基因组(不只是片段)排序,在这些序列上再次运行基因分析。他们再次发现新的SIVcpz与HIV-1M组惊人地相似。相似度如此高,几乎没有哪种其他未发现的病毒株可以比这个更接近了。哈恩的实验室已经确定了此疫病的地理发源地。
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关于哪里和什么时候的情况就这么多了。艾滋病在大约1908年(有一定误差)喀麦隆东南部,从一个黑猩猩到一个人类开始传播,从那里慢慢但无情地蔓延开来。这就到了我们的第三个问题:如何传播的?
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2006年7月28日基尔的论文出现在《科学》杂志上,题为“流行性和非流行性HIV-1的黑猩猩宿主”。布兰登·基尔作为第一作者,还有通常的合著者列表,包括马里奥·桑提亚戈、玛蒂娜·皮特斯、来自喀麦隆的几个搭档,最后又是导师比阿特丽斯·H·哈恩。数据惊人、结论合理、语言谨慎严密。但是,在接近结尾的时候,作者们发挥了想象:
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我们在这里展示的产生HIV-1M组的SIVcpzPtt株,属于一个存在于当今喀麦隆东南部的黑猩猩的病毒种系。该病毒很可能在当地传播。看起来是从那里通过桑加河(或其他支流)向南到达刚果河,继而到了金沙萨,在这里可能开始蔓延M组疫病。
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但“当地传播”这个词是不清晰的。什么原理?什么样的环境?这些关键重要的事件是怎么发生、进行的?
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哈恩和其他三位合著者在2000年时就提到了这个问题,当时她首先提出了艾滋是人畜共患病的观点:“在人类中,由于打猎、屠宰或其他活动(如食用未经烹饪的污染肉源)等,直接接触了动物的血液和分泌物,这就为传播提供了看似可信的解释。”她暗指切割–猎人假设。最近,她再次提到:“黑猩猩到人类的传播,最可能的途径就是在屠宰丛林肉时人接触到了被感染的血液和体液。”一个人宰了一只黑猩猩,在剥皮、处理的过程中,手上的一个切口接触到了猩猩的血液导致了感染。SIVcpz穿越了物种界限,从黑猩猩传给了人类,在新宿主身上生存下来,变成了HIV-1。这个事情在细节上还没有被证明,但它是说得通的,且与所有已知事实相吻合。约1908年在喀麦隆东南部的森林中发生的某个切割–猎人情节的另一个版本,不仅解释了基尔的数据,也与迈克·伍罗贝研究结果中HIV开始传播的时间相吻合。但之后怎么了?喀麦隆东南部的一个人被感染了。
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“如果传播在那里发生的,”我问哈恩,“那怎么疫情在金沙萨才开始发展起来?”
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“嗯,许多河流从喀麦隆东南部流到金沙萨,”她说,“而且在有关病毒如何传播的猜测和假设,都是说如何在人类中传播,而不是在猩猩中传播。并不是猩猩乘独木舟到金沙萨转了一圈儿。最有可能的是,人类把病毒带到了下游。”当然,她承认,有种可能性很小,这种可能性指的是有人可能从喀麦隆楔形地带了一只被捕获、并已感染了病毒的黑猩猩,一路走过来——“但我觉得可能性非常小。”更可能的是病毒是随人类传播过来的。
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村庄里的性接触使感染链得以延续,尽管按此线索猜测传染机会非常渺小,而且疾病并没有明显暴发——起码暴发时间不长。当有人死于免疫缺陷时,人们似乎在众多死亡中并没有注意到这种由免疫系统缺陷导致的死亡。生活艰难,生命脆弱,就算没有新疾病,寿命也是很短的,许多早期的HIV阳性患者可能在免疫系统坏死之前就死于其他疾病了。没有疫情,但感染链却维系下来。R0保持在1.0以上。病毒似乎是在那些人们出行的日子里传播的:主要沿河流而下。它从喀麦隆东南部出来,沿桑加河上游而下,到达刚果,然后沿刚果到达布拉柴维尔和利奥波德维尔,这两个殖民镇在当时仍被叫作斯坦利湖的两侧。“一旦进入到城镇人口中,”哈恩说,“就有机会散播。”
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但它还是移动缓慢,像刚刚驶离车站的车头。1908年利奥波德维尔的人口不足1万,布拉柴维尔的人口更少。性风俗和人际交往与森林地带所盛行的不同,但并不是特别不同,因为这些可能都会变化了。病毒的R0已经高于1.0上。随着时间的流逝,更多人移居到这些镇上,因为当地的薪水高或是货品销售得好。习惯和机会都改变了。和男人一样,女人也来了,虽然不是很多,但来的那些人里,有人做起了性交易。
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到1914年前,布拉柴维尔有大约6 000人,据一位瑞典传教士的说法,这是“一个使命艰巨的地方”,“从刚果上游来的数百个女人在此以做妓女为生”。当时的男性人口包括法国公务员、士兵、商人和劳工,他们很可能比女性人口数量大的多,因为殖民政策不鼓励来这里工作的已婚男性带家人过来。这种性别的不平衡便增强了对性交易的需求。但在那早些年里,买春的形式与“妓女”这个词的基本含义不同:是与一长串儿的陌生人草草完事儿,效率很高但极富虐待性。在这里,有些单身女性,林加拉语中叫ndumbas,法语中叫femmes libres,与妻子或女儿相区别的“自由女性”会为客户提供一套服务,从聊天到性服务再到洗衣服和做饭。一位单身女性可能只有两个或三个男性朋友,他们定期回来,给她付费。另一种变体是集合体,与白人殖民长官生活在一起的“管家”,但做的事情比管家做得多。这是一种商业行为,是这样的,但并不代表这种大量互通的乱交就能够引起性传播病毒的大范围扩散。
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同时,穿过湖到利奥波德维尔,性别差距甚至更大。这个镇基本算是个劳工营,由比利时当局控制,不欢迎女性,1910年时男女比例为10∶1。经过乡村,进入利奥波德维尔是受限制的,尤其是成年女性,不过有些女人通过办假文件或避开警察混进来。如果你是某个村庄里不安于现状、想象力丰富的女孩儿,在家吃不好,还受虐待,那来到利奥波德维尔做个单身女性还是很有吸引力的。不过,这里也一样,尽管每个女人面对10个饥渴的男人,性交易也不是在妓院或靠拉客进行的。自由女性有她们特别的朋友、客户,可能还会有几个在同一时期,但没有多重性接触的乱交,也许还没有。一位专家说相对于HIV传播可能性而言,这可以称为“低风险型卖淫”。
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