达尔文评论：人类病原体毒力的进化(9)

Darwin review: the evolution of virulence in human pathogens

当一种新的传染病开始广泛流行时，我们特别关心其病原体毒力进化的趋势：变弱还变强？

绝大多数情况下，人类病原体毒力进化的趋势是逐渐变弱，但在某些情况下也有可能逐渐变强。

我们需要更深入地了解其中的规律，使我们在未来新的传染病出现时，能及时准确推测其毒力演变的方向，从而能更有效地采取应对措施。

在今年２月１４日出版的《Proceedings of the  Royal Society. B　(英国皇家学会报B)》上，英国牛津大学生物系的Sunetra Gupta 博士发表了一篇综述论文，题目是《Darwin review: the evolution of virulence in human pathogens （达尔文评论:人类病原体毒力的进化）》，对上述问题进行了充分的讨论。现将此文译成中文，供参考。

目录：

摘要

1.前言

2.抗原多样性背景下病原体进化的基本框架

3.完全交叉免疫条件下毒力的进化

4.免疫逃避的作用

5.离散多基因座毒株类型的出现

6.不稳定毒株的动力学

7.免疫对严重疾病的作用

8.药物干预的效果

9.结论 

9. 结论

通过周全的战略设计，了解相关病原体种群在其广泛流行和地方性流行阶段的进化动力学，特别是考虑到毒力的发展轨迹，可以减少传染病对人类群体造成的损失。

所有病原体都向低毒力方向进化的简单化概念早已被更精细的观点所取代，即病原体种群错落有致地向有利于最大限度地传播的“最佳”毒力发展。这是毒力和传播力不同的变种之间激烈竞争的结果，通常是由针对共有的保守抗原决定簇的免疫介导的。这种激烈竞争的确切结果是由许多因素决定的(例如共同感染的可能性)，因此R0本身总是最大化的简单规则并不总是成立[3]，但这些系统的典型特征是一个独特的毒株或非常小的变种子集占主导地位。（注：基本繁殖数R0相当于完全易感人群中由原发性感染产生的继发病例的平均数量。）由于存在天然具有保护性的保守的抗原决定簇，开发针对这一类型的许多病原体(例如麻疹)的疫苗相对简单，并且通过广泛使用这类疫苗可以最好地成功控制疾病。

在病原体缺乏这种天然具有保护性且保守的抗原决定簇的情况下，疫苗更难开发。这些系统倾向于在抗原和代谢水平上自组织成离散的毒株，这样共同循环的毒株之间的竞争就最小化了。因此，它们可以支持毒株之间毒力的高度差异。减轻这些系统内的疾病对于公共卫生的负担是一项重大的挑战，但可以通过针对那些高毒力的系统来实现，尽管这可能导致病原体种群内的重新排列，从而抵消最初的益处。许多这类传染病系统(例如疟疾、SARS-CoV-2)的一个关键特征是，对严重疾病的免疫力往往在首次或第二次感染时建立起来，即使宿主仍然容易重复感染。目前，这类传染病系统才开始被用作降低死亡率的方法。因此，针对这些疾病的疫苗可用于预防严重疾病而不是感染。

将我们对毒力演变的理解置于对病原体的自然获得性和疫苗衍生性免疫的背景下，为我们预测病原体致病能力的变化提供了一个强有力的框架，并告知我们可以做出哪些选择，以减轻它们对人类群体造成的负担。

（全文完）

原文全文链接：

Gupta S. (2024) Darwin review: the evolution of virulence in human pathogens. Proceedings of the  R.oyal society. B　(英国皇家学会学报),  291( 2016): 20232043.　14 February 2024，https://doi.org/10.1098/rspb.2023.2043 

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