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研究表明:新冠病毒可能于去年11月出现,变异一直在发生

时间:2020-02-25 22:10:46  来源:《财经》   编辑:张淼  作者:  点击:

对38个病毒毒株进行基因序列比较后,研究人员发现从疫情发生至今,病毒虽在变异,但变化不大。研究人员发现了 117处变异,变异位点没有聚集性,相对均匀地分布在整个基因组,这表明目前的突变,尚未出现特别“激进”的变异之处。

新冠病毒肺炎疫情已经两个多月,人们对罪魁病毒的认知还十分有限。

2月22日,威尼斯手机网站学者通过对39条新冠病毒(SARS-CoV-2)序列进行研究,发现病毒可能出现在2019年11月左右。这一结论与学术界和官方认为的最早病例出现的时间相符:卫生部门与疾控系统普遍认可第一例病例发生于2019年12月8日,《柳叶刀》的一篇论文则认为是2019年12月1日。

对38个病毒毒株进行基因序列比较后,研究人员发现从疫情发生至今,病毒虽在变异,但变化不大。

研究人员发现了117处变异,变异位点没有聚集性,相对均匀地分布在整个基因组,这表明目前的突变,尚未出现特别“激进”的变异之处。

该研究在《威尼斯手机网站学报》网络首发,由威尼斯手机网站公共卫生学院生物安全防护三级(P3)实验室副主任张宝教授领衔的科研团队完成。

全球多支研究团队,正在试图攻克新冠病毒。来自浙江、北京、湖北武汉等的多个P3实验室,正进行活体病毒的相关研究。

尽管病毒的基因组在疫情发生后很快被解析,基因组特征正被一层层揭晓,但这些特征还难以解释病毒为何具有强传播力。而病毒出现的时间,以及是否有中间宿主、传染源是什么、传染病是否会一直存在,也都是谜。这些问题,同样是解开新冠病毒强传播力的钥匙密码。

“说实话,我们仍然不知道病毒来自哪里”

谁是第一例新冠肺炎患者,至今没有消息,有人甚至已悲观地预测,会像SARS第一例患者的追寻一样,无疾而终。

从第一例患者,可以通过流行病学调查,来倒推病毒的由来、寻找传染源。以中国疾控中心为主要参加单位的论文,普遍将2019年12月8日作为此次疫情第一例患者的住院时间,这也是武汉市卫健委等官方认可的时间点。

中日友好医院副院长曹彬等,在《柳叶刀》上发表的论文,则将一例2019年12月1日住院的病例,作为疫情的第一例患者。

另一种方式,是通过对病毒基因序列的研究,通过病毒基因组的特性,来推测病毒出现的时间。张宝研究团队,应用进化时间信号分析软件TempEst,分析当前基因组数据,然后进行了tMRCA(最近共同祖先出现时间)分析。

按照上述思路,遴选最佳核苷酸替代模型参数,将其采样时间2020年1月23日作为第0天,研究者最终推算新冠病毒出现的时间为此前38.9天到119.3天,即2019年9月23日到2019年12月15日之间。“按照模型计算,病毒出现时间为1月23日往前平均73天,95%可信区间是38到113天。所以,2019年11月10日是平均值。”张宝对《财经》记者分析。

“病毒最先在2019年11月份出现”,这一推算与《科学》杂志的一篇报道相符。

1月24日,北京中日友好医院副院长曹彬、武汉市金银潭医院胸外科主任医师黄朝林等人,在《柳叶刀》上在线发表的论文,对最初感染的41个病人的临床症状进行了分析和总结,发现41例患者中有27例曾接触过华南海鲜市场,并将2019年12月1日的病例作为此次疫情的最早病例。

两天后,《科学》杂志因此撰文援引美国乔治敦大学传染病学专家Daniel Lucey的说法:如果12月1日出现首个病例,也确实没有华南海鲜批发市场的暴露史,考虑到潜伏期的因素,这个人很可能是在11月就感染了病毒,“这种病毒是先被带入市场,然后才被带出市场的”。

不过,曹彬在接受《科学》采访时称,“说实话,我们仍然不知道病毒来自哪里”。

变异一直在发生,未产生全新毒株

新冠病毒发生两个多月,截至2月24日18时,仅中国便有77000多例确诊患者。公众担心病毒是否在快速变异,会不会杀伤力更强。近期的多项研究,可扫除此种担忧。

张宝的研究团队,将38株病毒基因序列进行比较研究后发现:核苷酸之间变化差异非常小,以最早测定的序列为参考,共计有117处变异,变异位点没有聚集性,相对均匀地分布整个基因组。

香港研究者发现,从香港患者身上检测出来的毒株,与武汉患者毒株相比,只差6个核苷酸。

核苷酸是病毒的遗传物质,控制病毒的复制和决定病毒特性。整个SARS-CoV-2有3万核苷酸,目前有6个突变,只占极小的比例。

2月19日,中科院西双版纳热带植物园研究员郁文彬等学者,在中科院科技论文预发布平台ChinaXiv上发表的论文显示:研究者在对93个新冠病毒样本的基因组数据研究后发现,病毒基因组没有发生重组事件,93个基因组之间有120个核苷酸发生了突变,占序列长度的0.41%,这些突变均匀分散在10个编码区。

研究者的结论是,新冠病毒基因组尚未发生重组事件是一个好消息,也就是说不会产生全新的病毒毒株。

事实上,病毒的变异一直都在发生。新冠病毒是RNA病毒。“RNA病毒跟人的基因不一样,在复制过程中没有校准机制。”上海公共卫生临床中心一名研究人员告诉《财经》记者。

从进化角度来说,病毒的进化要对自身有利,把自己变得更“毒”,会把宿主杀光,自己也无处藏身,不利于繁衍。但传播速度更快,显然是SARS-CoV-2的利器。

有学者提醒,在疫情两个月后,要警惕新冠病毒传播进程的加快。

2月18日,中国科学院院士蒲慕明与中山大学生命科学学院教授吴仲义,在《国家科学评论》撰文指出:2003年SARS疫情期间,病毒在开始的两个月早期较慢传播后,进入了中期加速阶段。研究者提醒:SARS病毒进化的第一阶段恰好是两个月,此次疫情“最坏的可能性是,经历了两个月的‘慢进化’模式之后,2019-nCoV‘摸索’出了进化的途径,开始蠢蠢欲动。”

新冠病毒的传播力远超SARS病毒,尽管病毒基因组很快被破译,国内外多篇论文也揭示了基因组特征,但这些特征还难以解释新冠病的强传播力。

2月15日,美国国立卫生研究院 (NIH) 与德克萨斯大学奥斯汀分校Jason S.McLellan研究组进行合作,利用冷冻电镜技术分析发现,SARS-CoV-2和SARS病毒的S蛋白具有相同的功能性宿主细胞ACE2,但前者的ACE2胞外域吸引力,比SARS病毒高出10—20倍。

这仅仅是病毒传播力强解释的一方面。整个传播环节,包括病毒的入侵、脱壳、RNA转录合成、蛋白质翻译组装、病毒成熟、释放,都决定了传播能力。传播力强,说明病毒在人间具有很好的适应性,也许是时候改变我们周边的环境和自身的行为了。

“1月22日后的病毒序列均来自国外”

新冠病毒是否在人群中持续进化?如果答案是否定的,病毒没有快速变异,对于抵抗疫情是个定心丸。

病毒传播力的变化,与病毒基因组序列的变化相关,这种变化的跟踪,需要科学家对疫情不同阶段、不同地区的病毒序列进行比对研究。然而,这一工作的开展正受到阻滞。

“截至2020年2月10日,全球共有55条新型冠状病毒基因组数据公开发布,其中1月22日以前获取的31份测序数据几乎全部来自中国。然而1月22日以后,余下的24份数据一律源于境外。”蒲慕明院士与吴仲义教授在上述评论中指出,“数据背景的断层,使我们很难在时间与地理上找到连续的规律”。

首个将新冠病毒的序列公布在virological.org网站,供全球研究者共享的,是中国疾控中心研究员、复旦大学公共卫生学院兼职教授张永振的团队。他们在北京时间1月11日上午提交了序列。virological网站是一个病毒学、传染病学公开论坛。

“尽管张永振团队提交的序列,没有样品收集日期,但他所做的贡献非常大,序列分析的非常好。”张宝说,序列提交是非常重要的,相当于原始数据,是分析病毒变异进化、特性等工作的基础源泉,足够多的序列对于科学研究至关重要,“数据的质量,也是非常关键的,比如:样品的收集的日期、病人的地点,病人与病人之间的关系,病人疾病的状态等。”

然而,据知情人士透露,张永振所在的上海公共卫生临床中心P3实验室,在1月12日便迎来有关部门的调查,并在1月13日关停整顿。该实验室在提交了整改报告之后,未得到明确答复。“不知道是什么原因,但一切都发生在基因序列公开之后的第二天。重新申请活病毒的培养等相关的研究,也无法得到审批。”一位上海公共卫生临床中心工作人员说。

“对于活病毒的培养,比如跟踪病毒变异相关的研究,需要P3实验室得到监管部门的批准。而他们实验室由于还处于整顿期间,目前只能做一些临床检测。”上述实验室的一名合作方告诉《财经》记者。

该实验室关停的原因是什么,在整顿后何时可以开展相关的试验工作?截至发稿,上海市卫健委未予回应。

17年前的SARS疫情防控,可为此次疫情控制提供参考。但前提是需要更多的病毒基因组研究、序列发布,以便科学家对比这两种病毒,了解它们进化动态的差异。

正如蒲慕明院士与吴仲义教授在评论文章中所言:“鉴于当前疫情的严峻形势,选择不公开病毒相关的数据是有悖科研道德的。”

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