石正麗:沒料到SARS樣冠狀病毒跨種感染會發生在武漢

石正麗:沒料到SARS樣冠狀病毒跨種感染會發生在武漢

圖/財新記者 蔡穎莉

  【財新網】(實習記者 鄧睦申 記者 楊睿)“2018年時我曾判斷,蝙蝠SARS樣冠狀病毒跨種感染將是個大概率事件,但我沒想到它就發生在2019年底,就發生在我生活的城市(武漢)。”3月9日晚,中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗在《知識分子》舉辦的題為“知己知彼——瞭解新型冠狀病毒”的線上科普講座中如是說。

  石正麗,中科院新發和烈性病原與生物安全重點實驗室主任、武漢病毒所新發傳染病研究中心主任、湖北省科技廳“2019新型肺炎應急科技攻關項目”應急攻關專家組組長。新冠疫情暴發後,石正麗團隊1月23日在生物學論文預印平臺bioRxiv上即發表文章“一種新型冠狀病毒的發現及其可能的蝙蝠起源”。該研究表明,新冠病毒與2003年非典病毒(SARS-CoV)的基因序列一致性達79.5%,與雲南菊頭蝠中存在的RaTG13冠狀病毒一致性高達96%,表明其自然宿主很有可能是蝙蝠。2月3日,這篇論文發表在國際頂尖學術期刊《自然》上。但在新冠病毒肺炎疫情異常嚴峻的關頭,石正麗及武漢病毒所也曾多次陷入一些陰謀論性質的輿論風波中。

  “每一次新發傳染病爆發的時候,由於我們對新的病毒不瞭解,對它的致病機理不瞭解,容易造成恐慌,產生各種各樣不真實的信息,這都是可以理解的。”3月9日晚,石正麗在演講中也回應了“新冠病毒特殊位點會否是人為插入”的質疑。她提到,在新冠病毒刺突蛋白的基因片段中存在特殊位點PRRA,此前在蝙蝠冠狀病毒中沒有發現過,因此有人懷疑這個位點是人為插入的。但近日已有中國科學家發表預印版論文,稱在蝙蝠的一株冠狀病毒序列中也找到了這一位點,“這就說明這些位點不是人為插入的,是在蝙蝠種群中本來就有的”。

  冠狀病毒是一類RNA病毒,其下分為α、β、γ和δ四個屬,可感染蝙蝠、豬、牛、貓、犬、貂、駱駝、老鼠、刺蝟以及人類等多種哺乳動物。當晚的講座中,石正麗結合冠狀病毒全長 S 蛋白基因進化樹分析,在新冠病毒所屬的冠狀病毒β屬Sabecovirus亞屬中,病毒的多樣性非常廣泛,結合其表面刺突S(spike)蛋白基因分析,可以進一步分為4簇,其中簇1包括SARS冠狀病毒和幾種蝙蝠SARS樣冠狀病毒;簇3包括穿山甲冠狀病毒、新冠病毒和蝙蝠來源的冠狀病毒RaTG13。簇2和簇4也都來自於蝙蝠。

  簇1的SARS冠狀病毒和簇3的新冠病毒已經出現病毒跨種感染到人的事件,石正麗團隊想知道簇1和簇3的冠狀病毒有什麼更細緻的變化,使病毒能夠跨種感染到人,“所以我們要看一下它們S蛋白的一些更精細的序列,”她介紹說,SARS病毒當年研究的結果是它可以用人體ACE2(血管緊張素轉換酶2)作為受體,更進一步分析與ACE2結合最緊密的病毒S蛋白受體結合基序,可以發現這個區域的基因序列又可以分為兩簇,其中一簇長的包括SARS病毒、新冠病毒、穿山甲冠狀病毒、RaTG13,和兩種蝙蝠來源的冠狀病毒WIV1和SHC014。前期研究發現,WIV1和SHC014是能夠用ACE2做受體的,現在已知SARS病毒和新冠病毒也都以ACE2做受體。

  “我們推測,穿山甲冠狀病毒以及RaTG13應該也可以用ACE2作為受體,”石正麗說,“那麼這個分子解析的結果告訴我們什麼?就是這一類病毒都有可能使用ACE2(作為受體),也就是說,它們都可能有潛在的跨種感染人的風險。”

  演講過程中,石正麗提到,她所使用的部分幻燈片內容沿用了自己2018年的公開演講中使用過的內容,其中一張中國地圖上標出了SARS樣冠狀病毒可能暴發、溢出的重要熱點,大多位於中國南方與西南的一些省份。這一方面是因為,她的團隊在中國11個省市的蝙蝠種群中都檢測到SARS樣冠狀病毒,這些病毒分為4個進化分支,廣東、廣西、雲南存在2個進化分支。此外,石正麗也發現,在中國南方和西南等地,蝙蝠攜帶病毒的遺傳多樣性很大,為病毒的跨種感染儲備了很好的遺傳物質。

  “蝙蝠來源的SARS樣冠狀病毒,對兩種動物(指果子狸-SARS和駱駝-MERS)都蹦出來了,那麼會不會有下一個跨種感染的冠狀病毒出現?我(當時)的推測是,這是一個大概率的事件。但是什麼時候、什麼地點、哪一種冠狀病毒再來,我們不知道。當時我的觀點就是,我們要預防下一次SARS樣冠狀病毒跨種感染。”她說,“但我沒有想到它就發生在2019年年底,就發生在我生活的城市。”

  新冠疫情暴發已逾兩月,新冠病毒的自然宿主被認為很可能是蝙蝠,但中間宿主是誰仍是謎團。石正麗介紹,病毒的自然宿主長期攜帶與人類病毒有親緣關係的病毒,可謂病毒的儲存庫。比較重要的幾個自然宿主包括蝙蝠、齧齒類動物、野禽等。這些攜帶病毒的自然宿主本身並不發病,也幾乎不能直接把病毒傳染給人,因此要經過中間宿主。在SARS病毒溯源過程中,他們發現與蝙蝠洞有著密切接觸的人群也會有被感染的痕跡,但沒有產生任何臨床症狀,只是在人體中檢測到SARS樣冠狀病毒的抗體。“這說明這種蝙蝠直接感染人的機會有,但是機會非常少,並且可以被人體清除。”她說,在蝙蝠和人之間還存在一箇中間宿主,但目前還沒有找到新冠的中間宿主。

  石正麗介紹,中間宿主肯定首先與野生動物有生態交集,它偶然被野生動物攜帶的病毒感染,並且產生群體的流行,然後病毒能夠在家養動物中不斷的流行,而且進行變異,然後這些中間宿主和人有密切接觸的機會,所以它才能把新冠病毒成功傳給人。新冠病毒與雲南菊頭蝠冠狀病毒RaTG13的基因序列一致性高達96%,與穿山甲身上分離出的兩個冠狀病毒株的一致性則為85%和92%。“如果在某一類動物體內檢測到了和新冠病毒達到99%的基因同源性和一致性的病毒,我們就可以確定這一類宿主就是新冠病毒的中間宿主。但遺憾的是,穿山甲冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒這兩個都不可能在短時間內跨種感染人,然後很快進化到新冠病毒這樣的程度。所以一定還有一箇中間宿主。”

  找到中間宿主,要依靠分子證據。石正麗坦承,“這次我們還沒有找到任何被吃動物身上有跟新冠病毒很近的(病毒)。我們只是在源頭野生動物中找到了與它近似的(蝙蝠),但只有96%的核苷酸同源性。穿山甲是不是也有可能不是中間宿主,而是自然宿主呢?那中間宿主又是什麼呢?我們有很多的推測,但只有分子證據才能給出確鑿的答案。溯源工作是一項長期的工作,我們要給科學家一定的時間和耐心,讓他們去尋找中間宿主”。

  有聽眾向石正麗提問稱,被普遍認為是此次新冠疫情疫源地的華南海鮮市場在1月1日關閉,是否會讓病毒溯源變得困難。她坦言這個問題確實存在。當年SARS病毒溯源時,香港科學家趕在市場關閉前把廣東市場上的動物樣本都採集到,很快發現與SARS病毒同源性達99.7%的病毒,這才在第一時間找到了中間宿主。而自然宿主則是石的團隊花了8年時間才找到的,“及時採集野生動物或市場上的野生動物的樣本,這個環節已經沒有了。”她說,在這一環節丟失的情況下,還有兩種病毒溯源的途徑:一是通過病人來追蹤,“從事野生動物交易的病人,在關閉市場以後,他們交易的動物到哪裡去了?他們的動物最初是從哪裡來的?我們要去知道來龍去脈”;二是去自然宿主存在的地方,“比如說我們在雲南發現跟這個病毒最近的冠狀病毒,那是否可以到雲南以及周邊一些國家,從蝙蝠、從馴養的野生動物中發現它的蛛絲馬跡”。

  在石正麗看來,病毒跨種感染並不是不能夠預防的。她介紹,冠狀病毒跨種感染到人需要跨過兩大障礙:第一個障礙存在於野生動物和家養動物之間;第二個則在家養動物與人之間。如果能夠在這兩個環節設置一些屏障,就能有效預防。“我們現在提倡‘一個世界一個健康’(One World One Health),人類的健康實際上是要建立在野生動物和家養動物健康的基礎之上。”她表示,目前的預防措施集中在兩方面,一是要在野生動物源頭預防,杜絕野生動物消費,減少對野生動物的侵害,最好不要在野生動物的棲息地蓋各種各樣的養殖場,減少家養動物與野生動物之間的接觸。另一方面是要病原檢測工作,對大自然存在的病毒做一個類似體檢的工作。

  “我們花很少的代價,就可以去主動發現病原、評估風險、提前預警,把預防的關口前移。”石正麗說,“人類有能力把野生動物傳播的新發傳染病扼殺在搖籃之中。這不是我們能不能做到,而是我們去不去做。”

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