專訪劍橋溯源新冠病毒論文作者:要分析起源,更多蝙蝠來源病毒序列比人類患者更有用

據央視新聞消息,4月8日,國際知名學術期刊《美國科學院院刊》(PNAS)發表文章“Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes”,論文由來自德國和英國的研究團隊共同撰寫。這篇針對新冠病毒溯源的研究稱,目前全球感染的新冠病毒的基因序列其實並非同一種,而是

三種截然不同卻又密切相關的變體(分為A、B、C三個類型),且三種類型的病毒在全球分佈範圍不同。

研究結論稱,遺傳序列較為原始的A型毒株雖然出現在中國武漢,但在武漢樣本中更多的是由A型突變而來的B型毒株,後者在東亞國家病例中更為普遍。隨著全球的流行,A與B呈現出了截然不同的流行分佈,A型毒株在美國和澳大利亞最為常見;C型毒株由B型衍生而來,在大部分歐洲和少量東南亞國家非常普遍。

這一研究引發海內外廣泛關注。文章第一作者、英國劍橋大學遺傳學家皮特·福斯特(Peter Forster)博士曾介紹說,研究表明新冠肺炎的首例感染病例可能是由蝙蝠傳到人,併發生在2019年9月13日到12月7日之間。因此2019年12月24日從武漢採樣的病毒基因組不能確定疾病的起源

而對於研究樣本只有160例是否足夠,為何將蝙蝠冠狀病毒設定為新冠病毒在動物中的祖先等問題,紅星新聞記者日前對該皮特·福斯特進行了採訪。福斯特指出,研究的基因組樣本,已是對數據庫中第一批樣本病毒分離株的分析,因此

可能無法實現早於去年12月24日的數據統計為了分析起源,分析更多的蝙蝠來源病毒序列會更有用

專訪劍橋溯源新冠病毒論文作者:要分析起源,更多蝙蝠來源病毒序列比人類患者更有用

劍橋大學和德國研究團隊有關新冠病毒溯源的研究。圖據PNAS網站

研究團隊來自英國和德國,有考古學家

據紅星新聞查詢,PNAS網站上顯示,該篇論文的作者共有4位,第一作者為皮特·福斯特,第二、三、四作者依次為露西·福斯特、科林·倫福儒(Colin Renfrew)和邁克爾·福斯特。

關於第一作者皮特·福斯特,劍橋大學官網上介紹稱,他的研究主要集中在人類的分子群體遺傳學上。他曾在漢堡(Hamburg)的Heinrich-Pette病毒學和免疫學研究所專攻遺傳學,1997年獲得生物學博士學位。如今,皮特·福斯特是德國明斯特法醫遺傳學研究所所長,還是劍橋大學丘吉爾學院CSAR(劍橋應用研究學會)的副主席。他曾和其他人一起合作開發了線粒體DNA、Y染色體DNA和語言數據的系統發育分析法(phylogenetic network)。

論文中顯示,第二作者露西·福斯特來自英國湖畔醫療集團(Lakeside Healthcare Group at Cedar House Surgery)。關於第三作者科林·倫福儒,紅星新聞記者查詢發現,他是英國院士級人物,但其平時主要研究方向為考古學。他以在放射性碳定年、史前語言學、古遺傳學的工作而聞名。

此外,該論文的第四作者邁克爾·福斯特,就職於德國基爾大學(Kiel University)臨床分子生物學研究所(IKMB),是基因和生物信息學組的一名科學家,2014年時曾因研發出一種檢測病毒序列的方法而獲獎。

將蝙蝠冠狀病毒設為“祖先”

B型毒株與始祖病毒基因型存在較大差異

據劍橋大學官網介紹,研究人員使用了一種新方法來追蹤新冠病毒的傳播路徑。該方法此前主要被運用於通過研究DNA來追蹤史前人類人口流動上。“因為有太多的快速突變,很難精確地追蹤某一個新冠病毒的家族樹,因此我們使用了一種數學網絡算法,來同時可視化地呈現所有可能的家族樹。”福斯特此前在接受採訪時說道。

據介紹,研究人員根據“全球共享流感數據倡議組織”(GISAID)的數據庫,採用並分析了來自全球各地160個新冠患者完整的病毒基因組數據,繪製出了一些新冠病毒經過突變後的原始傳播圖,正是這些突變產生了不同的病毒譜系。

根據氨基酸變化的不同,福斯特等研究人員將發現的三個主要的新冠病毒變體分別命名為A、B和C型。

由於A型和在蝙蝠體內發現的冠狀病毒基因型BatCoVRaTG13最為接近,所以研究者將其設定為新冠病毒在動物中的祖先展開研究。因此,A型又被稱之為“A型祖先型”,B和C型則由A型突變而來

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A分型毒株(多見於美國及澳洲)。圖為亞洲區

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A分型毒株(多見於美國及澳洲)。圖為非亞洲區

【圖例(下同)】點:各個患者的病毒序列樣本;x軸:各個患者的病毒序列樣本自2019年12月24日起的天數(可收集到的最早的冠狀病毒分離物的日期);y軸:與估計的祖先冠狀病毒基因組的突變距離。

在對病毒類型、病例地理國籍、感染數量、旅行史等進行對比分析後,

研究人員得出結論稱,較為原始的A型病毒,卻在美國和澳大利亞最為普遍。研究發現有三分之二的美國樣本感染A型病毒,但其中受感染的患者大多數來自西海岸

由A型突變來的B型,在東亞國家的病例中佔比較大研究人員推測,這與B型在東亞人中較為易感存在一定關係。但值得注意的是,B型毒株在基因序列上與蝙蝠來源的始祖病毒基因型存在較大差異

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B分型病毒(多見於東亞) 。圖為亞洲區

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B分型病毒(多見於東亞) 。圖為非亞洲區

C型子代毒株由B型衍生而來,在大部分歐洲和少量東南亞國家非常普遍。

使用蝙蝠來源基因組是否是唯一的選擇?如果以穿山甲等其他動物來源的病毒序列作為原始始祖序列,是否會對結果有很大改變?針對這一問題,福斯特告訴紅星新聞記者,選擇用蝙蝠作為基因組源頭序列,是因為在已有的文獻報道中,有兩株有關穿山甲毒株序列的報道,也都支持蝙蝠為病毒的起源。

樣本規模擴容至千餘病毒基因組

研究者:要找來源,研究蝙蝠來源病毒序列更有用

據瞭解,該研究中160個樣本覆蓋的時間範圍從2019年12月24日持續至2020年3月4日。針對12月24日這一時間點,福斯特向紅星新聞記者解釋稱,他們研究的基因組樣本,已是對數據庫中第一批樣本病毒分離株的分析,因此可能無法實現更早的數據統計

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C分型病毒(多見於歐洲)。圖為亞洲區

專訪劍橋溯源新冠病毒論文作者:要分析起源,更多蝙蝠來源病毒序列比人類患者更有用

C分型病毒(多見於歐洲)。圖為非亞洲區

針對160個樣本規模是否太小的質疑,福斯特表示,研究團隊現已更新其分析結果,納入了截至3月底的1000多個新冠肺炎病例,以便進行更清晰的說明。

“我們提供了從12月24日到3月24日採樣的1001個病毒基因組的更新大數據集。Excel表格可以在www.fluxus-engineering.com上找到。”福斯特告訴紅星新聞,不過這一分析結果尚未接受同行評議。

雖然現在GISAID數據庫中有不斷加入最新的數據,但福斯特表示,用2020年4月的樣本來分析2019年12月之前發生的起源,可能是沒有用的。“這值得一試,但卻不是最重要的。為了分析起源,分析更多的蝙蝠來源病毒序列會更有用,而不是去分析最近的人類患者。”

而福斯特此前接受CGTN採訪時表示,研究表明新冠肺炎的首例感染病例可能是由蝙蝠傳到人,併發生在2019年9月13日到12月7日之間。因此2019年12月24日從武漢採樣的病毒基因組根本不能準確地告訴我們疾病的起源。

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研究團隊現已更新其分析結果

B型為何沒有大範圍傳播出東亞地區?

研究者推測:大範圍傳播至歐美需再次突變

福斯特稱,他們之所以展開這項研究,部分是因為新冠病毒肆虐,但其傳染性和致死率在在不同國家不同人種間有所差異。福斯特懷疑,這可能與不同國家間病毒亞型的不同有關

比如,B型病毒普遍存在於東亞,但B型並沒有大範圍傳播出東亞地區。研究者推測,可能是因為突變後的B型對於東亞人更加易感,而B型想要大範圍傳播至歐美,需要再次突變來克服當地人的免疫抵抗力

“但一些國家的基因組取樣太少,無法解決這個問題。更重要的是,可用的基因組序列不包括臨床症狀(病程/恢復或病人死亡)。我希望世界各地的同事將我們的系統分析和他們的臨床數據結合起來,作為一個公共緊急事件來回答這個問題。”

不過據參考消息報道,福斯特的研究報告最初稱在歐洲最常見的是C型,但現在最新數據顯示,B型的傳播更為迅猛——從瑞士境內患者身上採集的31份新冠病毒樣本中,除一份之外全部屬於B型。

關於將來,福斯特表示他們還沒有決定向哪個方向進行研究,“使用更大樣本分析這個病毒的傳播網絡是一種選擇,但我們也可能想做一些協助研究治療方案的研究統計。”

福斯特稱,“在一定程度上這將取決於誰願意與我們合作,以及提供資金和資源。”他表示,截至目前他們的工作完全是自願的。

紅星新聞特約記者 崔夢甜 記者 王雅林

編輯 張尋

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