中美歐最新研究溯源:新冠病毒最早可能1948年在蝙蝠中出現
2020年08月03日09:52

  來源: DeepTech深科技

  新冠病毒是何時產生的?這個問題至關重要,它關係到病毒溯源,關係到疫情防控,也關係到如何反駁人工病毒論。

  冠狀病毒是一種高度重組的病毒,這就意味著該病毒的基因組有多種來源,這同時也增加了溯源的難度,科學家必須確定已經發生重組的所有區域來追蹤其演化歷史。

  一項由中國、歐洲和美國的科學家共同完成的研究顯示,新冠病毒可能已經在蝙蝠中傳播了數十年,並且還可能存在其它能感染人類的病毒。他們還分析出新冠病毒出現的 3 個可能時間:1948 年、1969 年和 1982 年。

  也就是說,新冠病毒可能在 40-70 年前從與之關係最緊密的蝙蝠病毒中分化出來。論文第三作者、西交利物浦大學生物科學系薑小煒博士告訴 DeepTech,“我們的分析表明新冠病毒種系是自然進化的結果,在自然界中已經自然進化了數十年。顯然,這進一步說明此病毒不是人為製造的。”

  7 月 28 日,該研究發表在《自然 - 微生物學》(Nature Microbiology)。

圖 | Nature 網站的論文截圖
圖 | Nature 網站的論文截圖

  3 個可能的節點

  與其它病毒不同,冠狀病毒是高度重組的,這就意味著病毒基因組的不同部分會有著不同的進化歷史,病毒的遺傳重組通常會給病毒的進化和溯源分析帶來一系列挑戰。

  此前,中科院武漢病毒所石正麗研究員等人發現,蝙蝠病毒 RaTG13 與新冠病毒關係最密切,有 96.2% 的基因組序列相似,有 1100 個核苷酸的差異。冠狀病毒大約有 3 萬個核苷酸,比大多數動物 RNA 病毒的基因組更大。

  自然進化需要很長時間來積累足夠數量的突變。研究人員使用有關新冠病毒亞屬的基因組數據,分析了新冠病毒的演化歷史。他們採用了 3 種方法來發現,RaTG13 和新冠病毒擁有共同的單一祖先譜系,估計新冠病毒分別在 1948 年、1969 年和 1982 年從相關的蝙蝠病毒亞屬中分化出來。

  香港大學病毒學教授金冬雁告訴 DeepTech,這項研究相當於病毒學的考古,3 個時間節點並非精確時間,而是一個概率的推演。該研究是新冠溯源的一個進步,讓原來業內的一些推論再進一步。

  上述研究認為,如此長的分化時間表明,可能存在未取樣、具有潛在傳染力的蝙蝠病毒譜系。作者提示說,蝙蝠病毒譜系中病毒重組的現有多樣性和動態過程,證明了要事先鑒定出有可能引發重大人類疫情暴發的病毒困難重重,那麼人類疾病實時監測系統才是剛需,只有建立該系統才能快速地鑒定病原體並對其進行分類。

  通訊作者之一、英國格拉斯哥大學病毒研究中心教授戴維 · 羅伯遜(David L。 Robertson)說,這次大流行不會是最後一次冠狀病毒大流行,人類需要追蹤那些容易感染人類的病毒,建立實時追蹤系統。也就是說,病毒進化可能造就各種潛在的可以引發大疫情的威脅,但具體哪一種威脅成為災難,只有通過實時的監控才能發現,而不是事先預警。

圖  | 洞穴中睡覺的蝙蝠。(來源:新華社)
圖 | 洞穴中睡覺的蝙蝠。(來源:新華社)

  中間宿主不是穿山甲

  病毒是否為從蝙蝠直接傳播到人類,還是通過中間宿主?研究團隊發現了新冠病毒與蝙蝠病毒、穿山甲病毒之間的進化關係。

  新冠病毒刺突蛋白的受體結合域(RBD)也是研究人員的重點關注,這個受體結合域可使病毒利用人細胞 ACE2 受體進入細胞。儘管新冠病毒在整體基因序列上與 蝙蝠病毒 RaTG13 高度同源,但其表面的刺突蛋白和受體結合域與穿山甲冠狀病毒更加接近,於是就有觀點認為穿山甲可能是中間宿主。

  刺突蛋白及其受體結合域是產生新冠病毒、RaTG13 和穿山甲病毒的先祖特徵,穿山甲可能在新冠病毒傳人過程發揮了一定的作用,畢竟穿山甲病毒刺突蛋白的受體結合域在進化關繫上,在所有已知病毒中最接近新冠病毒。

  但去除重組影響建立的進化樹表明,穿山甲不太可能是新冠病毒的中間宿主。理由在於,穿山甲身上取樣的冠狀病毒毒株更靠近新冠病毒或蝙蝠身上提取的冠狀病毒 RaTG13 種系的祖先。

  薑小煒表示,由於感染冠狀病毒的穿山甲在臨床上大多患有重症呼吸疾病,也會死亡。因此作為中間宿主的可能性較小,極有可能是在走私過程中感染的冠狀病毒。

  羅伯遜也不認同穿山甲為中間宿主的說法。這是因為新冠病毒刺突蛋白上的受體結合域僅在少數穿山甲病毒中發現。羅伯遜在新聞稿中表示,穿山甲感染並非病毒進入人類的必要條件,因為這項研究發現,新冠病毒可能進化出在人類和穿山甲呼吸道中複製的能力。

  金冬雁分析,業內認可的中間宿主不外乎 3 種可能,其一是穿山甲,但需要在穿山甲病毒中找到更像新冠的病毒才行;其二是在蝙蝠病毒中可能存在更接近新冠病毒的病毒;其三是蝙蝠和穿山甲之外的第三種動物。

  金冬雁說,要想最終確認中間宿主,更重要的手段是擴大野生動物病毒的取樣分析,才能進一步縮小研究範圍。他認為,雖然尋找 “零號病人” 仍然有價值,但鑒於國內病曆和相關材料分析存在難度,並且可能存在有人怕擔責而逃避進一步追查。

  薑小煒持不同看法。他說,表面看來取樣越多找到中間宿主的概率也就越高,但取樣夠不夠不是找到中間宿主的唯一要素,因為新冠病毒還存在直接從蝙蝠到人類的跨物種傳染的可能。“我們研究最重要的結論之一為,新冠病毒在人類中的暴發不一定需要中間宿主,也可能直接來自蝙蝠。”

  再駁陰謀論

  此前有多種猜測稱,新冠病毒來自實驗室人工合成,甚至來自中科院武漢病毒所。這項研究的結論是,新冠病毒可能在 40 至 70 年前從與之關係最緊密的蝙蝠病毒中分化出來,讓上述陰謀論再度破產。

  綜合多方面證據,科學家得到的結論依然是新冠病毒符合自然起源,這些證據大都來自基因組數據比較。迄今科學家尚未看到以某種方式嵌入或缺失的基因材料,而這些基因重組的突變差異,正是自然演化的過程。

  至於新冠病毒來自武漢病毒所的說法,該所研究員石正麗在最近接受《科學》專訪時表示,“我們於 2019 年 12 月 30 日首次收到新冠病毒的臨床樣本,當時稱為病因不明的肺炎樣本。隨後,我們與國內其他機構進行了快速的、平行的研究,迅速鑒定出病原體。新冠病毒的全基因組序列已於 1 月 12 日通過世界衛生組織提交併發表。在此之前,我們從未接觸或研究過這種病毒,也不知道它的存在。”

  石正麗說,“美國總統特朗普聲稱新冠病毒是從我們研究所泄露的,這完全違背事實。它危害和影響了我們的學術工作和個人生活。他欠我們一個道歉。”

  事實上,對於與新冠病毒基因組最為接近的蝙蝠冠狀病毒 RaTG13,石正麗團隊也只掌握了該病毒的基因組序列,並沒有分離出該病毒。金冬雁也為石正麗鳴不平。他說,即使這個病毒分離出來,科學家也無法拿它製造出新冠病毒。

  金冬雁說,科學家是無法預設新冠病毒這些特性而來製造病毒的,而漫無目的去製造病毒則是毫無意義的。

  還有就是,石正麗本人並非生物信息學專家。她說:“我不是生物信息學專家,所以我沒有估計出 RaTG13 和新冠病毒在進化上的關係。”

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