新冠病毒發生基因突變,發源地、宿主仍待明確

2021-01-07 新京報官微

研究人員共在103株測序毒株的149個位點發現了突變,「這意味著,新冠病毒發生了基因序列突變。」

全文5634字,閱讀約需11分鐘

新京報記者 王洪春 吳淋姝 編輯 趙凱迪 值班編輯 潘佳錕 校對 李立軍

3月3日,科學出版社出版的綜合性英文學術期刊《國家科學評論》,刊發題為《關於新冠病毒的起源和持續進化》的論文。文章顯示,研究人員共在103株測序毒株的149個位點發現了突變。

「這意味著,新冠病毒發生了基因序列突變。」香港大學新發傳染性疾病國家重點實驗室深圳分室副主任朱華晨向新京報記者分析稱,目前,變異並不算大,但也不能輕視,要警惕這些突變可能產生的病毒表型和行為的變化。比如,對人體的致病性、影響的器官部位、排毒的時間、途徑,還有傳播能力的改變等。

新冠肺炎疫情發生以來,《柳葉刀》、《新英格蘭醫學雜誌》、《科學》等科研雜誌網站,陸續上線多篇相關論文,對病毒來源、疫情發展、臨床特徵等方面進行解析。

新京報記者梳理發現,至少兩篇論文提出,2019年12月,新冠病毒已在武漢發生人際傳播。武漢華南海鮮市場被視為早期病例的主要感染來源地,但2019年12月1日發病的一名患者並無該市場暴露史,這為病毒來源打上了問號。

美國喬治敦大學傳染病學專家丹尼爾·盧西(Daniel Lucey)分析,在2019年12月下旬華南海鮮市場出現大量確診病例之前,病毒可能已經悄悄地在武漢人與人之間傳播,也有可能在武漢之外的地方。即病毒可能從其他地方進入武漢華南海鮮市場。

對於病毒起源,學界普遍認為,新冠病毒系自然起源,是一種動物源性病毒。目前的全基因組基因序列系統進化分析結果顯示,蝙蝠可能是該病毒的宿主,但中間宿主尚未查明。

▲1月27日,國家病原微生物資源庫公布首株環境樣本分離的新型冠狀病毒信息。來自中國疾控中心官網

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武漢華南海鮮市場可能並非新冠肺炎疫源地

2019年12月31日,武漢市衛健委通報稱,近期,部分醫療機構發現接診的多例肺炎病例與華南海鮮市場有關聯。自此之後,該市場成為新冠病毒溯源研究的重點。

2020年1月27日,中國疾控中心病毒病所公布新冠病毒溯源研究階段性進展:首次從武漢華南海鮮市場的585份環境樣本中,檢測到33份樣品含有新型冠狀病毒核酸,並成功在陽性環境標本中分離病毒。調查顯示,此前該市場中有非法售賣野生動物現象。「高度懷疑此次疫情與野生動物交易有關。」

1月28日,中疾控更新的《2019新型冠狀病毒疫情進展和風險評估》中強調,病毒從動物到人的溢出和完成適應性變異過程,是否發生在武漢華南海鮮批發市場,尚需進一步證實,但武漢華南海鮮批發市場,是疫情早期病例的主要感染來源地。

▲武漢華南海鮮批發市場。新京報記者 遊天燚 攝

武漢市金銀潭醫院副院長黃朝林、中日友好醫院呼吸與危重症醫學科主任曹彬、北京地壇醫院傳染病臨床研究中心教授李興旺等多位專家,於1月24日發表在醫學期刊《柳葉刀》的論文,分析了新冠肺炎患者的臨床特徵。該論文的研究對象——41名患者系武漢市首批確診的新冠肺炎病例,其中66%(27例)有華南海鮮市場接觸史,其餘均無。

值得注意的是,該論文中提及的41名患者中,有一名患者從2019年12月1日開始出現症狀。這是目前公開資料中最早發病的病例。但其並無華南海鮮市場暴露史,家人也沒有出現發熱和呼吸道疾病。「首例病例和後續病例之間,沒有發現流行病學關聯。」

這名於2019年12月1日出現症狀的患者,引起多位研究人員的關注。當地時間2020年1月26日,《科學》雜誌網站報導稱,武漢華南海鮮市場可能並非新冠肺炎的疫源地。

美國喬治敦大學傳染病學專家丹尼爾·盧西(Daniel Lucey)分析,在2019年12月下旬華南海鮮市場出現大量確診病例之前,病毒可能已經悄悄地在武漢人與人之間傳播,也有可能在武漢之外的地方。

美國斯克利普斯研究所進化生物學家克裡斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)分析認為:可能有人在華南海鮮市場之外感染了病毒,之後帶入該市場;也有可能病毒來源於進入該市場的被感染的動物。

▲1月24日,武漢市金銀潭醫院副院長黃朝林等專家在《柳葉刀》上發表論文。論文分析了41名武漢首批確診的新冠肺炎患者的臨床特徵。論文顯示,最早的確診病例無武漢華南海鮮市場接觸史,發病時間為2019年12月1日。論文截圖

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基因突變未必會明顯改變病毒功能與行為

病毒究竟從何而來,目前仍無定論。但學界普遍認為,新冠病毒系自然起源,是一種動物源性病毒。

2月19日,《柳葉刀》在線發表的一篇通訊文章中,來自8個國家的27名公共衛生領域科研人員籤署聲明,譴責「新冠病毒並非自然起源」的陰謀論。

國家衛健委2月29日發布的《中國-世界衛生組織新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)聯合考察報告》顯示,新型冠狀病毒具有冠狀病毒家族的典型特徵,屬於β-冠狀病毒。

上述報告指出,對新冠病毒的全基因組序列和已有的其他β-冠狀病毒的全基因組序列進行一致性比對後顯示,該病毒與蝙蝠攜帶的SARS樣冠狀病毒RaTG13株全基因組親緣關係最近,同源性為96%。此亦為中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗團隊的研究結論。相關論文1月末已發布在bioRxiv預印版平臺,2月初《自然》雜誌收稿、在線發布。

《柳葉刀》1月30日在線發表的中疾控研究團隊論文,也認為新冠病毒的原始宿主可能是蝙蝠,中間宿主未明。雖然另有研究稱穿山甲或是潛在的中間宿主,但目前仍不能確定。

上述中國與世衛組織聯合考察報告也強調,新冠病毒是一種動物源性病毒。目前的全基因組基因序列系統進化分析結果顯示,蝙蝠似乎是該病毒的宿主,但中間宿主尚未查明。該報告附件中還稱,對病毒的動物來源和天然宿主、初始階段動物到人的感染過程、早期暴露史不詳的病例等傳染源方面的問題仍存知識局限。

而找到人類感染的直接源頭與動物宿主,才能從根本上切斷傳染源與傳播鏈。此前,香港大學新發傳染性疾病國家重點實驗室深圳分室副主任朱華晨,接受新京報記者採訪時曾如此分析。

冠狀病毒是正鏈RNA病毒,易於發生突變與重組。世衛組織總幹事譚德塞1月下旬亦曾提醒,防控工作還要考慮病毒隨時可能出現的基因突變。

3月3日,科學出版社出版的綜合性英文學術期刊《國家科學評論》(National Science Review),刊發了論文《關於新冠病毒的起源和持續進化》,來自北京大學生命科學學院生物信息中心等科研機構的研究人員,通過對103株新冠病毒基因組的群體遺傳學分析,發現新冠病毒演化出兩種主要類型(L型和S型)。武漢市疫情暴發初期以L型流行為主,2020年1月初以後L型流行頻率下降。此外,研究團隊共在103株測序毒株的149個位點發現了突變。

▲刊發在《國家科學評論》(National Science Review)的論文《關於新冠病毒的起源和持續進化》。網頁截圖

對此,朱華晨向新京報記者分析,不是說所有突變點都集中於一株病毒,而是說已知的103株病毒凡有不同的位點,統統羅列出來,共有149個位點不同。這意味著,新冠病毒發生了基因序列突變,但變異並不算大。「這在RNA病毒複製、演化上屬於比較正常的現象。」很多突變可能沒有生物學意義,也就是說未必會明顯改變病毒的功能與行為。

但她強調,也不能輕視病毒的變異,因為冠狀病毒是正鏈RNA病毒,易於發生突變與重組,要密切留意關鍵基因位點上的變化,持續監測病毒的演化方式,並警惕這些突變可能產生的病毒表型和行為的變化。比如,對人體的致病性、影響的器官部位、排毒的時間、途徑,還有傳播能力的改變等,都需要重點關注。

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去年12月中旬已發生人際傳播,存在無症狀感染者

1月20日,國家衛健委高級別專家組組長、中國工程院院士鍾南山公開表示,根據目前的資料,可以證實新冠病毒存在人傳人現象。他介紹,廣東有2個病例,沒去過武漢,但家人去過武漢後染上了新冠肺炎。

同日晚間,廣東珠海市衛生健康局披露了一起家庭聚集性病例。父母親於1月11日自武漢乘坐高鐵到珠海女兒家,1月15日父親感到不適就診,1月17日初步診斷為新冠肺炎疑似病例,母親及女兒也先後出現發熱等症狀,後均確診。

就在當天早些時候(1月20日凌晨2時許),廣東省衛健委在官網披露,國家衛健委前一日確認該省首例新冠肺炎確診病例。患者是家住深圳的66歲男性,2019年12月29日曾到武漢探親。根據深圳市衛健委後來披露的信息,這也是一起家庭聚集性病例。該男子與妻子、女婿、外孫等從武漢探親返深後,沒去過武漢的親家母也感染了。

《柳葉刀》1月24日在線發表的一篇家庭聚集性病例研究論文中,香港大學李嘉誠醫學院微生物學系、香港大學深圳醫院臨床微生物及感染控制科研究人員詳細分析了上述深圳病例。在前往武漢的6名家屬中,有5人被確認感染了新冠病毒。在武漢期間,這6名家庭成員都沒有接觸過動物,也沒有去過包括華南海鮮市場在內的市場。但有2人去過武漢一家醫院,探望因高熱性肺炎住院的親屬。

▲有武漢旅行史的返深圳家庭中,多名家庭成員呈現肺部多發磨玻璃樣改變,其中10歲的患者為無症狀感染者。論文截圖

一家人返回深圳後,女兒、女婿及孩子和親家母住在一起。1月8日,親家母出現背痛、全身無力等症狀,在當地一醫院接受頭孢克洛治療後無好轉,並出現發燒、乾咳等症狀,於1月11日再次就診。而她在過去14天內並未去過武漢或深圳市場,後確診新冠肺炎。

論文分析道,存在幾種傳播可能性。其中最可能的情況是,在武漢某醫院探望親屬時未戴口罩的孩子外婆被感染,一家人返回深圳後將病毒傳染給孩子奶奶。「研究表明,這種新型冠狀病毒可能在家庭、醫院存在人傳人現象,並可能在城市間傳播,因此在流行早期階段就應警惕,採取措施加以控制。」

值得注意的是,這起家庭聚集性病例中,還有一例無症狀感染者(10歲)。上述論文提出,儘早隔離病人、追蹤和隔離接觸者至關重要,因為如10歲患者所示,可能存在無症狀感染。

醫學期刊《新英格蘭醫學雜誌》1月29日在線發表的新冠肺炎初期傳播動力學論文證實,密切接觸者之間的人際傳播從12月中旬開始已經發生,並在此後一個月內逐漸散播。「我們估計R0(基本傳染數)約為2.2,這意味著每例患者平均將感染傳給了另外2.2人。」

該論文申明,對R0的估計僅限於1月4日之前,論文作者來自中國疾控中心等單位,據稱是根據截至1月23日上報的425例確診病例(包括15名醫務人員)所做的回顧性分析。

鍾南山1月20日曾提到有醫務人員感染,「圍繞一個感染者病例,因為護理各方面(情況),有14名醫務人員感染。」這也被視為明確的人傳人證據。

據中國-世界衛生組織聯合考察組了解,大多數醫務人員感染是發生在武漢疫情暴發早期,「當時應對這種新疾病的物資和經驗較為缺乏。」

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尚無經過證實的特異性抗病毒或免疫調節藥物可改善預後

據國家衛健委3月3日印發的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》目前所見傳染源主要是新型冠狀病毒感染的患者,無症狀感染者也可能成為傳染源。

經呼吸道飛沫和密切接觸傳播是主要的傳播途徑。在相對密閉的環境中長時間暴露於高濃度氣溶膠情況下存在經氣溶膠傳播的可能。由於在糞便及尿中可分離到新型冠狀病毒,應注意糞便及尿對環境汙染造成氣溶膠或接觸傳播。易感人群方面,普遍易感。

基於目前的流行病學調查,潛伏期1-14天,多為3-7天。以發熱、乾咳、乏力為主要表現。少數患者伴有鼻塞、流涕、咽痛、肌痛和腹瀉等症狀。

中國疾控中心2月17日在《中華流行病學雜誌》網站預發表的論文,對截至2月11日中國內地報告所有病例的流行病學特徵進行了描述和分析。在44672例確診病例中,大多數年齡在30~79歲(86.6%),湖北省(74.7%),輕症病例為主(80.9%)。確診病例中,死亡1023例,粗病死率為2.3%。在死亡病例中,大多數為60歲及以上患者,且患有基礎性疾病,如高血壓、心血管疾病和糖尿病等。

▲截至2020年2月11日新型冠狀病毒肺炎確診病例報告日期、發病日期流行曲線。圖片來自《中華流行病學雜誌》網站

上述論文發病流行曲線還顯示,2019年12月發病的病例,可能為小範圍暴露傳播模式;2020年1月,可能是擴散傳播模式。在1月23-26日左右達到峰值,並且觀察到發病數下降趨勢。

另據國家衛健委2月29日發布的《中國-世界衛生組織新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)聯合考察報告》,截至2月20日,55924例實驗室確診病例中有2114例死亡,粗病死率為3.8%。粗病死率因地區和傳播強度而異,武漢5.8%,中國其他地區0.7%。且疫情暴發早期較高,隨著時間推移有所下降,「聯合考察組注意到醫療服務水平在疫情進展過程中發生了變化。」

武漢市金銀潭醫院等醫療機構臨床醫生,整理99例患者流行病學及臨床特徵時,曾提及患者治療方面的問題,相關論文於1月29日發表在《柳葉刀》。

論文提到,新冠病毒可能主要作用於淋巴細胞,特別是T淋巴細胞,SARS時也是如此。病毒可能在體內誘發細胞因子風暴,產生一系列免疫反應。一些患者病情發展迅速,出現急性呼吸窘迫症候群(ARDS)和敗血性休克,最終導致多器官衰竭。「因此,早發現並及時處理危重病例至關重要。」該論文提出,建議靜脈注射免疫球蛋白以增強重症患者的抗感染能力。

「目前,尚無經過證實的特異性抗病毒或免疫調節藥物可改善預後。」上述中國-世界衛生組織聯合考察報告稱,診療方案內容包括按臨床嚴重程度採取支持治療,以及試驗性治療如磷酸氯喹、洛匹那韋/利託那韋等。對危重者應用插管/無創通氣和ECMO可以提高生存率。

據國家衛健委公布的最新情況,截至3月3日24時,據31個省(自治區、直轄市)和新疆生產建設兵團報告,現有確診病例27433例(其中重症病例6416例),累計治癒出院病例49856例,累計死亡病例2981例,累計報告確診病例80270例,現有疑似病例520例。累計追蹤到密切接觸者666397人,尚在醫學觀察的密切接觸者36432人。

累計收到港澳臺地區通報確診病例152例:香港特別行政區100例(出院37例,死亡2例),澳門特別行政區10例(出院9例),臺灣地區42例(出院12例,死亡1例)。

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值班編輯 一碗魚 花木南

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