石正麗《Science》發文:新冠病毒傳播途徑概述

2021-01-13 中國生物技術網

北京時間1月9日，中科院武漢病毒所研究員石正麗和周鵬在《Science》雜誌上發表了新冠病毒傳播的評述文章：SARS-CoV-2 spillover events。系統的概述了當前新冠病毒向人傳播的途徑，並指出在新冠病毒自然宿主溯源、新冠病毒在動物中變異後對人健康的影響等方面還需更多科學研究。

嚴重急性呼吸症候群（SARS，2003年）、中東呼吸症候群（MERS，2012年）和新型冠狀病毒肺炎（COVID-19，2019年）都爆發於近幾十年，並由不同的冠狀病毒株引起。不少病毒被認為源自蝙蝠，然後通過中間宿主傳播給人類。SARS病毒來源於野生動物市場的果子狸；MERS病毒源自單峰駱駝；但目前我們仍未確定COVID-19病原體的直接來源。

Oude Munnink等人深入報告了荷蘭的16個水貂養殖場動物和在此工作生活的工人發生新冠病毒感染事件，97名農場主、工人和他們的密切接觸者中有66名感染了新冠病毒，一些病人的毒株具有動物序列特徵，這為新冠病毒在水貂場內動物與人之間來回溢出（註：自然界病毒跨越種群，傳播給人或者其他動物）提供了證據。

除了水貂，多種野生或家養動物也可能攜帶新冠病毒或其相關病毒。實驗性病毒感染試驗及病毒抗原-受體親和試驗證實新冠病毒具有廣泛的宿主範圍。新冠疫情爆發後，一些研究組在中國馬蹄蝠和南亞走私的穿山甲中報告了SARS相關冠狀病毒，但基因組序列比較結果並沒有新冠病毒的直接祖先。家貓、家狗以及園區老虎也發現能被患者傳染新冠病毒，但同樣沒有證據表明它們可以傳染人類。所以，它們不太可能是新冠病毒來源的宿主。

迄今為止，世界動物衛生組織在8個國家（荷蘭、丹麥、西班牙、法國、瑞典、義大利、美國和希臘）報告了水貂農場發生新冠病毒感染事件。除了農場動物向人傳播外，食品冷鏈已經引起人們極大關注。在中國多個城市，出現的幾起小規模新冠疫情都是由海外受病毒汙染的海鮮或豬肉引起。有證據表明，新冠病毒可以在肉類和冷食品包裝表面存活3周，仍具傳染性。因此，感染新冠病毒動物的肉或病毒汙染的食品包裝可能是人類傳染源。

SARS-CoV-2可能的傳播鏈

感染新冠病毒的動物，大多數沒有明顯的臨床表現，不進行常規診斷就無法甄別。大規模「撲殺」養殖場水貂是防止病毒進一步傳播的有效方法。然而，這不適用所有家畜（如果發現其它物種是新冠病毒宿主）。因此，出于謹慎考慮，應在高密度種群的家禽場中實施嚴格的隔離措施。由於病毒能在某些動物（如水貂）與人之間傳播，類似的管控策略也應在重要職業群體如動物飼養員，動物園管理員或屠宰場工人中開展。不過新冠病毒在其它動物（除了水貂）與人間的傳播證據還比較有限。科學界應開展其它家畜是否能攜帶新冠病毒，是否可以傳播給人類以及病毒溢出其它相關因素方面的研究。

當前科學界已檢測到新冠病毒累積的突變，但新冠病毒RNA基因組在人群中傳播期間似乎仍然相對穩定。人們普遍認為冠狀病毒在跳躍到不同物種時往往會快速進化。為了保持低複製錯誤率，冠狀病毒編碼數種RNA加工和校對酶來提高病毒複製的保真度。

然而，為了適應新物種宿主，病毒傾向於犧牲這種保真度。冠狀病毒刺突蛋白易於突變，它是病毒感染宿主的首要關鍵分子，因此面臨最強的選擇壓力。人們在非典病毒基因組中觀察到這種分子進化現象，疾病傳播早期（果子狸到人類）比後期（人與人之間）受到的適應壓力更大。

動物中發生突變的新冠病毒可能會增加其在人中發病程度和傳播力。在水貂中發現了5種（Cluster 1-5）新冠病毒變異株。在丹麥，Cluster 5對新冠肺炎病人血清的免疫原性比人新冠病毒低，這是因為該異株的突變位於病毒的刺突蛋白。Cluster 5毒株已感染至少12人，但患者臨床表現、嚴重程度和感染者間的傳播與其它流行在人的新冠病毒株相似。目前，尚無證據表明水貂新冠毒株的任何突變都可以逃避針對人流行株抗體的中和作用。但考慮到新冠病毒在人與某些動物之間可能的溢出風險，有必要密切監測來自感染動物和人的病毒基因組突變，特別是影響診斷測試、抗病毒藥物和疫苗開發區域的基因組。

疫苗將有助於控制新冠肺炎。如果病毒繼續從動物身上溢出，則針對當前流行毒株的疫苗可能面臨挑戰。在動物和人類物種間傳播過程中病毒基因組很可能產生突變，引起人們對當前疫苗能否在未來預防新型毒株。對動物和人類病毒基因組的廣泛測序以及全球範圍的數據共享，將是監測病毒基因組關鍵突變對疫苗效力影響的核心工作。實驗研究應檢測出現的突變是否影響病毒的主要特性，包括發病機理，免疫原性和交叉中和作用。此外，應對新變體病毒疫苗的開發做出準備。從長遠來看，還應考慮對動物進行疫苗接種，避免農業經濟損失。

蝙蝠或穿山甲攜帶的冠狀病毒基因組序列與人新冠病毒相似性達到90~96%，但它們是否為人類首次疫情爆發的動物來源仍有爭論。蝙蝠和穿山甲病毒基因組進化分析表明，在新冠肺炎大流行之前，病毒在動物宿主或人類中已進行了進一步的適應。因此，具有高種群密度的動物，通過自然選擇並具有合格的新冠病毒受體ACE2，可能會成是新冠病毒的直接祖先宿主。另一個爭論是關新冠病毒來源。目前數據質疑新冠病毒源於武漢海鮮市場動物。

鑑於在一些進口食品包裝表面檢測到新冠病毒，因此，接觸被汙染的、未經烹煮的食物可能是新冠病毒傳播的重要途徑。近期，在新冠肺炎爆發之前採集的境外人員血清樣本中檢測出新冠病毒抗體，這表明武漢報導首例病例前，新冠病毒已經存在了一段時間。應對疫情爆發前，來自水貂、其它易感動物以及人的樣本進行回顧性調查，以鑑定病毒祖先的宿主，並確定病毒何時溢出到人類。

論文連結：

https://science.sciencemag.org/content/371/6525/120

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