陷入僵局!Nature 表示可能不是穿山甲,現有研究的證據不足……

文章來源：丁香學術

新型冠狀病毒天然宿主和潛在中間宿主準確溯源，對阻斷病毒動物源頭、避免病原長期傳播、促進新型冠狀病毒的源頭防控、防止新型冠狀病毒肺炎疫情死灰復燃具有重大意義。

新型冠狀病毒基因組與蝙蝠身上攜帶的蝙蝠冠狀病毒基因組比對結果表明，新型冠狀病毒完成從蝙蝠到人的進化和傳播，中間至少需要一個中間宿主。

2 月 27 日，廣州市政府新聞辦在廣州醫科大學舉辦疫情防控專場新聞通氣會，國家衛健委高級別專家組組長、中國工程院院士鍾南山在疫情防控新聞通氣會表示「中間宿主我不相信只有穿山甲，應該還有別的」。

圖源：Nature 官網

無獨有偶，Nature雜誌也在密切關注新型冠狀病毒潛在中間宿主是否為穿山甲的問題答案。

2 月 7 日和 2 月 26 日，Nature分別發表了題為《Did pangolins spread the China coronavirus to people》和《Mystery deepens over animal source of coronavirus》的文章，認為基於現有新型冠狀病毒和穿山甲冠狀病毒基因組研究的數據，尚不足以說明新型冠狀病毒和穿山甲冠狀病毒之間的宿主路徑關係。

整合多家研究機構關於新型冠狀病毒天然宿主和中間宿主溯源的研究工作，穿山甲是除天然宿主蝙蝠外唯一被新型冠狀病毒相關冠狀病毒感染的哺乳動物。

我們在前文中（感興趣可戳：繼管軼之後，華南農大再添石錘！新型冠狀病毒中間宿主溯源指向穿山甲）留下了關於新型冠狀病毒是否有除穿山甲外的中間宿主，新型冠狀病毒從穿山甲傳播到人類的宿主傳播路徑是否能閉環等問題，我們在這篇文章裡一起繼續探討。

主要嫌疑-穿山甲，證據不足

90.3%

2 月 20 日，華南農業大學、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室沈永義、肖立華團隊及廣州動物園科研部在預印本bioRxiv發表了題為《Isolation and Characterization of 2019 -nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins》的研究成果，通過對穿山甲樣品進行宏基因組分析，發現穿山甲為新型冠狀病毒的潛在中間宿主。

圖源：bioRxiv 官網

沈永義、肖立華團隊對 2019 年 3 - 12 月獲得的中華穿山甲（Manis pentadactyla）和馬來亞穿山甲（Manis javanica）進行了檢測，馬來亞穿山甲中冠狀病毒陽性率為 68%（17 / 25）。血清學試驗表明，馬來亞穿山甲體內抗體可與新型冠狀病毒的 S 蛋白結合，提示在自然條件下，穿山甲可能已被新型冠狀病毒相關的冠狀病毒感染。

蝙蝠冠狀病毒、穿山甲冠狀病毒相關冠狀病毒和新型冠狀病毒序列比對和進化分析

圖源：bioRxiv 官網

從馬來亞穿山甲中分離的冠狀病毒基因與新型冠狀病毒刺突表面糖蛋白（S）、小包膜蛋白（E）、基質蛋白（M）和核衣殼蛋白（N）分別具有 90.4%，100%，98.2%，96.7% 一致性。全基因組對比發現，穿山甲和人體內這種病毒的 DNA 相似度為90.3%。注意這個蝙蝠 Bat SARSr-CoV RaTG13，我們在下文討論。

圖源：bioRxiv 官網

此前，華南農業大學新聞發布會和多家自媒體曾提到——通過對病毒基因組分析，發現穿山甲體內分離的病毒株與目前感染人的新型冠狀病毒毒株序列相似度高達 99%。

事實上，全基因組序列對比發現，穿山甲冠狀病毒和人體內新型冠狀病毒基因序列一致性為90.3%，99%相似度是指受體結合域（RBD）。對於數據錯誤解讀，肖立華認為99% 序列一致性的報導源於「生物信息團隊和實驗團隊之間一次令人尷尬的溝通失誤」。

杜克-新加坡國立大學醫學院王林發表示，即使兩種病毒的受體結合域有 99% 的相似性，也不足以說明兩者之間的聯繫。

90.23%

2 月 21 日，廣東省生物資源應用研究所陳金平團隊在預印本bioRxiv上發表了題為《Are pangolins the intermediate host of the 2019 novel coronavirus (2019 -nCoV)》的新型冠狀病毒溯源分析結果，表明穿山甲冠狀病毒與新型冠狀病毒、蝙蝠冠狀病毒均有遺傳相關性，但不支持新型冠狀病毒直接來源於穿山甲冠狀病毒。

圖源：bioRxiv 官網

從馬來亞穿山甲中分離的冠狀病毒刺突表面糖蛋白基因與新型冠狀病毒刺突表面糖蛋白基因序列一致性僅為 83.05%（沈永義、肖立華團隊 S 蛋白序列一致性為 89.1%，可能與測序樣本量不同有關）。

蝙蝠冠狀病毒 RaTG13、穿山甲冠狀病毒- 2020、蝙蝠冠狀病毒 SL-CoVZXC21 與 SARS 冠狀病毒的序列比對

圖源：bioRxiv 官網

新型冠狀病毒 S 蛋白中負責與受體結合的 S1 亞基和負責膜融合的 S2 亞基之間存在一段 PRRA 短序列，形成獨特的 Furin 酶切位點。這一短序列及其形成的 Furin 酶切位點在蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 和穿山甲冠狀病毒- 2020 中並不存在，表明新型冠狀病毒可能另有中間宿主，在神秘宿主體內通過病毒基因重組被插入了這段序列。

穿山甲冠狀病毒- 2020 與新型冠狀病毒的進化分支分類單元

圖源：bioRxiv 官網

陳金平團隊在馬來亞穿山甲體內分離的穿山甲冠狀病毒- 2020 和新型冠狀病毒基因序列存在 90.23% 一致性。同時，在全基因組水平，穿山甲冠狀病毒- 2020 較雲南蝙蝠上分離的蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 離新型冠狀病毒進化距離更遠。故不支持穿山甲是新型冠狀病毒的中間宿主，但同樣不能排除新型冠狀病毒可能在穿山甲中發生病毒重組。

85.5%- 92.4%

圖源：bioRxiv 官網

研究人員對 2017 年 8 月至 2018 年 1 月及 2018 年 5 月至 7 月兩批次穿山甲組織樣品進行了高通量基因測序與 qPCR 檢測。結果表明穿山甲肺，腸，血液等樣品呈新型冠狀病毒相關的冠狀病毒陽性，與新型冠狀病毒基因組相似率在 85.5%- 92.4%。

系統進化樹分析表明 GD/P1L 和 GD/P2S 兩個穿山甲冠狀病毒分支與新型冠狀病毒密切相關

圖源：bioRxiv 官網

新型冠狀病毒與穿山甲冠狀病毒的受體結合域 RBD 胺基酸序列相似性高達 97.4%，蝙蝠冠狀病毒與新型冠狀病毒的受體結合域胺基酸相似度為 89.2%，與蝙蝠冠狀病毒相比，穿山甲冠狀病毒與新型冠狀病毒序列相似度或一致性更高。故支持穿山甲是新型冠狀病毒的中間宿主。

91.02%

雲南大學張志剛團隊在預印本bioRxiv上發表題為《Pangolin homology associated with 2019 -nCoV》的研究論文。

圖源：bioRxiv 官網

張志剛團隊通過全基因組測序發現穿山甲冠狀病毒在全基因組水平上與新型冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 相似度分別為91.02%和 90.55%。

穿山甲冠狀病毒是新型冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 最近的共同祖先。與蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 相比，穿山甲冠狀病毒的 S1 蛋白與新型冠狀病毒的關係更為密切。此外，與人類 ACE2 受體相互作用的五個關鍵胺基酸在穿山甲冠狀病毒和新型冠狀病毒之間完全一致，但在蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 中發生了四個胺基酸突變。

上述結果表明穿山甲冠狀病毒具有與新型冠狀病毒類似的致病性，故張志剛團隊認為穿山甲可能是新型冠狀病毒起源和可能的中間宿主。

分子和系統發育分析表明，新型冠狀病毒與穿山甲冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒均有遺傳關係，但不支持穿山甲冠狀病毒是新型冠狀病毒的祖代

加拿大麥克馬斯特大學 Arinjay Banerjee 教授表示，一般而言，遺傳基因序列相似性或一致性需要比上述研究中得到的一致性數字更高，才能確認鑑定結果為新型冠狀病毒的中間宿主。例如 SARS 冠狀病毒與果子狸體內 SARS 冠狀病毒基因組序列一致性為 99.8%，故果子狸被認為是 SARS 冠狀病毒的中間宿主。

對於新型冠狀病毒，即使穿山甲最後被證明是中間宿主，也不能說上述研究中用到的馬來亞穿山甲是新型冠狀病毒的中間宿主。

其他中間宿主仍有嫌疑

龜類

2 月 26 日，暨南大學吳建國、湖北醫藥學院附屬人民醫院的劉龍團隊在Journal of Medical Virology雜誌在線發表了題為《Composition and divergence of coronavirus spike proteins and host ACE2 receptors predict potential intermediate hosts of SARS-CoV- 2》的中間宿主溯源研究成果，認為龜類和穿山甲可能是新型冠狀病毒傳播人類的潛在中間宿主之一。

圖源：Journal of Medical Virology 官網

與組氨酸相比，酪氨酸與 ACE2 受體結合域 RBD 第 501 位天冬醯胺具有更高的親和力，推測龜類和穿山甲可能是人類新型冠狀病毒的祖代。

雖然龜類可攜帶包括中華鱉出血症候群病毒在內的數十種病毒，考慮到同為冠狀病毒的 SARS 冠狀病毒在哺乳動物間進行宿主間傳播的路徑，作為爬行動物的龜類是新型冠狀病毒中間宿主的結論需要更多證據支撐。

蛇類

1 月 22 日，北京大學、廣西中醫藥大學、寧波大學和武漢生物工程學院聯合研究團隊在Journal of Medical Virology雜誌發表了題為《Homologous recombination within the spike glycoprotein of the newly identified coronavirus may boost cross‐species transmission from snake to human》的研究論文。研究團隊認為蛇最有可能是新型冠狀病毒的動物宿主。

圖源：Journal of Medical Virology 官網

根據同為冠狀病毒的 SARS 冠狀病毒在哺乳動物間進行宿主間傳播的路徑，作為爬行動物的蛇類是新型冠狀病毒中間宿主的結論可能並不嚴謹和可靠。Nature雜誌隨後也發表了哺乳動物更可能是新型冠狀病毒中間宿主的觀點。

圖源：Nature 官網

新冠病毒溯源是否還有另外一種可能？

在另外一篇新型冠狀病毒溯源的研究中，我們發現了新型冠狀病毒起源與進化的部分線索。

新型冠狀病毒與 MERS 冠狀病毒、蝙蝠 SARS 冠狀病毒和 SARS 冠狀病毒處於相同的乙型冠狀病毒進化枝中。與蝙蝠 SARS 冠狀病毒平行進化，相比於 SARS 冠狀病毒，新型冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒存在更密切的親緣關係。

圖源：Cell Host & Microbe 官網

2 月 22 日，南方醫科大學公共衛生學院三級生物安全實驗室張寶團隊在《南方醫科大學學報》以知網網絡首先發表的形式發表了題為《冠狀病毒 SARS CoV- 2 病毒變異進化的分析》的研究論文。

研究人員計算了新型冠狀病毒的共同祖先時間 tMRCA，發現新型冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 之間的時間進化信號呈負相關，新型冠狀病毒與 RaTG13 的進化距離是變小。表明新型冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 不存在時間進化關係，即新型冠狀病毒並非來源於蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 的進化。

而陳金平團隊通過對比不同冠狀病毒的基因序列發現蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 與新型冠狀病毒序列一致性高達 96%。新冠病毒、RaTG13、 CoVZC45、CoVZXC21 這四種冠狀病毒的 E 蛋白序列一致性高達 100%。對蝙蝠冠狀病毒 RaTG13、穿山甲冠狀病毒和新型冠狀病毒序列一併進行進化樹分析，結果表明新型冠狀病毒可能進化於穿山甲冠狀病毒相關的冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 的重組。

結語

目前，與新型冠狀病毒基因組匹配度最高的是來自我國雲南省的 RaTG13 蝙蝠（序列一致性 96.2%）。關於中間宿主的一連串基因組遺傳學分析尚不能作為穿山甲是新型冠狀病毒中間宿主的決定性證據。

不管疑似中間宿主是穿山甲、還是蛇、龜等其他動物，有一個問題至今無法回答，為什麼中間宿主生活的其他地域沒有成為疫情首發地域，偏偏發生於武漢？

除了中山大學公共衛生學院的王茂團隊提到新型冠狀病毒爆發可能與氣候和溫度存在密切關係外，可能還有目前不為我們所知的答案。

讓我們共同期待科研人員抽絲剝繭解密中間宿主。

真相，終將水落石出！

封面來源：站酷海洛 Plus

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