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新型冠状病毒早期进化未见明显变化 科学家呼吁严密监控

2020-02-03 10:19:31来源:第一财经  

“从现有数据来看,新型冠状病毒在早期进化中显示较弱的感染力,但这并不意味着传播力差。”文章共同作者、中科院上海巴斯德研究、中科院生物安全大科学中心上海分部崔杰研究员表示。

新型冠状病毒(2019-nCoV)自发现以来,是否已经出现了变化,这是影响疫情下一阶段发展的重要基础科学问题。对此,1月29日中科院上海巴斯德研究所在《国家科学评论》(National Science Review)发表的一篇论文给出了一些线索,为新型冠状病毒感染肺炎疫情防控提供科学依据。

文章根据目前发表的新型冠状病毒的分析结果及公共数据库里上传的基因组比对结果,进行综合分析,推测出此次暴发的新型冠状病毒的早期进化机制,认为新型冠状病毒早期的进化数据并未显示明显的突变,尤其是病毒的关键点位,不过对病毒中后期进化仍需进行严密的监控。

病毒早期感染力弱但传播力不差

文章指出,越来越多的研究表明,2019-nCoV很可能起源于蝙蝠,并通过野生动物传播给人类。少数情况下,不同病毒通过感染同一宿主细胞后会发生重组,从而产生一系列遗传物质不同的重组体,这些新重组的病毒中有些具备感染新宿主(其它动物或者人类)的能力。

“从现有数据来看,新型冠状病毒在早期进化中显示较弱的感染力,但这并不意味着传播力差。”文章共同作者、中科院上海巴斯德研究、中科院生物安全大科学中心上海分部崔杰研究员表示。文章同时显示,针对2019-nCoV的分析发现,在不同的蛋白上至少有17个位点涉及氨基酸的改变,而其中几种突变在一起广东家庭聚集性病例中比较常见。“这表明,病毒在发生人与人之间传播后开始产生突变。”文章指出。

但研究人员告诉第一财经记者,此次针对2019-nCoV的分析中所发现的氨基酸的改变,由于目前没有进行功能试验验证,无法断定与传播性之间的联系。目前来看,突变是十分随机的,而且程度很低,还需要更多的数据来支持人与人传播产生突变的证据,这是病毒在中后期进化中需要持续监控的。论文的作者呼吁:“严密监控病毒的突变、进化及传播,这对指导疫情的控制十分必要。”

1月26日,国家卫生健康委员会副主任李斌在疫情联防联控新闻发布会上回应称,目前还未发现病毒变异证据。但中国疾病预防控制中心主任高福院士表示,目前仍在密切监测新型冠状病毒的变异情况。

密切关注关键点位变化

研究人员告诉第一财经记者,病毒在某些关键位点发生的改变能够极大的改变蛋白质的效率,例如,发生在刺突蛋白上部分氨基酸的改变,可能会影响病毒与人类细胞受体的结合,如果这种改变能够增强刺突蛋白与受体结合的能力,那么病毒的传播能力会有所增强。

这也是科学家目前工作的重点,他们需要时刻监控病毒是否发生一些关键位点的变化,例如受体结合区等。研究人员未来将集中分析病毒在自然界及人群中的进化模式,阐明2019-nCoV的起源及与中间宿主作用的进化机制。

1月21日,中科院上海巴斯德研究所在国内学术期刊《中国科学:生命科学》英文版(SCIENCE CHINA Life Sciences)发表的一篇《武汉新型冠状病毒的进化来源和传染人的分子作用通路》论文引起巨大反响,该论文揭示了新型冠状病毒人际间传播机制。

这篇文章得出了两点主要结论,其一,是新型冠状病毒与SARS具有最近的亲缘关系,其祖先宿主为蝙蝠;其二,是虽然缺乏关键的氨基酸,但新型冠状病毒仍然能够与人类的ACE2结合,实现和SARS类似的致病机理。

“虽然新型冠状病毒与SARS病毒的差别很大,但是我们推断感染机制是类似的,都是Spike-蛋白与人体细胞表面的ACE2蛋白结合。”文章的一位共同作者告诉第一财经记者。

这位研究人员同时称:“病毒的整个生命周期是结合、进入、复制和释放。我们现在只解释了第一步,但仍然可以想办法通过阻断病毒关键蛋白Spike-蛋白和人体细胞表明蛋白ACES2蛋白的结合,来作为重要的防控手段。但从基础研究到临床应用还有距离。”

病毒变异后也未必“更凶险”

上述研究员还表示,由于目前的实验数据还不够多,因此病毒序列的变化太小,突变也很少,关键蛋白甚至没有任何突变。而随着更多病毒序列和更多临床信息的获得,才能看出病毒的变化和传播规律。

中国疾控中心主任高福院士1月26日曾表示:“每个病毒都有它的特点,基于研究人员过去对其他冠状病毒的认识,病毒都是会变异的,但这次的冠状病毒有别于其他病毒,从一开始分离出来到现在,不管是从环境还是从人体早先分离的病毒,都还没有看到明显的变异,说明这个病毒之间的差异非常小,需要时间去寻找它到底变在哪里,现在还在进一步的密切关注。”

虽然科学家担心病毒的变异将可能增强其传播能力。不过也有科学家认为,并不是所有的病毒变异之后传播能力都会增强。美国加州La Jolla的Scripps研究院传染病研究员Kristian Andersen博士认为,病毒不断的变异是它们生命周期的一部分,但是变异也不会特别地导致病毒的毒性增强或者更加致命。“我想不出病毒在疫情中变异后,更加凶险的例子。”Andersen博士表示。

美国田纳西州的范德比尔特大学医学院研究冠状病毒的传染病专家Mark Denison博士表示:“冠状病毒已经多次展现出跨物种的探测,成功地从动物宿主转移到人类。”他认为,病毒需要发生多个变异后适应新环境,还必须获得入侵人类细胞的能力,并且躲避人类的免疫系统,在人体内复制,传播给他人。“虽然这种转移可以简单地用‘跳跃’来形容,但是这个过程非常复杂,就好像是要跨过1000个高栏的跨栏。”

尽管病毒要通过“跳跃”要适应新宿主,但是Anderson博士还是认为,很少情况下,变异会改变病毒的传染性。“大多数的变异会削弱病毒自身,对人类没有影响。”他说道,“2018年一项针对SARS的研究就发现,SARS病毒的变异使得它的毒性减弱了。”

为了密切监测病毒的变化,研究人员已经分享了大量从新型冠状病毒中分离的毒株的基因序列,而随着这些基因序列数量的不断增多,也将进一步揭示疫情发展的变化。“病毒不会改变特性,除非他们的序列发生了变化,所以持续持久地监测病毒的序列变化非常有必要。”澳大利亚昆士兰大学的病毒学家Ian Mackay表示。

法国巴斯德研究所微生物互助平台(P2M)主任、国家流感中心副主任Vicent Enouf也指出:“病毒会变成什么样没有人能够预测,现在唯一能够确定的是只要是病毒就会变异,这是一定会发生的,问题是它会变到什么样的程度,这个我们还不知道。”

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