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Cell文章为新冠病毒起源和传播绘制了比较完整的蓝图
原创 王宇歌 博士 Hanson临床科研
关键词:新型冠状病毒;起源;解读
新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的起源和传播一直是人们最关心的问题。
复旦大学张永振等在Cell上发表了Commentary,概述了新冠病毒的病毒基因组研究起源,这与Andersen刚刚发表的Nature Med文章互补,为病毒传播绘制了一个比较完整的蓝图。
我们的专栏科学家王宇歌博士第一时间解读了这项研究。
作者从趋同进化-跨种传播-隐匿传播等作出了解释。
趋同进化
目前公认因为无症状传播和发病前传播的特性使SARS-CoV-2的传染性极强。
由于华南海鲜市场的动物样本已无法取样,现在也无法获知最早的COVID-19感染者(0号病人),因此无法明确SARS-CoV-2最终形成是由于动物跨种直接传播引起,还是隐性人传人引起。
目前报道的第一例COVID-19患者是2019年12月26日在武汉中心医院收治入院的病人。张永振等1月5日获得了该病人的病毒基因组序列,并将序列上传到了GenBank(MN908947),并于1月11日上传到了Virological。
截止目前已经有超过200个SARS-CoV-2的基因组序列。由于病毒序列信息,研究人员进一步将其序列与其他病毒比对,发现这一病毒属于SARS-CoV家族,与SARS-CoV本身有79%同源性。因此SARS-CoV-2被归入beta冠状病毒。
而与SARS-CoV-2相似度最高的病毒是在云南发现的RaTG13,序列同源性高达96%。但SARS-CoV-2与RaTG13序列最显著的差异是S蛋白的S1和S2亚基交界处的多碱基Furin蛋白酶切割位点(残基PRRA),这一切PRRA还见于冠状病毒HCoV-HKU1;SARS-CoV-2与RaTG13序列另一个不同是在RBD结合ACE2的6个关键氨基酸中,只有1个相同。
而本综述中,作者又提出了另一个重要信息,在S1/S2切割位点有另一个十分特殊的PAA氨基酸序列,这一PAA序列见于2019年从云南的蝙蝠样品中发现的另一株冠状病毒RmYN02,但RmYN02仅与SARS-CoV-2有72%序列同源性。
跨种传播
SARS-CoV-2起源于蝙蝠目前有大量证据支持,但是从蝙蝠到人的传播链还不清晰。
比如RaTG13和RmYN02都在云南发现,距离武汉有1500公里,而从RaTG13进化到SARS-CoV-2需要25-65年。这使得科学家猜想中间宿主所扮演的角色。SARS-CoV和MERS-CoV从蝙蝠到人,分别由果子狸和骆驼充当了中间宿主;而华南农业大学论文证明了穿山甲冠状病毒的RBD与SARS-CoV-2具有97%氨基酸序列同源性,这一发现完善了SARS-CoV-2跨种传播链的假说,但它也启发科学家可能在野生哺乳动物中有大量和多样的冠状病毒尚未被发现。
管轶的研究,填上了新冠病毒来源拼图中的最关键一片。
隐秘传播
除了跨种传播,另一种具有最大可能性的传播是SARS-CoV-2在完成跨种后可能在人与人之间形成了隐秘传播(Cryptic Transmission)。从Bedford的序列分析中可见端倪。这一理论可能可以解释为何武汉流行的主要为“L型” 。
但病毒突变形成Furin蛋白酶切割位点是病毒在动物中间宿主中形成,还是在人中隐秘传播中突变形成,目前没有明确答案。这同样也提示应该持续监测病毒突变,尤其在现在大范围传播的情况下,应该持续关注引起表现型变化的病毒突变。
而回溯追踪2019年12月之前医院患者的样本或许可以获得隐秘传播的信息。
但是COVID-19疫情提示动物病毒跨种传播危害之大、可传播范围之广,因此在疫情之后应出台相应政策措施杜绝野生动物的贩售。
祝愿朋友们和家人都平平安安。
关于我们:
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成员主要包括:王宇歌博士,一直从事病毒新药研发;金冲飞医生,美国执业医师;朱永红博士,从事病毒研究,目前主要做新药研发;谢琰臣博士,一直从事免疫病临床科研和新药研发。另外,特别感谢美国执业医师Gloria医生的友情支持和我们的编辑部。
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编辑:Henry;
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