武汉病毒所石正丽:下一个“新”冠状病毒

  • 2020-03-20 10:39:35 来源:赛先生

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这次2019年新型冠状病毒在人类的流行病史上没有被发现过,在公开基因库里也没有此病毒的遗传信息,对这类病人也没有针对性的治疗药物和预防性的疫苗。尽管最初的致死率不高,但我们对这个病毒了解的太少,对新的致病机理不了解,这就容易造成恐慌,产生各种各样的不真实信息。

自然宿主与中间宿主

经过以上基因组分析、进化关系分析,我们想问的是这些病毒到底是从哪里来?是跟穿山甲有关系,还是跟蝙蝠有关系?这里就涉及到一个自然宿主和中间宿主的问题,蝙蝠是自然宿主吗?穿山甲是中间宿主吗?要进行合理的判断,还需要一些分子证据。

作为自然宿主,必须是长期携带与某一人类病毒有亲缘关系的病毒、携带的病毒具遗传多样性、携带病毒的动物不发病,而且与中间宿主有生态交集。

首先来说蝙蝠,占哺乳动物的20%,也是携带病毒最多的哺乳动物。然后是占哺乳动物30%的啮齿类动物,也是很多病毒和细菌的携带者。再就是禽类,野禽是高致病禽流感病毒的自然宿主。它们都有可能和一些家养动物或者是驯养的野生动物有生态交集。

作为中间宿主,肯定要与野生动物有生态交集,它偶然被野生动物携带的病毒感染,并且产生群体的流行,能够在家养动物中流行且要发生变异。然后,这些中间宿主和人有密切接触机会,才能够把病毒成功传到人类。最主要的证据就是分子证据。如果在某一类中间宿主检测到了和新型冠状病毒达到99%一致度的病毒,就可以确定这一类宿主就是其中间宿主。但遗憾的是,穿山甲病毒中一致性最高的是92%的基因组,蝙蝠中最高的是96%,这两个病毒都不可能在短时间内跨种感染人并快速进化到新型冠状病毒。

穿山甲里边有两株病毒呈现出了遗传多样性,蝙蝠携带病毒的遗传多样性就更广了。所以我们能不能大胆推测穿山甲也有可能不是中间宿主而是自然宿主呢?只有分子证据才能够给我们确凿的答案。因此,到现在,新型冠状病毒的中间宿主还是未知。

溯源工作是一个长期漫长的工作,我们要给科学家一定的时间和耐心,让他们去寻找最终的中间宿主。找到中间宿主就可以回答“新型冠状病毒会不会再回来”,因此这项工作非常重要。

下一个“新”冠状病毒

大家可能要问:下一个冠状病毒会不会出现?我推测这是大概率事件,但是我们不知道什么时候什么地点哪一种冠状病毒会来。

SARS爆发以后,我的团队以及国内其他团队都开始找SARS病毒的自然宿主。我们十几年的工作发现,在我国11个省市的蝙蝠种群里面都检测到了蝙蝠SARS样冠状病毒,其中有9种蝙蝠主要是菊头蝠科成员携带SARS样冠状病毒。

SARS样冠状病毒可以分为4个进化分支,在广东、广西、云南这些地方存在两个进化分支共同存在的情况。在这些省份,蝙蝠的遗传多样性很大,蝙蝠携带病毒的遗传多样性也很大, 病毒的遗传多样性为病毒跨种感染储备了很好的遗传物质储备,因此这些省份可能是SARS样冠状病毒爆发和溢出的重要热点。

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除了进化分析,在十几年追寻SARS源头的过程中,我们也重视分子证据。我们前期研究发现,在蝙蝠SARS样冠状病毒中有一簇病毒是可以用ACE2做受体的,这一组病毒是有潜在风险的。其中的一组就是2013年发现的WIV1病毒。对此结果我们已经发表了文章。

其实,在流行病学调查过程中,我们也发现和蝙蝠洞密切接触的人群里会有被感染痕迹,我们能够检测到SARS样冠状病毒的抗体,但是这些人都没有产生任何临床症状,也就说明可能存在蝙蝠病毒直接感染人的机会,但是机会非常少,而且它是可以被人体清除的。

蝙蝠冠状病毒的遗传多样性

下图显示的是我们在国内检测的12种蝙蝠冠状病毒。上面标注的点越多,说明阳性样本多;点分布的范围越大,说明遗传多样性越大。阳性率高、分布遗传多样性大的包括HKU22017年已经跨种感染到猪。而SARS样冠状病毒已经有两株病毒跨种感染到人了。

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MERS爆发在中东,但是在我们国家有这一大簇的我们称为MERS簇的病毒存在。我们认为这一簇病毒也是有潜在的跨种感染风险的。在没有发现任何跨种感染的潜在风险的HKU9那里,也可以看到它的遗传多样性很广。所以从进化和遗传多样性方面,我们判断是蝙蝠冠状病毒跨种感染是大概率事件,应该提前预防。

防控策略

我一直提醒要预防下一次SARS样冠状病毒跨种感染的情况。但是没有想到就发生在2019年的年底,也没想到就发生在我生活的城市。

大家会问,这么多野生动物病毒,肯定是能够跨种感染,难道我们就没有办法了?

实际上,从整个人类冠状病毒的发现来看,对于所有的人冠状病毒,都能找到它的野生动物的来源,要么是蝙蝠,要么是啮齿类。它们大部分都有一个中间宿主。只有几个病毒的中间宿主无法找到。也就是说冠状病毒能感染到人类社会需要跨过两个障碍,第一个障碍就是它和家养动物之间的,第二个就是家养动物到人之间的。因此,如果我们能够在这两个环节设置一些屏障,是不是能够预防这些病毒的跨种感染了呢?

首先,我们应该集中在野生动物源头预防,养成良好的文明生活习惯,杜绝野生动物消费,减少对野生动物的侵害,最好不要在它的栖息地去盖各种各样的养殖场,减少家养动物与野生动物之间的接触。所以我们现在提倡的是:人类的健康要建立在野生动物和家养动物健康的基础上。

另一个可以做的就是病原监测工作,我们可以监测大自然存在的这些病毒,花很少的代价,去主动发现病人,评估风险,提前预警,把预防的关口前移。在病毒找到我们之前,先找到病毒。我们人类有能力控制这些野生动物传播的新发传染病。

这些不是我们 “能不能做” 的事情,而是 “去不去做” 的事情。