2017年8月,廣西陸生野生動物救護研究與疫源疫病監(jiān)測中心接收了走私入境的34只穿山甲,其中有32只活體,2個月后陸續(xù)發(fā)病和衰竭死亡。圖源:南國早報”微信公號”。
導讀:
找到新冠病毒的中間宿主,對于進一步理解和預防疫情發(fā)生有顯而易見的重要意義。昨天香港大學管軼公布來自穿山甲的病毒序列,可能支持穿山甲是中間宿主,但也有科學家認為證據(jù)不足。今天廣東兩個課題組公布其研究結(jié)果,一個認為很可能是穿山甲,一個認為不是。看來穿山甲是否中間宿主暫時沒有定論。但是,所有幾個課題組都發(fā)現(xiàn)穿山甲攜帶冠狀病毒,無論穿山甲是中間宿主、原初宿主還是最終受害者之一,食用和偷運穿山甲都有巨大風險。
剛剛,華南農(nóng)業(yè)大學的學者在 bioRxiv 上拋出了論文,指出穿山甲可能是新冠病毒的中間宿主。此前的2月7日,華南農(nóng)業(yè)大學、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學與技術(shù)廣東省實驗室教授沈永義、肖立華等科研人員曾召開發(fā)布會,認為穿山甲或為新型冠狀病毒的潛在中間宿主。“跟管老師(管軼)文章一樣,都很有意思,特別是受體結(jié)合域與SARS-CoV-2的相似度。但仍然沒有掲開SARS-CoV-2從何而來的問題。最多可以說此病毒與蝙蝠病毒都可能是其祖先?!?香港大學生物醫(yī)學學院金冬雁告訴《知識分子》。走私穿山甲身上檢測出與2019-nCoV高度相關(guān)的冠狀病毒
盡管蝙蝠可能是各種冠狀病毒的宿主,但2019-nCoV是否還有其他宿主仍然不清楚。在華南農(nóng)業(yè)大學的這項研究中,沈永義、肖立華等研究者從馬來穿山甲中分離出出了一種與2019-nCoV高度相關(guān)的冠狀病毒,它的四個編碼結(jié)構(gòu)蛋白E,M,N和S基因分別與2019-nCoV表現(xiàn)出100%,98.2%,96.7%和90.4%的氨基酸同一性。特別地,穿山甲冠狀病毒的S蛋白的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)嶋H上與2019-nCoV的S蛋白受體結(jié)構(gòu)域相同,只有一個氨基酸的差異。通過現(xiàn)有冠狀病毒的基因組比較,作者們認為,2019-nCoV可能起源于穿山甲冠狀樣病毒與蝙蝠冠狀RaTG13樣病毒的重組。另外,感染的穿山甲顯示出臨床癥狀和組織病理學變化,并且其外周血的冠狀病毒抗體對2019-nCoV的S蛋白有交叉反應。綜上所述,作者認為,穿山甲有可能充當2019-nCoV的中間宿主。
不過,廣東省生物資源應用研究所的分析顯示,雖然通過分子和系統(tǒng)發(fā)育分析表明穿山甲冠狀病毒與2019-nCoV、蝙蝠冠狀病毒都有遺傳相關(guān)性,但不支持2019-nCoV直接是從穿山甲冠狀病毒來的。2月21日,陳金平等人在bioRxiv上發(fā)表了這一結(jié)果。研究所用的穿山甲來自2019年3月廣東海關(guān)截獲的兩批走私的馬來穿山甲。其中,三只穿山甲患有嚴重的呼吸道疾病,最終未能被廣東省野生動物救助中心搶救存活。研究者從這3只穿山甲身中都檢測到β冠狀病毒。根據(jù)基因組的結(jié)構(gòu)特點,冠狀病毒被分為4個屬,即α、β、γ和δ,目前已知的β屬冠狀病毒包括SARS-CoV、MERS-CoV、鼠肝炎病毒(Murine hepatitis virus,MHV)等,2019-nCoV也屬于β冠狀病毒。研究者通過基因組分析表明,穿山甲-CoV-2020與2019-nCoV,以及認為的2019-nCoV的來源Bat-CoV-RaTG13具有高度同一性。有趣的是,2019-nCoV的S蛋白中的S1(負責與受體結(jié)合)和S2(負責膜融合)之間存在一個PRRA的短序列,因此獲得了一個Furin酶切位點,這在Bat-CoV-RaTG13和穿山甲-CoV-2020中是不存在的。因此,論文作者認為,盡管很明顯2019-nCoV起源于蝙蝠冠狀病毒,但很可能另一個中間宿主也可能參與了2019-nCoV的出現(xiàn)。先前的研究表明,2019-nCoV,SARS-CoV和Bat-CoV-RaTG13具有相似的受體結(jié)合蛋白域,表明它們都使用相同的受體ACE2。陳金平等研究者的最新分析還表明,和這三種冠狀病毒相似,穿山甲-CoV-2020的受體結(jié)合蛋白域非常保守,這表明穿山甲冠狀病毒很可能使用ACE2作為受體。另一方面,與人類基因同源物中的那些受體相比,存在于穿山甲中的ACE2受體具有高度序列保守性。但是,尚不清楚該穿山甲CoV-2020的人畜共患病情況。陳金平等人表示,動物源性冠狀病毒的宿主范圍是混雜的。確定冠狀病毒的天然宿主和宿主范圍至關(guān)重要,尤其是考慮到其引起人畜共患病的潛力。在過去的二十年中,除了2019-nCoV以外,SARS和MERS引起了人類傳染病的嚴重暴發(fā),導致數(shù)千人死亡。盡管所有三種人畜共患型冠狀病毒均顯示為蝙蝠起源,但似乎存在不同的中間宿主,例如蝙蝠與養(yǎng)殖的棕櫚果子貍的關(guān)聯(lián)細節(jié)并不清楚,但有人建議將養(yǎng)殖的棕櫚果子貍作為SARS傳播給人類的中間宿主,而人類感染MERS的中間宿主被認為是沙特阿拉伯的駱駝。“盡管本研究不支持穿山甲是2019-nCoV出現(xiàn)的中間宿主,但研究結(jié)果也不能排除其他冠狀病毒可能在穿山甲中傳播?!?陳金平等人在論文中寫道。
金冬燕認為,關(guān)于穿山甲是否為中間宿主,無論是華南農(nóng)業(yè)大學的研究,還是廣東省生物資源應用研究所的分析,“都有道理,可能另有中間宿主,但都沒有證據(jù)?!?/span>對于華南農(nóng)大的報道,美國得克薩斯州立大學圣安東尼奧醫(yī)學中心教授項焰認為,其結(jié)果和最近管軼團隊報道的結(jié)果,以及去年 Viruses 雜志報道的穿山甲病毒“看起來如果不是一模一樣也是高度類似”,“所有這些病毒都來自于同一個時期在廣東截獲的走私穿山甲,這些研究都同樣說明了在自然界動物的身上有一些和新冠病毒比較類似的病毒,也許是這些類似的病毒之間的重組而產(chǎn)生了新冠病毒”。他同時表示,“有一點點失望的地方是,兩星期前華南農(nóng)大新聞發(fā)布會說‘最后通過對病毒的基因組分析,發(fā)現(xiàn)分離的病毒株與目前感染人的毒株序列相似度高達99%’,可是目前看來華南農(nóng)大分離的病毒株和新冠病毒只在一部分基因上是高度類似,在整個基因組水平要比從云南蝙蝠上分離的RaTG13病毒離新冠病毒更遠。所以究竟穿山甲是不是中間宿主,新冠病毒是怎么進化來的,都還要更長期的進一步研究才可能搞明白?!?/span>而陳金平團隊的最新結(jié)果,項焰評論說,和最近一系列關(guān)于穿山甲身上的冠狀病毒研究是相似的。去年 Viruses 雜志報道了通過宏基因組測序在馬來穿山甲身上發(fā)現(xiàn)了新的冠狀病毒,這一研究工作也是陳金平團隊做的。研究冠狀病毒的賓夕法尼亞大學醫(yī)學院微生物學系副研究員李懿澤認為,從目前的數(shù)據(jù)來看,2019-nCov不可能是從穿山甲直接到人的。SARS-CoV-2病毒(也即2019-nCov),它有一個Furin的切割位點,這是與其在同源上非常近的SARS冠狀病毒和所有已知的類SARS冠狀病毒,以及穿山甲冠狀病毒上沒有發(fā)現(xiàn)的特征。要找出所謂的未知的中間宿主 X,李懿澤指出,如果從自然進化的角度看,有一種可能,這個冠狀病毒從蝙蝠跳到了中間宿主,然后在中間宿主X身上發(fā)生了進化,讓它變得更像SARS-CoV-2,也即它的受體結(jié)合域變得和SARS-CoV-2非常接近,并通過某種途徑獲取了Furin的切割位點,就是PRRA這個位點。也有另外一種可能,中間宿主X感染了穿山甲冠狀病毒,同時又感染了一個蝙蝠的冠狀病毒,這兩個病毒發(fā)生了重組,重組出一個很像SARS-CoV-2的病毒,然后繼續(xù)傳播,變成了今天現(xiàn)在我們看到的這個樣子。李懿澤也承認,既獲得了一個Furin的切割位點,又獲得了親和力很強的RBD,這樣的概率非常低,因此需要更多的研究和證據(jù)。
無論是香港大學管軼團隊和其合作者、華南農(nóng)業(yè)大學的作者,還是廣東省生物資源應用研究所的作者,他們都認為要遏制冠狀病毒等引發(fā)的重大傳染病暴發(fā),嚴格地禁止穿山甲非法貿(mào)易,保護野生動物很有必要。管軼團隊和其合作者在2月18日發(fā)表的論文報告了穿山甲可能是新型冠狀病毒的中間宿主,他們使用了廣西海關(guān)繳獲的走私馬來穿山甲。管軼等人表示,在亞洲的許多野生哺乳動物中顯然都存在冠狀病毒,包括與2019-nCoV相關(guān)的冠狀病毒。“盡管冠狀病毒在穿山甲中的流行病學、致病性、種間傳染性和傳播性仍有待研究,但論文中展示的數(shù)據(jù)強烈表明處理這些動物需要謹慎行事,應嚴格禁止在潮濕市場中出售它們。為了了解它們在2019-nCoV出現(xiàn)中的作用以及未來人畜共患病傳播的風險,顯然需要對中國和東南亞自然環(huán)境中的穿山甲進行進一步監(jiān)測?!惫茌W等人的論文寫道。在2月21日的研究中,廣東省生物資源應用研究所的陳金平等人表示,研究者檢測到Beta冠狀病毒的三只外來穿山甲病情都很重,患有嚴重的呼吸道疾病,挽救后也沒有存活?!斑@些穿山甲被海關(guān)截獲時,在運輸冰柜里是很緊張的?!?/span>在2019年10月的論文中,陳金平等人發(fā)表在Viruses上的論文也介紹了這些被走私的馬來穿山甲的情況。2019年3月24日廣東省野生動物搶救中心從反走私海關(guān)收到了21頭活馬來穿山甲。大多數(shù)的穿山甲,包括成年和亞成年,健康狀況不佳,其身體被皮疹覆蓋。所有這些馬來穿山甲均由廣東省野生動物救助中心營救,但還是有16只死亡。大多數(shù)死亡的穿山甲的肺部腫脹,含有泡沫狀液體,并伴有肺纖維化的癥狀,在少數(shù)死亡的穿山甲中,觀察到肝腫大和脾腫大。研究者從11具死亡的馬來亞穿山甲中收集了21份具有明顯癥狀的肺,淋巴和脾臟器官樣本。“穿山甲是β冠狀病毒的天然宿主,具有感染人類的潛能。對穿山甲中冠狀病毒的大規(guī)模監(jiān)測可以增進我們對穿山甲中冠狀病毒譜的了解。保護野生生物和限制人類對野生生物的接觸對于將冠狀病毒從野生動物向人類的溢出風險降至最低至關(guān)重要?!?陳金平等人表示。沈永義、肖立華等人也指出,由于對穿山甲肉類和中國傳統(tǒng)醫(yī)學對于穿山甲鱗片的需求不斷增長,中華穿山甲(http://www.iucnredlist.org/details/12764/0)已經(jīng)瀕臨滅絕?!皬臇|南亞到中國的其他穿山甲非法走私現(xiàn)象猖獗。非法市場上幾乎所有的穿山甲都是馬來穿山甲,而且海關(guān)每年都會沒收大量馬來穿山甲。應當實施國際合作,對野生動植物非法交易和野味的消費實行更嚴格的規(guī)定,這樣才可以為瀕臨滅絕的動物提供更強的保護,并防止SARSr-CoV引起的重大傳染病暴發(fā)?!?他們在論文中寫道。1. Kangpeng Xiao Sr., Junqiong Zhai, Yaoyu Feng, Niu Zhou, Xu Zhang, Jie-Jian Zou, Na Li, Yaqiong Guo, Xiaobing Li, Xuejuan Shen, Zhipeng Zhang, Fanfan Shu, Wanyi Huang, Yu Li, Ziding Zhang, Rui-Ai Chen, Ya-Jiang Wu, Shi-Ming Peng, Mian Huang, Wei-Jun Xie, Qin-Hui Cai, Fang-Hui Hou, Yahong Liu, Wu Chen, Lihua Xiao, Yongyi Shen bioRxiv 2020.02.17.951335; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.17.9513352. Are pangolins the intermediate host of the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) ? Ping Liu, Jing-Zhe Jiang, Yan Hua, Xiaohu Wang, Fanghui Hou, Xiu-Feng Wan, Jing Chen, Jiejian Zou, Jingping Chen bioRxiv 2020.02.18.954628; doi: https://doi.org/10.1101/2020.02.18.954628