柳葉刀談新冠病毒：到底誰是中間宿主？(zt)

當地時間1月30日，國際頂級醫學期刊《柳葉刀》在線發表最新論文，揭示新型冠狀病毒（2019-nCoV）的基因組序列與SARS-CoV的差異很大，可以被認為是一種新型的人類感染性乙型冠狀病毒。不過該病毒的原始宿主與SARS-CoV相同，都是蝙蝠。

同時，論文發現新型冠狀病毒進入人類細胞所使用的分子“通道”，即人類的受體，可能也與SARS病毒相同，都是血管緊張素轉化酶2（ACE2）。

值得注意的是，論文還披露了4個細節：

第一，疫情的首次報告是在2019年12月下旬，此時武漢的大多數蝙蝠都在冬眠。

第二，在華南海鮮市場上未發現有蝙蝠或出售蝙蝠，但是有許多包括哺乳動物在內的非水生動物。

第三，2019-nCoV與它的近親bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21之間的基因序列相似度不到90%，這意味着這兩種源於蝙蝠的冠狀病毒並不是2019-nCoV的直接祖先。

第四，在SARS和MERS中，蝙蝠都是其自然宿主，另一種動物作為中間宿主，而人類作為最終宿主。

該研究在取自患者的全部10份基因樣本中均發現了2019-nCoV，包括8個完整基因組和2個部分基因組。各樣本的基因序列幾乎完全相同（超過99.98%的基因序列相同），這表明該病毒是最近才侵染人類。

論文通訊作者之一、山東第一醫科大學、山東省高等學校新發傳染病病因流行病學實驗室史衛峰教授表示，“值得關注的是，本研究發現來自不同患者的2019-nCoV病毒基因序列幾乎相同。這一發現說明，分離得到的2019-nCoV起源於同一來源，傳播發生的時間還很短，並被相對迅速地檢測出來。但是，隨着病毒傳播給更多的人，對突變的發生進行不斷的監測是有必要的。”

該論文來自中國疾病預防控制中心、山東大學、山東第一醫科大學和山東醫學科學院、湖北省疾病預防控制中心、深圳華大因源醫藥科技有限公司、中國科學院、解放軍總醫院、溫州醫科大學、悉尼大學、山東第一醫科大學附屬第一醫院的研究人員。

樣本采自9人，1人住海鮮市場附近酒店

論文從9名住院患者的支氣管肺泡灌洗液和培養分離物樣品進行了測序。

研究者表示，對這些2019-nCoV基因組和其他冠狀病毒基因組進行的系統進化分析是為了確定該病毒的進化史，同時幫助推斷其可能的起源。為了探索病毒可能的受體結合特性，研究者進行了同源性建模。

9名患者患有病毒性肺炎，並且常見呼吸道病原體呈陰性，去了至少三家位於武漢的醫院就診。他們中的8人在出現症狀之前去過華南海鮮市場，另一人（WH04）沒有去過市場，但於2019年12月23日至12月27日住在市場附近的酒店。

9人中的5人（WH19001、WH19002、WH19004、WH19008、YS8011）的樣本由中國疾控中心（CDC）收集，CDC對樣本進行測試，均對所有篩查的常見呼吸道病原體呈陰性。

其餘4名患者（WH01、WH02、WH03、WH04）的樣本由華大基因採集，檢測結果顯示對常見呼吸道病原體也均為陰性。

九名感染了2019新型冠狀病毒的患者的樣本信息

通過分析9名患者的樣本，研究者獲得了2019-nCoV的8個完整的和2個部分的基因組序列。

這些數據已保存在中國國家微生物數據中心（登錄號NMDC10013002，基因組登錄號NMDC60013002-01至NMDC60013002-10），而華大基因的數據已保存在中國國家基因庫（登錄號CNA0007332–35）。

基於這些基因組，研究者開發了一種實時PCR分析方法，並再次測試了華大基因的原始臨床樣品（WH01，WH02，WH03和WH04），以確定其閾值循環（Ct）值。其餘樣品通過中國疾病預防控制中心開發的另一種實時熒光定量PCR檢測，Ct值範圍為22.85至32.41。

這些結果證實了患者體內存在2019-nCoV。

病毒是最近才侵染人類，在遺傳上與SARS-CoV不同

研究者從9名患者獲取的10組2019-nCoV基因組序列高度相似，表現出超過99.98％的序列同源性性。而作為一種典型的RNA病毒，冠狀病毒的平均進化速率約為每個位點每年10^4個核苷酸取代，每個複製周期都會產生突變。

研究者們認為，這表明該病毒最近才出現在人類群體中。

對2019-nCoV完整基因組進行的源序列搜索則顯示，GenBank（美國國家生物技術信息中心建立的DNA序列數據庫）中最緊密相關的病毒是bat-SL-CoVZC45（同源性87.99％；查詢覆蓋率99％），以及另一種蝙蝠起源的SARS樣乙型冠狀病毒bat-SL-CoVZXC21（登錄號MG772934；同源性87.23％；查詢覆蓋率98％）。這兩種最緊密相關的病毒均採集於2018年中國東部城市舟山。

在五個基因區域（E，M，7，N和14）中，序列同源性大於90％，在E基因中最高（98.7％）。2019-nCoV的S基因與bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的序列同源性最低，僅為75％左右。另外，1b中的序列同源性（約86％）低於1a中的序列同源性性（約90％）。

2019-nCoV與SARS-CoV GZ02（SARS冠狀病毒，檢索號AY390556）和蝙蝠SARS樣冠狀病毒bat-SL-CoVZC45（MG772933）和bat-SL-CoVZXC21（MG772934）的序列同一性

大多數編碼蛋白在2019-nCoV和相關的蝙蝠衍生冠狀病毒之間顯示出高度的序列同源性（見上圖）。不過，一個值得注意的例外是刺突蛋白，僅具有約80％的序列同源性。

與前述最緊密相關的兩者相比，2019-nCoV與SARS-CoV（SARS冠狀病毒，同源性約79％）和MERS-CoV（中東呼吸綜合徵冠狀病毒，同源性約50％）的距離更遠。

針對2019-nCoV和乙型冠狀病毒屬代表性病毒的全長基因組的系統發育分析

系統發育分析表明，2019-nCoV屬於乙型冠狀病毒Sarbecovirus亞屬，與其最接近的bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的分支長度相對較長，並且在遺傳上與SARS-CoV不同。

重要的是，同源性建模顯示，2019-nCoV具有與SARS-CoV相似的受體結合域結構，儘管某些關鍵殘基處存在氨基酸差異。

研究者們提到，2019-nCoV可能能夠與人類的血管緊張素轉化酶2（ACE2）受體結合，而血清ACE測定主要用於肺部疾病的診斷，對肝臟疾病、甲狀腺疾病等其他系統疾病的診療也有一定價值。

蝙蝠進入冬眠，誰是中間宿主？

從流行病學角度來看，研究者研究的9名患者中有8名有接觸武漢華南海鮮市場的歷史，表明他們可能與市場上的感染源密切接觸。但是有一名患者從未去過市場，儘管該患者在疾病發作之前住在市場附近的一家。這表明該患者可能由於飛沫傳播染上病毒或被當前未知的來源感染。

目前可獲得的數據表明，2019-nCoV病毒從蝙蝠庫中感染了人類，但尚不清楚是否一種目前未知的動物充當了蝙蝠與人類之間的中間宿主。儘管研究者的系統發育分析也表明，蝙蝠可能是該病毒的原始宿主，但武漢華南海鮮市場上出售的一種動物可能是促使該病毒在人體內出現的中間宿主。

研究者們強調，一些事實表明：另一種動物正在充當蝙蝠與人類之間的中間宿主。

首先，該病毒暴發於2019年12月下旬首次被報道，當時武漢大多數蝙蝠物種正在冬眠。

其次，在華南海鮮市場上沒有出售或發現蝙蝠，而有各種非水生動物（包括哺乳動物）可供購買。

第三，2019-nCoV與其近親bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21之間的序列同源性小於90％，因此，bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21不是2019-nCoV的直接祖先。

第四，從此前研究結果來看，在SARS-CoV和MERS-CoV中，蝙蝠都是天然的病毒庫（病毒來源），而另一隻動物（SARS-CoV的果子狸和MERS-CoV的單峰駱駝）則作為中間宿主，人類是末端宿主。

因此，根據目前的數據，研究者認為造成武漢疫情爆發的2019-nCoV病毒似乎也可能最初是由蝙蝠作為宿主的，並且可能已經通過在華南海鮮市場出售的目前未知的某種或多種野生動物傳播給了人類。