武汉肺炎疫情持续在全球蔓延,关于病毒的起源始终众说纷纭,但科学家最近似乎终于得出定论。由美国、澳洲、苏格兰研究人员组成的团队针对 COVID-19 和相关病毒的公开基因定序数据分析后,科学家表示,并未发现支持实验室人为制造的任何证据,基本上可以说 COVID-19 就是自然界演化的产物。
冠状病毒(Coronaviruses)是自然界中常见的一种病毒类型,可能导致严重程度不等的数种疾病。包含 2003 年爆发的严重急性呼吸综合症(SARS)、2012 年的中东呼吸综合症(MERS)都是其家族的知名成员,而最新出现的 COVID-19 也是成员之一。
从 2019 年 12 月首次于中国湖北武汉市现身至今,COVID-19 已经传播到 158 个国家及地区,截至 3/19 为止,全球已有近 21 万起确诊病例,超过 8,800 名患者死亡,推测还有更多轻症及无症状患者未被诊断。
为了弄清楚更了解关于新病毒的一切,在中国疫情爆发不久后,当地科学家便对 COVID-19 基因组进行了测序,并将数据提供给全世界的研究人员,在《Nature Medicine》刊载的新研究中,美国斯克里普斯研究所(TSRI)和跨国团队透过这些测序数据尝试探索了 COVID-19 的起源与演化方式,发现病毒的两个特征:突刺蛋白 RBD 突变及独特的骨架,基本可以排除掉实验室人为制造出病毒的说法。
在分析病毒突刺蛋白的两个重要特征时,研究人员发现,COVID-19 的受体结合区域(RBD)已经进化成能有效靶向人体细胞表面被称为 ACE2 的受体,考量到突刺蛋白在结合人体细胞上的效率之高,团队认为这不太可能是基因工程下的产物,更像是自然演化的结果。
除此之外,COVID-19 的整体分子结构也支持这项理论。TSRI 免疫学和微生物学副教授、研究作者 Kristian Andersen 指出,如果有人试图设计一种新的冠状病毒做为病原体,他们更可能会利用已知会引起疾病的病毒做为基础,但 COVID-19 的骨架与已知冠状病毒截然不同,反而是和蝙蝠、穿山甲中发现的相关病毒更为相似。
但如果能够排除人为,病毒究竟从何而来?根据基因组测序分析,团队认为,COVID-19 最有可能的起源有两种。
第一种情况,病毒透过在非人类宿主中自然演化为目前的状态,接着跳向人类。由于在进入人体前已经进化到目前致病机制,这种情况中一旦病毒能够感染人类,便可能出现迅速扩散。
这也是以往两大冠状病毒爆发的方式,包含 SARS(麝香猫)、MERS(骆驼)都是如此.至于 COVID-19,团队认为蝙蝠是最可能的来源,因为病毒与蝙蝠冠状病毒非常相似,但因为仍未出现蝙蝠直接传播的案例,推测蝙蝠与人类之间可能还存在着中间宿主。
第二种情况,则是病毒的非致病版本先从动物宿主跳向人类,才在人群中演变为目前的致病状态。由于 COVID-19 病毒的 RBD 结构与在亚洲穿山甲身上的冠状病毒非常类似,有可能是透过中间宿主传给人类,在宿主体内进化后,才演变成出 COVID-19 病毒突刺蛋白上看起来与禽流感菌株的十分相似的“切割位”(cleavage site)特征,变得能够在人与人间迅速传播。
团队强调,目前难以得知 COVID-19 究竟是来自哪种情况,但如果 COVID-19 是以当前致病形式跳入人类,这将增加未来疾病再次爆发的可能性;在病毒株仍可能在动物种群间传播的情况下,病毒很可能重施故技再度出现。
- The COVID-19 coronavirus epidemic has a natural origin, scientists say
(首图来源:Flickr/NIAID CC BY 2.0)
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