​最新《柳叶刀》：基因序列分析探讨可能的病毒源头

来源：学术经纬

 ▎药明康德/报道  

今日，权威医学期刊《柳叶刀》在线发表了两篇关于新型冠状病毒的最新论文，一篇涵盖病例分析，另一篇侧重基因组分析。药明康德内容团队也将分两篇文章，为各位读者朋友们介绍其中的关键信息。本篇将介绍病毒基因组带来的一些新洞见。

与舟山蝙蝠病毒最接近

在这项研究中，科学家们从9名患者的支气管肺泡灌洗液与培养物中分离出了样本，进行基因测序工作。从这些样本中，科学家们一共拼接出了8个完整的病毒基因组，以及2个部分完整的病毒基因组。

在获得了这些基因组信息后，研究人员们首先比对了它们之间的基因序列。比对结果表明，这8个完整的病毒基因组高达99.98%，几乎完全一致！考虑到病毒本身较容易突变，这个比对结果告诉我们，从病毒感染人体到医务人员对病毒进行系统性的检测，这中间相隔的时间极短。

▲蝙蝠是许多冠状病毒的野外“储存库”（图片来源：Pixabay）

那么，这些病毒从何而来呢？这篇论文的作者们将其他已知的冠状病毒基因组也纳入了比对的范畴，这也包括了知名的SARS病毒和MERS病毒。比对结果表明，与新型冠状病毒完整基因组序列最为接近的，是2018年在浙江省舟山市的蝙蝠体内分离出的两株病毒，相似性达87.99%。相比之下，新型冠状病毒与SARS和MERS病毒的序列就没那么相像，相似性分别为79%和50%。

基因序列说明了什么？

在进一步的分析中，这些病毒的基因组序列向我们透露了更多细节。先前对于冠状病毒的研究表明，其表面的S蛋白在病毒的感染和传播上有着非常重要的作用。S蛋白可以分为两部分，一块叫做S1亚基，负责和细胞表面的受体结合；另一块叫做S2亚基，负责“钻”入细胞。

前面我们提到，与舟山蝙蝠体内发现的两株冠状病毒相比，此次新型冠状病毒的基因组序列相似性很高。而在S蛋白上，科学家们则看到了一个很有意思的现象——负责“钻”入细胞的S2亚基，与蝙蝠病毒的相似性达到了93%；而负责识别细胞受体并与之结合的S1亚基，相似性则只有68%。这也表明在感染人类上，新型冠状病毒可能有着其特殊性。

那么，这种病毒究竟结合的是什么受体呢？研究人员们发现，尽管与SARS病毒总体而言相似性不是那么高，但在S1亚基上，两者却有着不少保守的氨基酸。基于这些结果，辅以计算机模型，研究人员们猜测新型冠状病毒可能和SARS病毒一样，结合的是人体的ACE2受体。但他们也指出，一些SARS病毒用于和ACE2结合的氨基酸位点，却在新型冠状病毒中发生了变异。因此它也有可能结合我们目前未知的某种受体。

其他的一些讨论

在分离用于测序的样本时，科研人员们也对患者的来源进行过汇总。这9名患者中，有8名在华南海鲜市场有着暴露史，表明他们有可能是在市场内接触到了感染源。然而，第9名患者却从未去过华南海鲜市场，如何感染病毒尚不明确。

▲目前我们尚不清楚第9名患者如何感染病毒（数据来源：参考资料[1]；制图：药明康德内容团队。完整数据请访问参考资料[1]）

作者们做了两种可能性的分析。首先，由于这名患者曾住在华南海鲜市场附近的宾馆，可能通过飞沫传播，感染上了这种病毒；又或者，这名患者体内的病毒来自某个目前还不明确的来源。现在，我们无法区分这两种可能性。

在后续的讨论中，本文的作者们表示，新型冠状病毒和蝙蝠中分离出的病毒序列最为相似，但不大可能直接由蝙蝠传染给人类，理由如下：首先，去年12月，我们才听到有感染病例的消息，而武汉的蝙蝠在当时大部分已进入冬眠；其次，华南海鲜市场中并没有发现贩售蝙蝠的现象。相反，很多“非海鲜”的动物却见在其中贩售，包括可能作为中间宿主的哺乳动物；第三，尽管新型冠状病毒的序列和蝙蝠中分离出的序列最为相似，但两者的相似程度依旧不到90%，表明舟山的蝙蝠体内找到的病毒，不大可能是本次疫情的直接病毒来源。相反，现有的病毒应来自其他的来源；最后，我们已知的两种严重的冠状病毒SARS和MERS，虽然最初的病毒储存库都是蝙蝠，但均通过中间宿主传给人类。

综合来看，研究人员们认为，本次新型冠状病毒可能最初也同样来自某种蝙蝠，然后通过某种在华南海鲜市场贩售，目前还未知的野生动物，传染给了人类。作者们也在文章的最后指出，本次疫情的爆发，再次强调了野生动物体内未知病毒对人类的潜在威胁。

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本文题图来自Pixabay。

参考资料：

[1] Roujian Lu et al., (2020), Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding, Lancet, DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8