新疫情已到來(lái) 新病毒來(lái)源于蝙蝠

http://www.coweal.com?? 2018-04-05 14:43　??來(lái)源 澎湃新聞

　　新疫情已到來(lái)：去年，在清遠(yuǎn)的某個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)內(nèi)，開(kāi)始爆發(fā)一場(chǎng)嚴(yán)重的豬疫情，小仔豬在這場(chǎng)疫情里尤為脆弱，發(fā)病2天后即會(huì)死亡。研究人員發(fā)現(xiàn)，新疫情是一種新病毒引起，病毒來(lái)源于蝙蝠。

　　相關(guān)人員針對(duì)這些死豬檢測(cè)了所有已知的病毒后，均顯示為陰性，這讓人開(kāi)始意識(shí)到：或許是一種未知的新疫情已經(jīng)到來(lái)。與此同時(shí)，養(yǎng)豬場(chǎng)附近發(fā)現(xiàn)有蝙蝠出沒(méi)，它們飛翔在上空，對(duì)豬場(chǎng)“投下”糞便，然后飛回棲息地。而棲息地或許正位于豬場(chǎng)附近的山丘里。

　　這則新疫情最后的破解者是中國(guó)SARS病毒的源頭攻克團(tuán)隊(duì)。中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所研究院石正麗團(tuán)隊(duì)是團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人之一， “我們通過(guò)這項(xiàng)工作想提示一下，無(wú)論是養(yǎng)殖業(yè)還是公共衛(wèi)生，我們都要提前去預(yù)防由這些野生動(dòng)物傳到人類(lèi)社會(huì)的這些病原，完全可以避免傳染病的大規(guī)模爆發(fā)。”

　　石正麗等人在2005年曾在菊頭蝠身上找到了和SARS病毒相似的冠狀病毒，并于當(dāng)年將成果刊發(fā)于《科學(xué)》（Science）。2017年，石正麗等人終于在13年之后，在云南昆明地區(qū)一個(gè)小山洞里的蝙蝠身上發(fā)現(xiàn)了SARS病毒所有基因組成，基本完成了對(duì)SARS病毒的溯源工作。

　　破解最新這一疫情的成果于北京時(shí)間4月5日凌晨在線發(fā)表在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）。論文的并列第一作者、中科院武漢病毒研究所研究員周鵬在接受澎湃新聞采訪時(shí)表示，“我們通過(guò)高通量測(cè)序后發(fā)現(xiàn)，這是一種新的病毒，和來(lái)源于蝙蝠的HKU2官網(wǎng)病毒有95%的同源性，大家才意識(shí)到，這可能真的是來(lái)源于蝙蝠的一種病毒。”

　　值得一提的是，得益于此前十余年的SARS研究，該成果前后只花了2個(gè)多月的時(shí)間。通訊作者之一、杜克-新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院新發(fā)突發(fā)傳染病研究所所長(zhǎng)王林發(fā)提到，“這得益于大合作。”王林發(fā)表示，任何單獨(dú)一個(gè)組都無(wú)法快速完成這所有的工作。除石正麗、王林發(fā)，該論文的通訊作者還包括美國(guó)生態(tài)健康聯(lián)盟（EcoHealth Alliance）主席Peter Daszak、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所童貽剛、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院馬靜云。

　　4個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)爆發(fā)疫情

　　2016年10月28日起，廣東清遠(yuǎn)的一處養(yǎng)豬場(chǎng)開(kāi)始爆發(fā)致命的豬疫情。隨后，在距離該養(yǎng)豬場(chǎng)20-150千米范圍內(nèi)的另外3個(gè)農(nóng)場(chǎng)中也相繼爆發(fā)了該疫情。

　　截至2017年5月2日，差不多半年時(shí)間內(nèi)，該疫情共計(jì)導(dǎo)致了4個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)中24693頭仔豬的死亡。在A農(nóng)場(chǎng)里，2月份出生的仔豬有64%（4659/7268）最終病死。

　　而最先爆發(fā)疫情的養(yǎng)豬場(chǎng)此前已經(jīng)因豬流行性腹瀉病毒（PEDV，一種冠狀病毒）爆發(fā)過(guò)疫情。論文中提到，最初在死豬的腸里發(fā)現(xiàn)PEDV病毒，然而2017年1月12日之后，小死豬的腸里再也檢測(cè)不到PEDV。

　　盡管死豬在急速增加，“但檢測(cè)了所有已知的病毒，顯示全部都是陰性的。”周鵬提到。這些信息都在提示，這次疫情爆發(fā)是一種新的疾病。這一新的疫情最終被命名為豬急性腹瀉綜合征（SADS）。

　　該疫情的臨床癥狀和其他已知的腸道冠狀病毒引起的疫情相似，包括急性腹瀉、急性嘔吐。剛出生的仔豬在這場(chǎng)疫情面前尤其脆弱，出生5天以內(nèi)的仔豬會(huì)因體重快速下降而在發(fā)病2-4天后即死亡。

　　相比之下，隨著仔豬逐漸長(zhǎng)大，存活幾率會(huì)大增。5天或更小仔豬發(fā)病后的死亡率高達(dá)90%，在8天或更大的仔豬身上，這一死亡率就可下降到5%。同樣感染病毒的母豬生存幾率則更大一些，只會(huì)表現(xiàn)出輕微腹瀉，大多在2天后即恢復(fù)。

　　截至論文中接收前，疫情已經(jīng)減弱。研究人員用將生病母豬和仔豬從豬群中隔離出來(lái)等措施疫情。

　　SADS冠狀病毒導(dǎo)致疫情

　　基于SADS是一種未知病毒引起的新疫情這點(diǎn)假設(shè)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始正式解謎。

　　研究團(tuán)隊(duì)從患病仔豬小腸中收集樣本，用高通量測(cè)序技術(shù)來(lái)進(jìn)行宏基因組學(xué)分析。最終發(fā)現(xiàn)，SADS冠狀病毒和蝙蝠冠狀病毒HKU2序列匹配。通過(guò)重新組裝，研究團(tuán)隊(duì)獲得了27173bp的SADS冠狀病毒基因，和HKU2冠狀病毒有95%的序列一致性。HKU2首先發(fā)現(xiàn)于在香港和廣東的中華菊頭蝠中。

　　研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在4個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)的急性病仔豬和母豬身上均檢測(cè)到了SADS冠狀病毒，在恢復(fù)或健康的豬身上則沒(méi)有，在附近沒(méi)有SADS跡象的養(yǎng)豬場(chǎng)里也沒(méi)有檢測(cè)到。

　　回顧性PCR分析顯示，在PEDV爆發(fā)的時(shí)候，A農(nóng)場(chǎng)里還同時(shí)存在SADS冠狀病毒，該農(nóng)場(chǎng)里于2016年12月提取的第一個(gè)樣本表現(xiàn)出SADS冠狀病毒強(qiáng)陽(yáng)性。但從2017年1月中旬開(kāi)始，SADS冠狀病毒成為了病豬里檢測(cè)到的主要病毒。

　　研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，在PEDV感染完全檢測(cè)不到后出現(xiàn)了仔豬的大規(guī)模死亡這一事實(shí)，暗示是SADS冠狀病毒引起了豬的致命感染，是那些大規(guī)模疫情爆發(fā)的真正原因，PEDV則不是直接因素。

　　在SADS爆發(fā)高峰期、以及爆發(fā)后期，4個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)里都沒(méi)有檢測(cè)到PEDV和其他一直的豬腹瀉病毒的存在，這些都支持了上述結(jié)論。

　　來(lái)源于菊頭蝠

　　值得注意的是，盡管如前所述，SADS冠狀病毒和HKU2冠狀病毒全基因組的一致性達(dá)到95%，但刺突蛋白基因序列的一致性僅86%。

　　刺突蛋白是什么？周鵬對(duì)澎湃新聞解釋?zhuān)?ldquo;冠狀病毒都是用刺突蛋白來(lái)入侵細(xì)胞，就像‘鑰匙’和‘鎖’一樣，它依賴(lài)于刺突蛋白和細(xì)胞表面的受體結(jié)合，然后才能進(jìn)入細(xì)胞，成功感染，但如果這個(gè)刺突蛋白變異很大的話，它就不能利用受體了。”

　　周鵬強(qiáng)調(diào)，“基于這樣的原因， 86%一致性這樣的數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為SADS冠狀病毒和 HKU2冠狀病毒關(guān)系還不是最直接的。我們之前有做SARS經(jīng)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)跟SARS的刺突蛋白一致性達(dá)到97%、98%這個(gè)樣子，才能夠直接利用人的受體，感染成功。”

　　基于這個(gè)理論，研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)找其他來(lái)源于蝙蝠的冠狀病毒。

　　研究團(tuán)隊(duì)隨后篩選了團(tuán)隊(duì)在2013年至2016年從廣東省的7個(gè)不同地點(diǎn)采集的591個(gè)蝙蝠肛門(mén)拭子。肛門(mén)拭子即用棉簽在蝙蝠的肛門(mén)處掏一下，而取樣時(shí)間則一般在每年的春季和秋季。

　　團(tuán)隊(duì)篩選后發(fā)現(xiàn)，58（9.8%）個(gè)蝙蝠肛門(mén)拭子樣本顯示出陽(yáng)性，且都來(lái)源于中華菊頭蝠。菊頭蝠因有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的馬蹄形鼻葉而得名，也是SARS等許多動(dòng)物源病毒的重要宿主。

　　高通量測(cè)序則得出，這種來(lái)源于中華菊頭蝠中的冠狀病毒（暫時(shí)稱(chēng)“SADSr冠狀病毒”）和SADS冠狀病毒在大小（27.2kb）上近似，總體序列一致性在96%-98%之間。

　　更重要的是，兩者刺突蛋白（樣本分別為162149和141388）的序列一致性超過(guò)了98%。

　　周鵬提到，“我們目前的結(jié)論是，后來(lái)在蝙蝠中發(fā)現(xiàn)SADSr冠狀病毒可能是病豬中發(fā)現(xiàn)的這個(gè)新病毒SADS冠狀病毒的祖先，但同樣直接來(lái)源于蝙蝠中的HKU2冠狀病毒和SADSr冠狀病毒可能來(lái)源于一個(gè)祖先。”

　　石正麗還提到，團(tuán)隊(duì)在豬場(chǎng)周?chē)_實(shí)發(fā)現(xiàn)，有蝙蝠在豬場(chǎng)周?chē)w翔。“這些豬場(chǎng)感覺(jué)是比較新建的，它的位置是在城外，旁邊就是一個(gè)小山丘，我們認(rèn)為這個(gè)小山丘附近是有蝙蝠棲息地的。所以很明顯這個(gè)傳播途徑就是通過(guò)糞便污染豬場(chǎng)的環(huán)境，最后污染到豬。”

　　不過(guò)，周鵬同時(shí)提到，“盡管我們認(rèn)為SADS冠狀病毒是一種完全新型的病毒，但現(xiàn)在有一個(gè)困難是我們還沒(méi)有鑒定出這種新型蛋白它的受體是什么，所以還不好這樣說(shuō)。”

　　SADS和SARS存在相似性

　　引人注意的是，研究團(tuán)隊(duì)在論文中將此番新發(fā)現(xiàn)的SADS疫情和當(dāng)年的SARS聯(lián)系在了一起。

　　SARS于2002年在中國(guó)廣東地區(qū)首次出現(xiàn)，由一種此前未知的SARS樣冠狀病毒引起，導(dǎo)致了逾8000人感染和774人死亡。

　　周鵬表示，“共性第一點(diǎn)就是，它和SARS的起源地僅相距100多公里，第一例SARS來(lái)自于廣東佛山，這個(gè)豬病就來(lái)源于廣東清遠(yuǎn)地區(qū)，兩地也就100多公里的距離。第二個(gè)就是宿主，SARS樣冠狀病毒它的宿主是菊頭蝠，這次豬病的源頭也是菊頭蝠。”

　　至于第三個(gè)相似之處，周鵬提到，“當(dāng)然它們還都屬于冠狀病毒，而且在實(shí)際操作中，我們發(fā)現(xiàn)在同一只菊頭蝠中同時(shí)攜帶了SARS樣冠狀病毒和這次豬病的病毒。而冠狀病毒重組很厲害，就像搭積木一樣，我的模塊放在你那里，你的模塊放在我這里，說(shuō)不定將來(lái)重組成什么。”

　　不過(guò)，不同于SARS的是，研究團(tuán)隊(duì)新發(fā)現(xiàn)的SADS冠狀病毒目前并未發(fā)現(xiàn)會(huì)致人死亡。

　　論文中提到，為調(diào)查可能存在的人畜傳播，研究團(tuán)隊(duì)用抗體檢測(cè)方法分析了35名近距離接觸病豬的養(yǎng)豬場(chǎng)工作人員的血清樣本，結(jié)果沒(méi)有人呈SADS冠狀病毒陽(yáng)性。

　　不過(guò)，正如周鵬提到的冠狀病毒“擅于重組”，這就暗示SARS樣冠狀病毒和這次豬病的病毒或有發(fā)生重組的幾率。“就冠狀病毒的重組歷史來(lái)說(shuō)，完全有這種可能。并且如果是在同一只蝙蝠中或是在同一個(gè)山洞里的蝙蝠同時(shí)攜帶兩種病毒，也會(huì)增加重組的可能性。”周鵬表示。

　　新發(fā)傳染病的戰(zhàn)線往前移

　　對(duì)長(zhǎng)期從事病毒溯源的石正麗來(lái)說(shuō)，避免下一次新疫情的大規(guī)模爆發(fā)是她的終極目標(biāo)。

　　石正麗表示，“通過(guò)這項(xiàng)工作想提示一下，無(wú)論是養(yǎng)殖業(yè)還是公共衛(wèi)生，我們都要提前去預(yù)防由這些野生動(dòng)物傳到人類(lèi)社會(huì)的這些病原。其實(shí)這些病原在自然界是長(zhǎng)期存在的，只要我們對(duì)這些病原進(jìn)行早期的隔離、預(yù)防，或是早期診斷技術(shù)，是完全可以避免這樣的傳染病大規(guī)模爆發(fā)的。”

　　不僅石正麗，論文另一通訊作者Peter Daszak也同樣致力與此。其所在的美國(guó)生態(tài)健康聯(lián)盟官網(wǎng)顯示，他們有一個(gè)項(xiàng)目命名為“PREDICT”，也就是創(chuàng)建龐大的病毒數(shù)據(jù)庫(kù)，預(yù)測(cè)下一次疾病的爆發(fā)可能是因?yàn)槟男┎《尽?/p>

　　周鵬透露，這次研究中用到的蝙蝠樣本除研究團(tuán)隊(duì)此前研究SARS獲得的一部分外，也包括“PREDICT”項(xiàng)目。“這個(gè)項(xiàng)目的支持下，就對(duì)廣泛的蝙蝠樣本進(jìn)行了采集。這一次我們最后鑒定出來(lái)SADS冠狀病毒來(lái)源于蝙蝠，實(shí)際上也是‘PREDICT’項(xiàng)目的一次成功。就是我們的確可以提前預(yù)知蝙蝠中有哪些病毒，將來(lái)有可能會(huì)逃逸到其他物種。”

　　石正麗還提到，“尤其在SARS爆發(fā)以后，我們國(guó)家、包括全球，大家都有一個(gè)共識(shí)，希望把新發(fā)傳染病的戰(zhàn)線往前移。”

　　蝙蝠：新興病毒的天然“蓄水池”

　　值得一提的是，近年來(lái)諸如SARS等大規(guī)模致死疫情都和蝙蝠發(fā)生著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，而蝙蝠也已經(jīng)被公認(rèn)為新興病毒最重要的天然“蓄水池”。

　　周鵬對(duì)澎湃新聞表示，“對(duì)于普通人而言，注意到蝙蝠是因?yàn)槠鋽y帶的都是烈性病毒，例如21世紀(jì)爆發(fā)的這些SARS、埃博拉、中東呼吸綜合征，這些都跟它聯(lián)系到一塊兒了。但就專(zhuān)業(yè)解讀來(lái)說(shuō)，去年P(guān)eter Daszak他們做了一個(gè)很仔細(xì)的研究，比較了各個(gè)異源動(dòng)物攜帶的病毒量的多少，最后通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析出來(lái)，蝙蝠確實(shí)是攜帶病毒最多的物種。”

　　周鵬還從自身研究方向出發(fā)作出第三點(diǎn)解釋。“從免疫學(xué)角度來(lái)說(shuō)，蝙蝠的免疫系統(tǒng)還是很獨(dú)特的，它是唯一一個(gè)會(huì)持續(xù)飛行的哺乳動(dòng)物，飛行這種能力就造成它很多基因和人或者其他哺乳動(dòng)物的基因不一樣，這些不一樣的基因很多就是和抗病毒、免疫系統(tǒng)相關(guān)的。”

　　周鵬等人此前即證實(shí)，蝙蝠體內(nèi)總是保持了一定量的干擾素表達(dá)。干擾素是一個(gè)很關(guān)鍵的抗病毒蛋白，如果它在身體中總是保持“低量”，就相當(dāng)于動(dòng)物本身具有“全天候保護(hù)”的防御機(jī)制。

　　“我們現(xiàn)在初步的結(jié)論是它的免疫通路會(huì)保持一定量的防御狀態(tài)，但不會(huì)免疫過(guò)激。像人感染SARS等病毒最后會(huì)死于過(guò)度的炎癥反應(yīng)，但是蝙蝠的炎癥反應(yīng)和先天免疫不會(huì)過(guò)激，所以它也不會(huì)受到損傷。”周鵬等人此前提到，研究蝙蝠攜帶病毒而不患病這一獨(dú)特之處，有望讓人類(lèi)從中學(xué)習(xí)如何對(duì)抗病毒。

編輯： yujeu