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孫滔：華南海鮮市場不是病毒發(fā)源地！中科院團隊基因追蹤“零號病人”再進一步

點擊：作者：孫滔來源：中國科普網(wǎng) 發(fā)布時間:2020-02-24 09:20:12

華南海鮮市場的新冠病毒來自其他地方，這個結論有了基于基因序列的證據(jù)。

中國科學院西雙版納熱帶植物園的研究人員在分析 93 個新型冠狀病毒樣本基因組數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，基于 120 個變異位點得到 58 種單倍型（基因類型）中，來自華南海鮮市場患者樣品單倍型與 H1 有關，而作為更古老的基因類型樣本 H3、H13 和 H38 則來自華南海鮮市場之外。這印證了華南海鮮市場不是病毒發(fā)源地的推論。

(圖 | 新型冠狀病毒 58 種單倍型的演化關系和地理分布格局（A，B），單倍型之間的可能演化關系（C），以及新型冠狀病毒的可能傳播和擴散路線（D）；A 和 B 圓圈中的數(shù)據(jù)是樣本數(shù)量（來源：郁文彬）

這個研究印證了此前 1 月 24 日發(fā)表在《柳葉刀》的研究結論，即追蹤第一批 41 個確診病例發(fā)現(xiàn)，這批最早在 12 月 1 日報告的病例中，總共有 13 個病例與海鮮市場無接觸史。也就是說，病毒在進入海鮮市場之前就已經(jīng)潛入武漢居民的生活中。

這個研究由中國科學院西雙版納熱帶植物園郁文彬聯(lián)合華南農(nóng)業(yè)大學和北京腦科中心的科研人員進行，于 2 月 19 日發(fā)表在中國科學院科技論文預發(fā)布平臺 ChinaXiv 上。

作者認為，確定海鮮市場是不是病毒發(fā)源地對于尋找病毒的來源，以及確定中間宿主，對疫情的控制和避免再次爆發(fā)具有至關重要的意義。

全基因組數(shù)據(jù)分析溯源

圖 | 跨越 8 個編碼區(qū)的 120 核苷酸突變分析（來源：郁文彬）

郁文彬對 DeepTech 解釋說，這是一種基于種群遺傳學的分析方法。一種基因型不等于一個患者，一種新冠病毒單倍型攜帶者有可能是多人，甚至可能是上百人，比如 H1 單倍型就對應了 19 個樣本，但是可以通過這個來溯源，因為某個單倍型患者意味著可能是來自同一個源傳染。

研究人員收集了全世界各領域共享到 GISAID EpiFluTM 數(shù)據(jù)庫中的 93 個新型冠狀病毒樣本的基因組數(shù)據(jù)（截止 2 月 12 日），覆蓋了四大洲 12 個國家。其中有 39 個樣本來自 11 個國家的感染患者，編碼了 31 個單倍型。來自中國的 54 個樣本也編碼了 31 個單倍型。

他們通過全基因組數(shù)據(jù)解析，追溯傳染源及擴散路徑發(fā)現(xiàn)，收到的 93 個樣本包含 58 種單倍型，而 58 個單倍型中，H13 和 H38 是比較“古老的”單倍型，兩者通過單倍型 H3 衍生出了單倍型 H1。

值得注意的是，與華南海鮮市場有關聯(lián)的患者樣品單倍型都是 H1 及其衍生單倍型，而一份來自武漢樣品的更“古老的”單倍型 H3 則與華南海鮮市場無關。作者結合第一批患者報告信息，以及種群擴張時間分析結果，作者推測華南海鮮市場的新型冠狀病毒是從其他地方傳入進來，在市場中發(fā)生快速傳播蔓延到市場之外。

作者還推測，單倍型 H13 和 H38 通過一個中間載體與蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 關聯(lián)，這個中間載體 mv1 可能是一個祖先單倍型，也可能來自中間宿主或者“零號病人”。

“古老的”單倍型 H13 和 H38 的病毒樣品分別來自深圳的病患（廣東首例）和美國華盛頓州的病患（美國首例）。他們的旅行記錄表明 2019 年 12 月底至 2020 年 1 月初都來過武漢。

為什么有 2 個“古老的”單倍型呢？郁文彬對 DeepTech 解釋說，其實 H13 和 H38，以及 H3，它們兩兩之間只有 1 個核苷酸位點的差異，有可能是衍生到 H3 后，發(fā)生了一次轉換的回復突變，衍生到另外一種基因型基因型。并且兩者都是同義突變，即該突變不影響基因表達的結果。這就意味著 2 個“古老的”單倍型極為接近。

現(xiàn)有武漢樣本中沒有檢測到 H13 和 H38 單倍型，作者推測可能是因為現(xiàn)有樣品主要采自幾家定點醫(yī)院，而且樣品采集時間局限于 2019 年 12 月 24 日和 2020 年 1 月 5 日。那么，如果能在武漢其他醫(yī)院早期的病患中檢測到這兩種單倍型，將對于尋找病毒來源非常有幫助。

對于單倍型 H3，其武漢樣本的發(fā)現(xiàn)時間在 2020 年 1 月，但這并不意味著其基因型更“年輕”。郁文彬解釋說，可能是因為病毒在被傳染到這位攜帶者身上沒有發(fā)生變異，或者很早傳染到這位患者，只是沒有發(fā)病。

追蹤“零號病人”

圖 | 新型冠狀病毒單倍型的樣品采集時間情況。紅色圈的樣品是確認與華南海鮮市場有關；藍色圈的樣本確認與海鮮市場無關（來源：郁文彬）

華中農(nóng)業(yè)大學一位匿名教授評價說，這是一項基于現(xiàn)有新型冠狀病毒基因組序列的研究。理論上根據(jù)其變異的情況，是能夠溯源各個樣本之間的關系，到底是父子關系還是兄弟姐妹關系，到底復制了多少代。那么就可以最終追溯出最早的新冠病毒從哪里來。當然這里有一個假設是病毒是從動物傳播到人。

在華南海鮮市場之外發(fā)現(xiàn)單倍型 H3 也就意味著，H3 攜帶者傳染了去華南海鮮市場的人，結果將人流擁擠的華南海鮮市場變成了病毒傳播爆發(fā)點。

他認為，溯源很重要，這個研究是通過大數(shù)據(jù)分析的，非常有意義。最核心的調查是最早感染新冠病毒的那幾個人，這尤其需要醫(yī)院配合，但是醫(yī)院可能現(xiàn)在沒心思、沒精力來做這件事，那些醫(yī)生可能也沒有進化基因組學的背景，所以他們也可能沒有認識到這件事的價值。

他說，至于這個最原始的攜帶者，也就是“零號病人”，可能是接觸蝙蝠的人。理論上還是能夠追溯的，即使零號病人已經(jīng)去世，在某個醫(yī)院應該還保留了他的血液樣本。

郁文彬認為，最原始的單倍型不太可能存在現(xiàn)在的患者身上，因為病毒的變異太快。他們現(xiàn)在能拿到的數(shù)據(jù)已經(jīng)是最早是 12 月 24 日，因為沒有早期的樣本就很難去溯源，“我們猜測國內醫(yī)院可能沒有保存早期患者的組織材料，當然我們非常希望有早期的樣品存在”。

郁文彬表示，這個研究有個不足，那就是 93 個樣本中，武漢樣本主要是早期的，如果有更多武漢樣本進行基因組測序的話，可能在溯源方面可以找到更多的證據(jù)，比如說找到 H13 和 H38 單倍型，可能可以幫助找到病毒來源。

一個好消息

郁文彬說，這項研究主旨是分析整個新冠病毒基因組的變異情況，以及弄清楚新冠病毒傳播式樣，基于傳播和擴散的分析，為尋找病毒來源提供基因上的證據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒基因組沒有發(fā)生重組事件，93 個基因組之間有 120 核苷酸發(fā)生了突變（0.41% 序列長度），并均勻分散在 10 個編碼區(qū)。120 個突變的核苷酸關聯(lián)了 119 個氨基酸密碼子，其中 79 個密碼子（65.83%）改變了氨基酸類型，并有 42 個（53.17%）氨基酸理化性質都被改變。

“新冠病毒基因組尚未發(fā)生重組事件”的結論是一個好消息，也就是說不會產(chǎn)生新的全新的病毒毒株。

研究的另一個結論是，新冠病毒在 2 月 12 日之前發(fā)生過 2 次明顯的種群擴張。

根據(jù)新型冠狀病毒基因組發(fā)生重組時間推算，1 月之前的種群擴張發(fā)生時間是 12 月 8 日，那么病毒可能在 12 月初，甚至 11 月下旬即已經(jīng)開始有人際傳播，隨后在華南海鮮市場加快了人際傳播。

研究推算 2 月份之前的種群擴張時間在 1 月 6 日，這個可能與元旦假期有關聯(lián)。需要指出，此時國家疾控中心發(fā)布了 2 級應急響應。

研究團隊認為，當時的預警起到了一些警示作用，公眾活動和出行都有所減少。如果當時的警示能引起大眾更廣泛的重視，那么 1 月份中下旬向全國和全球蔓延的病例會有所降低。

（來源：昆侖策網(wǎng)，轉編自“中國科普網(wǎng)-DeepTech深科技”）

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