新冠病毒突變?yōu)椤案鼜?qiáng)”亞型？最新結(jié)論并不如此

防務(wù)

      新京報(bào)快訊（記者 李玉坤）《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》3月3日在線(xiàn)發(fā)布了北大生命科學(xué)院研究員陸劍等人的論文，媒體對(duì)此論文解讀稱(chēng)，新冠病毒已經(jīng)突變，演化為兩個(gè)亞型，其中一個(gè)亞型“傳染性”更強(qiáng)（aggressive）。
      3月11日晚，記者發(fā)現(xiàn)陸劍等人已經(jīng)重新提交了手稿，在文末解釋稱(chēng)，“aggressive”（具有侵略性）用詞具有誤導(dǎo)性，他們沒(méi)有關(guān)于病毒致病性的結(jié)論。
& l. V+ k6 T% E& @& m; [新冠病毒變異后會(huì)更有“侵略性”？
, k2 E1 }$ Z) P& }+ `( C2 x      論文作者補(bǔ)充聲明
      陸劍等人研究了103個(gè)新冠病毒基因組發(fā)現(xiàn)，由于一個(gè)蛋白編碼位點(diǎn)的突變產(chǎn)生的差別，將新冠病毒毒株清晰分為兩組，被媒體稱(chēng)為“亞型”。但有學(xué)者認(rèn)為，目前變異造成的差異不足以叫“亞型”，叫“分枝”（clade）比較合適。
      陸劍等人在重新提交的論文中，做了補(bǔ)充性聲明：
/ w" u2 H+ ?8 {( m0 _1 k, y0 ~; {' q      “在我們最近發(fā)表的文章，分析結(jié)果顯示，103個(gè)SARS-CoV-2病毒基因組存在兩種不同的譜系；分別稱(chēng)之為‘L’和‘S’譜系。我們用來(lái)定義L和S譜系的氨基酸位點(diǎn)位于ORF8（開(kāi)放閱讀框8。所謂開(kāi)放閱讀框是指是DNA序列中具有編碼蛋白質(zhì)潛能的序列——記者注。）基因，這個(gè)基因還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)具有任何已知的重要功能。基于‘L’譜系的頻率高于譜系S的發(fā)現(xiàn)，我們將L譜系描述為‘a(chǎn)ggressive’（具有侵略性）。我們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，在本研究闡述的內(nèi)容中，‘侵略性’一詞會(huì)具有誤導(dǎo)性，應(yīng)該用更精確的術(shù)語(yǔ)‘更高的頻率’代替。簡(jiǎn)而言之，盡管我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)譜系自然并存，但我們沒(méi)有提供任何證據(jù)支持關(guān)于SARS-CoV-2毒力或致病性的任何流行病學(xué)結(jié)論。因此，我們將在本文的印刷版本中進(jìn)行更正，以避免產(chǎn)生誤導(dǎo)?！?/font>
% r' ]1 ^) L2 j& G1 v. x$ P      在此前的報(bào)道中，媒體多用“亞型”這一表述。從聲明中可以看出，陸劍等人并不認(rèn)為突變產(chǎn)生了兩個(gè)“亞型”，而是用了“譜系”這一說(shuō)法。
      在論文剛公布的時(shí)候，媒體報(bào)道，“新變異出的L亞型更具傳染性”。對(duì)于這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，陸劍等人做了重點(diǎn)更正，認(rèn)為此前用詞具有誤導(dǎo)性。
      新冠病毒有多愛(ài)突變？
      已記錄481個(gè)變異
      湖北省疾控中心衛(wèi)生檢測(cè)檢驗(yàn)研究所流感參比實(shí)驗(yàn)室主任劉琳琳等人在另一篇論文中提到，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，新冠病毒的基因組大小從29,409bp到29,911bp不等，包括183個(gè)可變位點(diǎn)。
  L1 T4 n; M) H! _8 R. m! T, s      記者發(fā)現(xiàn)，截至3月12日5時(shí)，國(guó)家生物信息中心2019新型冠狀病毒信息庫(kù)中已經(jīng)記錄了482個(gè)新冠病毒的變異。
新型冠狀病毒信息庫(kù)記錄4種變異類(lèi)型，分別是SNP（單核苷酸多性態(tài)，就是單個(gè)堿基的改變）、deletation（缺失，一個(gè)或者多個(gè)核苷酸丟失）、insertion（插入，多了一個(gè)或多個(gè)核苷酸）、indel（插入或缺失）。其中SNP最多，有461條。其次是deletation，有20條。因?yàn)樾鹿诓《臼荝NA單鏈，這種病毒SNP變異特別常見(jiàn)。
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      新冠病毒各基因的變異情況。
% f- S: g! O, x% J2 D$ K      陸劍等人用來(lái)定義L和S譜系的氨基酸位點(diǎn)位于ORF8（開(kāi)放閱讀框8）。從新型冠狀病毒信息庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)看，ORF8的變異不是最多的。并且，陸劍等人表示這個(gè)基因還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)具有任何已知的重要功能。
7 n, G3 Q/ S2 p3 E3 y7 e      記者了解到，S基因具有重要功能，這個(gè)基因用來(lái)生產(chǎn)S蛋白（spikeprotein，翻譯為棘突蛋白、長(zhǎng)釘?shù)鞍?、穗蛋白），棘突蛋白?huì)和病毒宿主細(xì)胞受體ACE2結(jié)合，使得病毒能夠侵入到細(xì)胞內(nèi)。
      在S基因中，有一處重要突變一直是各國(guó)科學(xué)家研究的重點(diǎn)。南開(kāi)大學(xué)高山等人發(fā)現(xiàn)，新冠病毒的受體結(jié)合基序中多了一個(gè)Furin蛋白酶切位點(diǎn)，這在蝙蝠冠狀病毒和穿山甲冠狀病毒中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。不同于SARS等其他大部分Beta冠狀病毒，這個(gè)變異使得新冠病毒可能采用了HIV等其他病毒的類(lèi)似的包裝機(jī)制，它的棘突蛋白獲得了更高的侵染細(xì)胞的效率，更具感染性。
      兩個(gè)譜系有何差別？
      L型由S型衍化而來(lái)
' h- A9 i  }+ F0 _9 U' U5 y' ]0 b      陸劍等人用完全連鎖的SNP區(qū)分了新冠病毒的兩種譜系，在103株新冠病毒病毒株中，有101株表現(xiàn)出兩個(gè)SNP之間的完全連鎖：72株表現(xiàn)出“CT”單倍型（定義為“L”型，因?yàn)槭橇涟彼岬拿艽a子），29株在這兩個(gè)位點(diǎn)表現(xiàn)出“TC”單倍型（定義為“S”型，因?yàn)槭墙z氨酸的密碼子）。由此可見(jiàn)，L為主要類(lèi)型（占70％），S為次要類(lèi)型（占30％）。
; g& F" M, \& t% t4 v( E4 v8 n      他們將新冠病毒和其他高度相關(guān)的病毒基因組比對(duì)，發(fā)現(xiàn)S譜系的核苷酸與最密切相關(guān)的病毒的同源位點(diǎn)相同，L型比S型更多，但S型實(shí)際上更“老”。不過(guò)，盡管L型是從古代S型新進(jìn)化而來(lái)的，但它在人類(lèi)群體中的傳播或復(fù)制速度更快，從而導(dǎo)致其積累的突變比S型更多。
      從武漢分離出的27種病毒中，有26種（96.3％）為L(zhǎng)型，只有1種（3.7％）為S型。但是，在武漢以外地區(qū)分離出的其他73種病毒中，L型為45種（61.6％），S型為28種（38.4％）。這種比較表明，L型在武漢比其他地方普遍得多。

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! ^+ |+ o+ {) f$ r6 w4 G# j, v/ j      新冠病毒分化的兩個(gè)譜系。
. O9 {( V5 V6 C0 }      劉琳琳等人做的研究，也顯示出了類(lèi)似的進(jìn)化和分布關(guān)系。
2 }  v, r, x6 H  s- U      他們通過(guò)分析146個(gè)基因組，發(fā)現(xiàn)了183個(gè)替換位點(diǎn)，將新冠病毒分為80個(gè)單倍型。其中，與其祖先單倍型相比，一個(gè)被稱(chēng)為H3的單倍型及其衍生的單倍型數(shù)量很大，并在湖北（尤其武漢）廣泛分布。除中國(guó)外，其他15個(gè)國(guó)家提供的65個(gè)病毒樣本被分配給43個(gè)單倍型。其中，H3衍生出來(lái)的單倍型有27種，它的兩個(gè)祖先單倍型H14衍生的單倍型11種，H15衍生的單倍型3種。

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; r" W5 ^  q4 d  v      各單倍型之間的衍化關(guān)系。
5 f3 R/ w; ^! j3 [2 @4 h* {      值得一提的是，陸劍等人發(fā)現(xiàn)，有兩個(gè)樣本包含了S和L兩種類(lèi)型，這兩個(gè)樣本都來(lái)自國(guó)外——美國(guó)和澳大利亞。他們猜測(cè)，患者可能感染了至少兩種不同的新冠病毒。
      直接來(lái)源到底是哪種動(dòng)物？
- v$ j! U7 Q7 x, E5 w5 }      穿山甲不太可能
+ q: \" m. v1 c9 s$ U& s      陸劍等人除了研究新冠病毒的進(jìn)化外，還研究了新冠病毒的起源，著重分析了是來(lái)自蝙蝠還是穿山甲。
! S- `) p, }" M3 y3 H5 D5 S1 b      全基因組系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)表明新冠病毒最接近蝙蝠冠狀病毒（RaTG13），其次是穿山甲相關(guān)冠狀病毒，然后是人的SARS病毒。劉琳琳等人也得出了相同的結(jié)論，基于系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)，蝙蝠冠狀病毒（bat-RaTG13-CoV）與新冠病毒和兩個(gè)從廣東采集的穿山甲冠狀病毒的姊妹病毒的遺傳距離相對(duì)較大，穿山甲可能不是新冠病毒中間宿主。

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) [/ @8 L( t: ?7 o# p      蝙蝠、穿山甲和人類(lèi)新冠病毒的遺傳距離。
3 z9 S  u) Q4 _9 w% k4 ?      不過(guò)，陸劍等人發(fā)現(xiàn)，盡管新冠病毒與蝙蝠SARS相關(guān)冠狀病毒（SARSr-CoV-RaTG13）之間的基因組核苷酸差異僅4％，但中性位點(diǎn)的差異為17％，表明兩種病毒之間的差異比以前估計(jì)的要大要多。作者做了一個(gè)對(duì)比，這個(gè)差異是人與黑猩猩之間差距的14倍，是人與恒河猴之間差距的2倍。
# E* O/ ~: D8 V8 g2 @9 c      此外，有一些研究表明穿山甲可能為新冠病毒提供了部分棘突基因（上文說(shuō)的S基因）。棘突蛋白受體結(jié)合域中的6個(gè)關(guān)鍵氨基酸殘基，和SARS病毒相比，新冠病毒有5個(gè)殘基都不同，并且新冠病毒與受體ACE2的結(jié)合親和力更高。蝙蝠冠狀病毒（RaTG13）也是6個(gè)中只有1個(gè)相同，但有趣的是，穿山甲冠狀病毒和新冠病毒的6個(gè)關(guān)鍵氨基酸殘基是相同的。
- `- n+ U; N# s9 `/ j4 t      有人提出，新冠病毒的棘突蛋白受體結(jié)合域可能是由穿山甲中最近的重組事件引起的。陸劍等人認(rèn)為，盡管棘突蛋白產(chǎn)生過(guò)重組，但新冠病毒和穿山甲冠狀病毒中相同的功能位點(diǎn)也可能是巧合的趨同進(jìn)化的結(jié)果，香港大學(xué)管軼等人在此前的論文中表達(dá)了相同的觀(guān)點(diǎn)。
! L: [: k) H8 f8 P/ D      【主要參考論文】
3 R% g0 h# m. Y3 o; C" a2 tGenome-widedata inferring the evolution and population demography of the novel pneumonia coronavirus (SARS-CoV-2). bioRxiv2020.03.04.976662
On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2. National Science Review, nwaa036
( I! ]# B: Q3 N2 r; W( y6 F9 B      新京報(bào)記者 李玉坤




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桃李無(wú)言