中国疾控中心团队最新论文登上《柳叶刀》:新冠肺炎病毒源头与舟山蝙蝠有关

林志佳

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· 1月30日

造成武汉疫情的新型冠状病毒,可能是从浙江舟山蝙蝠上来的,它通过在华南海鲜市场出售的一种目前未知野生动物,再传播给人类。

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中国疾控中心团队最新论文登上《柳叶刀》:新冠肺炎病毒源头与舟山蝙蝠有关

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冠状病毒渲染图(来源:Alamy)

冠状病毒渲染图(来源:Alamy)

“人类是终末宿主,这(新冠肺炎)再次凸显了野生动物中隐藏的病毒库以及它们潜伏到哺乳动物(人)体内的潜力。”

中国疾控中心生物安全首席专家武桂珍说。

2019年12月下旬,中国武汉出现了多位因不明微生物原菌而感染病毒性肺炎的病患。之后,中国疾控中心通过病原鉴定,确定本次病毒性肺炎患者的病原体为新型冠状病毒。1月10日,世界卫生组织将本次武汉发现的病毒被命名为“2019-nCoV”,即“2019武汉新型冠状病毒”。

新冠肺炎疫情正在发生,确诊病例、治愈病例、死亡病例人数都在不断攀升。

不过,本次新型冠状病毒宿主源头究竟在哪儿,以及该病毒是怎么来到武汉、又是通过什么支点跨越到了人类等等,这些重要信息,官方尚未公布结果。

各国科学家都在投入大量时间和精力进行科研,希望找到相关结论。

北京时间1月30日凌晨,世界权威医学期刊《柳叶刀》在线发表两篇关于新型冠状病毒的最新论文。

其中一篇作者为武桂珍、山东第一医科大学施文芳等人,该论文通过对9名受到新冠肺炎感染的武汉病患的遗传基因分析,首次具体得出“新型冠状病毒宿主源头与舟山蝙蝠最为接近”这一结论;另一篇由武汉市金银潭医院张丽等人所著,更侧重临床病例分析。该论文通过对99名新冠肺炎确诊病患的数据,分析新型冠状病毒感染的早期特征。

《柳叶刀》这两篇论文,不但对新冠肺炎病毒源头、传染途径以及易感者等等进行了全方位的数据解析,也综合当下情况,通过大数据分析及科学研究,对“封城”等防控手段进行了更好的解释,对新冠肺炎防疫工作起到了指导作用。

相比目前其他期刊发表的关于新冠病毒的科研报告,本次发布在《柳叶刀》的论文相对权威。该论文由中国疾控中心生物安全首席专家武桂珍领衔,山东第一医科大学附属第一医院、中科院华大基因病原学技术研究中心、温州医科大学陆军总医院、湖北疾控中心、中科院北京生命科学研究所等科学家团队共同研究,中国疾控中心主任、国家卫健委高级别专家组成员高福院士也参与其中。

论文作者们也就此次疫情在文章的最后再次强调了野生动物体内未知病毒对人类的潜在威胁。

新型冠状病毒宿主与舟山蝙蝠有关,相似度高达87.99%

在第一篇研究报告中,科学家从9名被确诊为新冠肺炎患者的支气管肺泡灌洗液与培养物中分离出了样本,进行基因测序和遗传分析工作。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,通过对这九名患者的新型冠状病毒(2019-nCoV)的10个基因组序列进行了新的遗传分析,以确定病毒的起源以及病毒的传染途径。

9 名病患的基本数据

9 名病患的基本数据

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。事实上,经过科研人员以及医生的询问,在这9名确诊新冠肺炎病例当中,有8名患者去过华南海鲜市场,另外一名患者从未去过华南海鲜市场,但在并发之前就住在市场附近的一家旅馆里,如何感染病毒尚不明确。

根据数据以及病患叙述,这个比对结果表明,不管新冠肺炎的疫源地在哪里,病毒源头都是一致的。而且可以确定,新型冠状病毒就起源于一个来源,这中间相隔的时间极短,并且可以被相对迅速地检测到。

那么,这些病毒从何而来呢?

该论文表示,科研人员将新型冠状病毒基因序列与现有病毒库进行比较,这也包括了知名的SARS病毒和MERS病毒。比对结果表明,两种分离出的病毒 bat-SL-CoVZC45 和 bat-SL-CoVZXC21,它们共享87.99%的病毒基因序列。

也就是说,与新型冠状病毒完整基因组序列最为接近的,是2018年科学家在浙江省舟山市的蝙蝠体内分离出的两株病毒,它们的相似性达到88左右。
新型冠状病毒宿主对比图(来源:柳叶刀论文)

新型冠状病毒宿主对比图(来源:柳叶刀论文)

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%。这也同时证实了,尽管新冠肺炎与 SARS 的病毒的源头都为蝙蝠,且有相似的结构,但从数据上看,两次的冠状病毒样本并不一致,也就是说,武汉肺炎疫情的病毒是一种未知的、不同于SARS冠状病毒和MERS冠状病毒的新型冠状病毒。

根据论文当中的数据分析,造成武汉爆发疫情的新型冠状病毒,可能是浙江舟山蝙蝠所衍生出来的,并通过在华南海鲜市场出售的一种目前未知野生动物,再传播给人类。而蝙蝠冠状病毒较易突变,才让新型冠状病毒的源头不太好判断,如果发现了更密切相关的动物病毒,则可以对中间宿主进行解析。

另外,中科院武汉病毒研究所的石正丽团队曾在未审议学术平台 bioRxiv 上发文称,从一种蝙蝠冠状病毒 BatCoV RaTG13 中发现了一个短的 RdRp 区域,这种病毒是在蝙蝠体内检测到的,该区域显示了对新型冠状病毒的高序列同源性,全基因组序列同源性为 96.2%。系统发育分析还表明,RaTG13 是新型冠状病毒的近亲,也就是说,石正丽团队认为,蝙蝠病毒是新型冠状病毒的源头。

两份研究报告,为新型冠状病毒的“蝙蝠起源”提供了更多证据。

武桂珍接受央视采访

武桂珍接受央视采访

“这些数据与一般用于冠状病毒的蝙蝠库一致,特别是与新型冠状病毒一致。然而,尽管蝙蝠很重要,但似乎其他动物宿主正在充当蝙蝠与人类之间的中间宿主。”武桂珍对该论文解释称。

“首先,爆发是在 2019 年 12 月下旬报道的,当时武汉的大多数蝙蝠种类都在冬眠。其次,在华南海鲜市场上没有出售或发现蝙蝠,而许多非水生动物的遗传序列相似度不到90%,这意味着华南海鲜市场不是第一宿主来源,在SARS和MERS 中,蝙蝠都是源头,另一只动物是中间宿主,人类是终末宿主,这再次凸显了野生动物中隐藏的病毒库以及它们潜伏到哺乳动物(人)体内的潜力。”

与此同时,央视武桂珍所在的中国疾控中心已在本月 28 日成功研制出高特异性 PCR 检测试剂,首发了第一株新型冠状病毒毒株信息,并启动了新型冠状病毒的疫苗研发工作。

疫苗研发工作时间同样是大众较为关心的问题。早前高福院士接受央视采访时表示,(新冠病毒)疫苗肯定能够研究成功,病毒有自身发展规律,研发疫苗也有自身规律,不是一蹴而就,疫苗在实验室研制成功后,为了安全需要做动物实验,去人群做临床实验,这是需要时间的。

另据新华社,目前利用信使核糖核酸(mRNA)疫苗技术平台,我们可以将新型冠状病毒的疫苗研发周期缩短到 3.25个月,加上国家卫健委高级别专家组成员李兰娟院士的说法,“拿到疫苗株需要一个半月,之后还需要一个半月的审批过程”。

因此,《柳叶刀》的这份新型冠状病毒宿主的研究,或将大大加快疫苗的实验时间。而根据总体来看,疫苗时间最快需要等到今年五月之后,才可以到人群当中做临床实验。

近百例感染病例解析:发热、咳嗽是患病的重要标志

本周,钛媒体曾报道(《柳叶刀》曝疫源地或非华南海鲜市场,新冠肺炎再添疑云),分析 41 例武汉早期确诊感染的病例,而这一次《柳叶刀》上发布的最新论文,是对上一次数据报告的补充,通过对 99 例经实验室去人的新型冠状病毒感染的确诊病例,进行数据研究和分析,科研团队扩大了病例样本数,患者的临床表征愈发明显。

新的论文表明,患者均为今年 1 月 1 日至 1 月 20 日之间在武汉金银潭医院接受治疗的确诊患者。作者将临床记录,实验室结果和影像学发现与流行病学数据相结合。发现大多数患者是中年人(平均年龄55.5岁),男性(67例患者),大约占比为 49% 的患者有过接触华南海鲜市场的历史(49例患者),其中大部分(46例患者)在华南海鲜市场工作,职位为经理或销售人员,相比之下,上周的《柳叶刀》论文中,这一比例为66%左右。
99名病患的样本数据部分截图

99名病患的样本数据部分截图

另外,论文数据显示,大约一半的病例(50例)发生在患有包括心血管和脑血管疾病(40例)和糖尿病(12 例)的潜在慢性疾病患者中,也就是说,老年男性慢性病患者更易感染新冠病毒。世卫组织在上周的紧急发布会中多次提到,这次的感染病例中,有不少具有基础疾病,而本次的分析结果与这一观点具有一致性。

论文中提到,发热和咳嗽是新冠肺炎最为常见的临床特征。数据表明,入院的所有患者均患有肺炎,并且大多数患者的双肺都受到感染(74例)。大多数患者还存在发烧(82例),咳嗽(81例),还会出现呼吸急促(31例),有五名重症患者还经历了细菌(1例)和真菌(4例)的合并感染等临床特征。

在诊疗方案中,根据卫健委于1月27日颁布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)中,目前救助新冠肺炎病患的方案分为三种:

  1. 试用 α-干扰素雾化吸入,雷米迪维或伦地西韦( Remdesivir,GS-5734)、氯喹(Chloroquine,Sigma-C6628)、洛匹那韦/利托那韦(Ritonavir)等药物方案;
  2. 抗菌、氧疗、电解质平衡等措施,让患者解决肺部问题;
  3. 危重病人用呼吸支持、激素、肠道微生态、血浆、中医、艾滋病药物等治疗手段,让患者缓解病症。

但从整体上看,需要根据病情、当地气候特点以及不同体质等情况再做诊疗决定。

而根据本论文数据上显示,大多数患者接受抗病毒药治疗(75例),抗生素(70例)和氧疗(75例),预后良好。但是,有 17 名患者出现了急性呼吸窘迫综合征(ARDS),其中11人死于多器官功能衰竭。这一死亡率与SARS感染相当(10%),但不如MERS感染那么严重(35%)。作者也表示,随着时间的推移,正在住院的患者中,可能还会有新增的死亡病例。

截至1月25日,99例患者样本中,一半以上的患者(57位患者)仍在医院中,近三分之一(31位患者)已出院。

事实上,就目前所公开的 99 例样本数据,将新冠肺炎的易感人群范围用数据方式标注出来了,另外,论文还根据实验室检测的结果,指出大部分患者的淋巴细胞计数有所降低。这可能是因为在感染之后,体内的细胞因子风暴引发了一系列免疫反应,导致淋巴细胞的数量发生变化。这些结果表明本次新型冠状病毒可能会影响到淋巴细胞,这或许是临床诊断的参数之一。

昨日北京疾控中心副主任庞星火也指出,目前新冠肺炎的易感人群范围,或由输入期到扩散期,目前疫情处于过渡期,也就是说,临床上,接触武汉的本地病例逐渐增多,传播力逐渐扩散。早前,疾控专家曾光在接受央视采访时指出,不能拿SARS去套新冠肺炎疫情,两者有着根本的不同。

该论文的作者也指出,尽管这是同类研究中规模最大的数据分析,涉及99例新冠肺炎的确诊病例,但需要更广泛的研究,包括来自其他城市和国家的患者,才能对这种新型冠状病毒有更全面的了解。

AI、大数据等信息化手段正在对抗新疫情

新的冠状病毒已经实现了跨物种传播,从蝙蝠到野生动物、再感染至哺乳动物上,这也是近20年来,继SARS和MERS之后,第三种成功实现跨物种传播的病毒。它正在以更快的速度在世界蔓延,尽管一直称可防可控,但确诊病例以每日千计增加。

如何控制疫情的蔓延,除了每个人通过戴口罩、勤消毒等公共卫生方式对抗疫情之外,AI、无人机、大数据等信息化科技方式正在不断影响着这次疫情的发展。

正如《柳叶刀》论文当中提到的,大数据让相关部门可以更科学的部署和诊疗。

在1月28日的央视采访中,李兰娟院士称,她在浙江遇到一个病人,本人说没有接触到武汉人,也没有去过武汉华南海鲜市场。但是通过大数据分析,得出其接触过三名湖北人的结论。李兰娟院士认为,利用大数据等信息化手段,可以将这次疫情的传播途径进行很好的解释。

国外团队利用地图大数据报道新冠肺炎疫情

国外一团队利用地图大数据报道新冠肺炎疫情

另外,早前有科研人员利用 AI 机器学习贝叶斯算法,对新型冠状病毒的爆发、R0(基本传染数)值进行分析和预测。值得一提的是,R0 值反映传染病爆发的潜力和严重程度,数值越高,表示疫情越严重。

根据世卫组织的数据显示,该病毒的初步“基本传染数” R0 目前为 1.4-2.5,在医疗机构的传染指数会更大些。而来自英美的高校团队更新R0值为3.11,也就是说,在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染到某种传染病的人,会把疾病传染给其他人的个数平均值。奥克兰大学从事该类型实验的生物学家 Dimitrios Paraskevis在接受钛媒体采访时表示,这种算法虽然没有临床依据,但数据是正确的。

有研究者认为,这一新型冠状病毒相当高的传播数,与该病毒至少经历了三代到四代传播的观点相符,同时也表明,必须采取有效、严格的公共卫生措施,才能减轻新病毒传播产生的负担。

李兰娟院士在接受央视表示,利用 AI、大数据等信息化手段,将疫情信息最快传递到用户手中,这就是新冠肺炎比当年 SARS 的优势。更多人认为,这些技术手段,或成为打败新冠肺炎疫情的最佳助力引擎。 (本文首发钛媒体,作者 | 林志佳,编辑 | 赵宇航)

论文地址:

https://www.thelancet.com/pb-assets/Lancet/pdfs/S0140673620302518.pdf

https://www.thelancet.com/pb-assets/Lancet/pdfs/S0140673620302117.pdf

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.01.23.20018549v2

参考来源:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/tl-pss_1012920.php

http://www.xinhuanet.com/politics/2020-01/26/c_1125503631.htm

https://www.sciencemag.org/news/2020/01/can-anti-hiv-combination-or-other-existing-drugs-outwit-new-coronavirus

http://tv.cctv.com/lm/xinwen1j1/?spm=C28340.P9dhkRStLqPh.EYq0LGFLODJm.85

http://www.nhc.gov.cn/xcs/zhengcwj/202001/4294563ed35b43209b31739bd0785e67.shtml

本文系作者林志佳授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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    切尔诺贝利恐怖地带,抽丝剥茧,中国科学院武汉病毒研究所周鹏博士值得关注!

    2020-01-30 21:17 via pc
  • 独行君 独行君
    回复
    0

    哈哈

    2020-01-31 10:50 via android

Oh! no

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