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南开大学孙亚民：奥密克戎疑似宿主出现，未来要防动物传人

动物,突变,病毒南开大学孙亚民：奥密克戎疑似宿主出现，未来要防动物传人

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

　　澎湃新闻记者 冯茵伦 实习生 郭秋林

　　继阿尔法、贝塔、伽玛、德尔塔之后，传播速度更快、隐匿性和传染能力更强的奥密克戎来势汹汹，横行西方国家在多国掀起了几乎垂直式的新增病例大潮，并迅速取代德尔塔，成为全球优势流行株，防疫格局随之改变。

　　世界卫生组织（WHO）已将奥密克戎纳入第五种“关切变异株”（VOC）。2021年11月27日，奥密克戎输入中国香港；2021年12月9日，该变异株首次登陆中国内地，并在近期引发全国多地发生聚集性感染或跨省传播病例。

　　但肆虐背后，奥密克戎的起源仍然是个谜。近日，中国疾病预防控制中心徐建国院士团队和南开大学公共卫生与健康研究院孙亚民教授团队在权威专业期刊《生物安全与生物安保杂志》（Journal of Biosafety and Biosecurity）上发表了一篇题为“SARS-CoV-2奥密克戎变体的起源和进化分析（Origin and evolutionary analysis of the SARS-CoV-2 Omicron variant）”的研究论文。

　　该团队发现，奥密克戎不是从德尔塔进化而来，而是形成了单系群谱，与伽马变体系姐妹群，但分支更长。且种种迹象表明，奥密克戎可能在非人类的物种中悄然进化和演变。对此，研究团队通过对鼠适应性毒株和奥密克戎突变谱的对比后发现，奥密克戎病毒株或起源于老鼠，在鼠宿主中进化后重新回传给人类。

　　新冠流行两年，人类已疲于防疫。如若“动物传人”，无疑是雪上加霜。而这一研究结果，或将有助于预测和防止未来危险变体的上升。

　　对此，澎湃新闻（www.thepaper.cn）对话孙亚民教授，试图进一步走近神秘的奥密克戎，探讨接下来的防疫之路。孙亚民表示，动物强大的繁衍能力很适应病毒的进化，通过跟人类的接触，病毒来回“溢出”，会进一步加剧新冠病毒的多样性和难以预测性。未来，我们要防止人传人、物传人，更要防动物传人。

中国疾病预防控制中心徐建国院士团队和南开大学公共卫生与健康研究院孙亚民教授团队发表一篇题为“SARS-CoV-2奥密克戎变体的起源和进化分析”的研究论文。

　　锁定老鼠澎湃新闻：一直以来，外界都有新冠病毒可能是“动物传人”的说法，而动物感染新冠病毒的情况也早有先例。截至2021年12月底，世界动物卫生组织记录了625起动物感染新冠病毒的疫情，如水貂、鹿等。你和团队通过什么契机，把研究对象锁定为老鼠？孙亚民：动物感染新冠病毒的情况主要从2020年的4月开始，当时，变异株在刺突蛋白受体结合域（RBD）上出现了一个关键且重要的突变，叫“N501Y”。而这个突变，赋予了此后出现的新冠病毒一种“广宿主”的适应性能力，可以感染啮齿类动物、猫科类动物，如猫、老虎、水貂等。

　　但是，感染一个动物、能够在动物群体内引起传播，以及能够引起传播并回传给人，是三个完全不同的概念。

　　前期的大量研究表明，很多动物感染后，病毒在动物体内的复制能力并不强，病毒载量也达不到能够引发群体内传播，或传播给其他动物、人类的能力，而且我们也完全可以通过现有的检测手段筛查出来。

　　去年11月，奥密克戎被世卫组织纳入全球需关切的第五种变异株后，我们就针对该病毒展开了深入的分析和研究，发现它和其他变异株有很多不同的地方。

　　比如，它有很多突变的位点数。一个正常进化的新冠病毒，突变累计的速度是一个固定值——在同一时间点分离的不同变体的突变数量一般大抵相同。

　　但我们计算五种VOCs的平均突变数量后发现，奥密克戎变异株的变异数量明显多余其他变体，特别是在刺突蛋白受体结合域（RBD），变体数量不仅多，而且很集中。所以我们当时就怀疑，这种冠状病毒很有可能是受到了一种比较大的“选择压力”，存在更换了宿主的可能。

　　当时，针对奥密克戎的起源问题，我们请教了中国疾病预防控制中心徐建国院士，也就是这篇论文的通讯作者。徐建国院士是我国“反向病原学”概念的提出者，他对于传染病的溯源和传播极为敏感。徐院士认为，奥密克戎可能来源于一种“接近人类生活”的动物，在群体内进化后再回传给人类。

　　在他的指点下，我们对大量文献开展调研，获取基因组序列开展比对研究，寻找证据。

　　在这个过程中，我们发现，奥密克戎存在不寻常的关键突变位置。随后我们开始研究这些突变比较容易在哪些动物身上发生，或比较下在什么样的情况下容易发生，慢慢就锁定到了老鼠身上。

　　“或在老鼠体内缓慢积累突变，反向传人”

　　澎湃新闻：你能否展开说下“关键突变位置”，以及这篇论文的其他研究结果？孙亚民：我们比较了13个鼠适应性菌株与奥密克戎变体的关键突变后发现，奥密克戎变体在病毒S蛋白的五个关键位点——K417、E484、Q493、Q498和N501发生突变。其中，Q493和Q498两个位点的突变与动物感染有关。而Q493K和Q498H突变的菌株，对mACE2的亲和力明显增强。

　　而同样在这五个位点发生突变的另一种毒株，名为“IA-501Y-MA-30毒株”，它是在”IA-501Y“毒株30次传代后，从小鼠肺部样本中所获得的。这种突变谱特征表明，病毒已经适应了感染老鼠的细胞，也就进一步论证了奥密克戎变体可能是在鼠宿主中进化而来的，或者至少来源于与鼠数量相近的啮齿类动物。

奥密克戎和鼠适应SARS-COV-2毒株之间共有的5个关键突变

　　此外，我们还做了VOCs和VOIs的系统发育分析，将奥密克戎放在整个进化树的框架中，进一步揭示了这种变异株的特殊性。

　　到现在为止，新冠病毒的数据库上有600万个基因组，记录了病毒的出现、发展和进化的过程。但我们对比后发现，系统发育树显示没有进化的中间分支，这是一个非常令人惊讶的结果。

　　如果奥密克戎是由德尔塔变体的一个菌株演变而来，如AY.4、AY.23或AY.46（分别是欧洲、亚洲和非洲的主要变体），那么两者会存在共同的突变特征，但奥密克戎与这些菌株没有相似之处，这说明奥密克戎不是从德尔塔进化而来，而是形成了单系群。我们发现，奥密克戎谱系是伽马变体的姐妹群，但分支更长。

　　按时间比例排列的系统发育树显示，在2020年上半年，奥密克戎谱系和伽马谱系发生了分化，这表明奥密克戎可能在非人类的物种中开始进化。经过一年多时间的“沉寂”后，奥密克戎在老鼠体内缓慢积累突变，然后可能通过偶然的机会，反向回传给人类。

　　一直以来，有一种起源假设认为，奥密克戎是在一个免疫功能缺陷的个体中进化而来，例如长期接受化疗的患者或艾滋病（HIV）病人，体内经历了慢性感染并长期进化，因此带有大量稀有的突变

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