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我校學(xué)者在《柳葉刀》發(fā)文:應(yīng)在全球范圍開展新冠病毒溯源研究

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9月17日,包括中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院王辰、王健偉、馮錄召、楊維中等在內(nèi)的研究人員在權(quán)威醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》發(fā)表題為《為預(yù)防大流行應(yīng)在全球范圍開展新冠病毒溯源研究》(SARS-CoV-2's origin should be investigated worldwide for pandemic prevention)的文章。    

文章指出,新冠病毒很可能源于自然,而不是實驗室。迄今尚未發(fā)現(xiàn)可信的證據(jù)證明病毒的自然來源在中國。    

文章建議,下一階段的溯源研究不應(yīng)僅聚焦中國,而應(yīng)開展全球多地溯源。建議全世界所有高級生物安全實驗室開展內(nèi)部核查。    

文章最后強(qiáng)調(diào),任何缺乏證據(jù)的假設(shè)都可能會造成科學(xué)界內(nèi)部的割裂,以致不同種群間的割裂,這不僅不利于全球團(tuán)結(jié)合作抗擊疫情,也與科學(xué)和人道主義精神相悖。


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自2020年1月上旬中國向國際社會公布報告COVID-19疫情以來,SARS-CoV-2的溯源受到全世界高度關(guān)注。通過全球科學(xué)家的共同努力,目前多項科學(xué)研究的初步結(jié)論為:由動物到人的跨種溢出是SARS-CoV-2的最可能來源,而SARS-CoV-2來源于實驗室病毒泄露的假設(shè)是極為不可能的。但該病毒在何時何地通過何種途徑跨種傳播給人類、第一個感染病例在何時何地出現(xiàn),尚無明確結(jié)論。


生命科學(xué)發(fā)展到今天,盡管技術(shù)上存在人為制造特定病毒的可能性,但疫情發(fā)生后國際科學(xué)界公認(rèn)SARS-CoV-2并非人為制造,而且也沒有任何實驗室在新冠疫情暴發(fā)之前操作過SARS-CoV-2或者其近源祖先。中國科學(xué)院武漢病毒研究所(以下簡稱「武漢病毒所」)在《自然》雜志首次報道一株新冠病毒相關(guān)的蝙蝠來源冠狀病毒RaTG13的全基因組序列,盡管該病毒與SARS-CoV-2序列相似性較高,但兩者基因組間仍存在1000多個核苷酸的差異,國際科學(xué)界公認(rèn)該病毒不可能是新冠病毒的直接來源。同時,基于現(xiàn)有的技術(shù)和條件,以RaTG13為模板也無法制造出新冠病毒。武漢病毒所此前研究工作中所分離和操作的冠狀病毒活病毒(如WIV1、WIV16等)為蝙蝠SARS相關(guān)冠狀病毒或Alpha冠狀病毒,均與SARS-CoV-2差異較大,沒有證據(jù)表明SARS-CoV-2是由這些病毒改造或進(jìn)化而來。武漢病毒所在2019年12月之前并未發(fā)現(xiàn)與COVID-19相似的呼吸道疾病,且通過SARS-CoV-2特異性血清學(xué)篩查也未發(fā)現(xiàn)有工作人員感染新冠的血清學(xué)證據(jù),這也說明武漢的早期疫情和實驗室沒有關(guān)聯(lián)。


2003年,SARS疫情之后,中國針對高級別生物安全實驗室和實驗活動,建立了嚴(yán)格的管理和監(jiān)督體系,出臺了一系列法律法規(guī),在實驗室準(zhǔn)入、人員資質(zhì)考評、研究內(nèi)容審批、實驗操作監(jiān)管、設(shè)施設(shè)備運行、廢棄物處理以及健康監(jiān)測等方面具備嚴(yán)格的全鏈條管理制度,每個實驗室每年有嚴(yán)格的內(nèi)部審計,并要接受政府多部門的飛行檢查,在這種情況下發(fā)生「病毒人造」和「實驗室泄露」也是極不可能的。世衛(wèi)聯(lián)合專家組在對武漢生物安全實驗室進(jìn)行嚴(yán)格的考察后也認(rèn)為病毒「極不可能」來自于實驗室。因此,在沒有證據(jù)的情況下,實驗室來源目前不應(yīng)成為SARS-CoV-2溯源研究的優(yōu)先事項。相反,正如世衛(wèi)-中國SARS-CoV-2全球溯源研究第一階段聯(lián)合報告所述,全世界所有高級生物安全實驗室各自的內(nèi)部核查是進(jìn)一步排除「實驗室泄露」假設(shè)的更好選擇。


從歷史上看,人類新發(fā)傳染病疫情多是動物源性病原體突破物種屏障所致。到目前為止,最有可能的情況是SARS-CoV-2起源于自然。查明病毒的確切自然起源也有助于排除其他假設(shè)。對SARS-CoV-2的密碼子偏好性以及基因組結(jié)構(gòu)特點的分析,顯示其與野生動物攜帶的冠狀病毒更為相似,而其動物起源的進(jìn)化特征以及在被感染人群中的快速適應(yīng)性突變等現(xiàn)象也提示該病毒更可能來自于自然界。有不同的證據(jù)表明,柬埔寨、泰國、日本和中國西南邊境等多個地區(qū)的菊頭蝠物種以及反走私行動中繳獲的馬來穿山甲攜帶與SARS-CoV-2相近的冠狀病毒,雖然這些病毒并非SARS-CoV-2的直接起源,但提示我們在全球范圍內(nèi)追查SARS-CoV-2動物起源的進(jìn)化特征是非常必要的,即對冠狀病毒的多種野生動物宿主進(jìn)行核酸和血清水平的檢測以進(jìn)一步追尋其跨種溢出的自然源頭。同時,多項研究報道也指出,SARS-CoV-2可感染包括水貂、果子貍、貓、穿山甲、兔、雪貂、狐貍、鹿等在內(nèi)的多種哺乳動物,SARS-CoV-2相關(guān)病毒完全有可能在世界許多地區(qū)反復(fù)跨越人與動物之間的物種屏障。事實上,幾乎可以肯定,這種動物對人類的傳播正在反復(fù)發(fā)生,在病毒傳染給人類之前,存在許多不成功的跨種跳躍。所以,在全球更廣泛的動物物種中追查其可能的中間宿主也同等重要。


從目前溯源研究的進(jìn)展來看,SARS-CoV-2的來源可能十分復(fù)雜,這也表明SARS-CoV-2的溯源研究是一項艱巨的任務(wù)。多國多項研究發(fā)現(xiàn),SARS-CoV-2可能在2019年12月底前就已存在。武漢首次報道了2019年12月底暴發(fā)的COVID-19疫情,但進(jìn)化動力學(xué)分析顯示,COVID-19疫情可能開始于12月底之前。全球多地也相繼報道,在2019年12月及以前有可能存在COVID-19病例及環(huán)境陽性樣本,如意大利9月-12月期間的人群核酸或血清學(xué)陽性結(jié)果及污水的核酸陽性結(jié)果,法國12月份的核酸和血清學(xué)陽性結(jié)果,以及巴西報道的11月份存在的污水核酸陽性結(jié)果等。而近期的血清學(xué)研究也顯示,美國多個州可能在2019年12月份就存在SARS-CoV-2感染,在時間上遠(yuǎn)早于美國第一個核酸確診病例。雖然上述發(fā)現(xiàn)有些結(jié)果尚未通過核酸測序得到證實,使用的一些方法尚未標(biāo)準(zhǔn)化,血清學(xué)檢測也可能受到抗體交叉反應(yīng)性的影響,但這些證據(jù)依然非常值得我們進(jìn)一步跟進(jìn)調(diào)查。


此外,研究表明,SARS-CoV-2亦可能通過冷鏈傳播。2020年,在中國的北京和青島等多個地區(qū)均發(fā)生過與接觸冷凍海產(chǎn)品有關(guān)的COVID-19疫情,被從冷凍食品及其外包裝中檢測到新冠病毒核酸甚至分離到活的病毒,提示冷鏈運輸在新冠病毒傳播中可能扮演重要角色。而針對SARS-CoV-2在不同溫度和不同物體表面的存活和感染性研究也表明,在低溫環(huán)境下,該病毒可以在不同的食品和物體表面較長時間保持感染性,冷鏈環(huán)境的工作人員可能會因為接觸被污染的制品被感染從而成為新的傳染來源。這意味著SARS-CoV-2可以通過冷鏈造成跨地區(qū)感染并擴(kuò)散疫情,所以病毒的最早發(fā)現(xiàn)地不一定是病毒的起源地。


鑒于世衛(wèi)-中國聯(lián)合專家組圍繞武漢開展的第一階段溯源研究所揭示的SARS-CoV-2起源的復(fù)雜性和眾多未決問題,亟需以廣泛的國際合作,圍繞更早期的新冠病例及可能存在的陽性樣本,采用多檢測技術(shù)結(jié)合的方法,在整合基因組序列、臨床數(shù)據(jù)和流行病學(xué)數(shù)據(jù)以及環(huán)境檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上,我們建議在全球多地同步系統(tǒng)開展SARS-CoV-2來源的以下幾項研究,而不僅僅是在中國:


(1)在全球其他野生動物未采樣或采樣不足的地區(qū),特別是重點物種存在的熱點地區(qū),采集野生動物樣本,并收集可能留存的早期動物樣本,檢測和分析其攜帶Sarbecovirus病毒及其相關(guān)的血清抗體,搜尋與SARS-CoV-2同源的病毒;


(2)借鑒中國對野生動物交易市場上下游供應(yīng)鏈開展研究工作的經(jīng)驗,在全球范圍內(nèi),對跨境野生動物交易市場和上下游的供應(yīng)鏈進(jìn)行回顧性調(diào)查,采集樣本,同時收集可能留存的早期動物和環(huán)境樣本,進(jìn)行病毒檢測;


(3)根據(jù)前述的可能更早期病例線索,在全球范圍內(nèi)開展回溯性研究,具體包括可疑病例、死亡病例的搜索和重識別,對可能有留存的早期病人拭子、組織以及血庫樣本的實驗室重檢測;


(4)在整合全球高質(zhì)量病毒基因組原始信息基礎(chǔ)上,開展進(jìn)一步的新冠病毒系統(tǒng)發(fā)生分析和共祖時間分析,結(jié)合流行病學(xué)和地理信息,構(gòu)建包括初始病毒數(shù)量和動態(tài)傳播速度等信息在內(nèi)的病毒譜系的進(jìn)化史;


(5)分析病毒在不同溫度下的生存能力和傳染性,進(jìn)一步評估冷鏈在引入病毒并造成傳播過程中發(fā)揮的作用,并在全球范圍內(nèi)追溯冷鏈進(jìn)口產(chǎn)品的來源,開展回顧性抽樣調(diào)查。


SARS-CoV-2是人類共同的敵人。如同其他傳染病一樣,它也沒有國界。人類面對百年不遇的大疫,應(yīng)全球緊密合作,這是人道主義的問題,即便是在戰(zhàn)爭時期也得到了尊重。中國科學(xué)家和醫(yī)務(wù)工作者始終堅持開放合作的態(tài)度,即使在應(yīng)對新冠疫情最艱難的時期也與全球科學(xué)家溝通并開展了多方面的國際合作,全力為世界抗擊新冠疫情提供了詳實的科學(xué)證據(jù)。特別是疫情發(fā)生后,中國疾病預(yù)防控制中心、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、武漢病毒所等科研單位對病例樣本進(jìn)行平行實驗室檢測,通過共同努力確定SARS-CoV-2為引發(fā)疫情的病原體,并立刻向全球共享了病毒全基因組序列,為全球診斷試劑和疫苗、藥物研發(fā)等提供了依據(jù)。中國科學(xué)家還與國際科學(xué)家一道第一時間向全球發(fā)出大流行的預(yù)警。此外,中國科學(xué)家自疫情暴發(fā)以來也開展了一系列的研究來調(diào)查SARS-CoV-2的起源,并且在流行病學(xué)、感染機(jī)制和動物宿主搜尋方面取得了許多進(jìn)展。


目前還沒有足夠的證據(jù)確定SARS-CoV-2的自然來源是在中國還是其他地方。由于武漢首次報道了該起疫情,世界衛(wèi)生組織召集了一個研究小組,與中國專家一起,在過去的一年里在武漢進(jìn)行了廣泛的調(diào)查,然而,迄今沒有發(fā)現(xiàn)可信的證據(jù)來確認(rèn)武漢發(fā)生了最初的由動物到人類的適應(yīng)。由于該病毒從動物到人類的適應(yīng)是發(fā)生在武漢還是其他地方尚不清楚,因此有理由建議下一階段的溯源研究不應(yīng)僅聚焦中國,而應(yīng)開展全球多地溯源,以確定第一次動物傳染給人類的時間和地點。


當(dāng)下,國際衛(wèi)生已經(jīng)轉(zhuǎn)化為全球健康的理念。我們應(yīng)該明白,對SARS-CoV-2的溯源是為了全球共同更好地預(yù)防和應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的類似重大疫情。需要強(qiáng)調(diào)的是,溯源工作的性質(zhì)是以科學(xué)研究來尋找病毒來源的科學(xué)證據(jù),艾滋病毒等溯源的研究經(jīng)歷也提示這項工作的難度是很大的,很可能需要長期的科學(xué)探索才能完成,而且疫情的首次報道地并不一定是病毒的起源。此外,SARS-CoV-2溯源研究應(yīng)由全球科學(xué)家本著科學(xué)求是的態(tài)度開展,而不應(yīng)受到外部力量的干擾。在疫情防控如此緊迫的時候,團(tuán)結(jié)合作是最有力的武器,符合人類的共同利益,也是構(gòu)建人類衛(wèi)生健康共同體的基石。中國科學(xué)家也承諾將繼續(xù)秉承開放合作的態(tài)度,與各國、各方協(xié)同,和國際學(xué)者一起共同客觀探討SARS-CoV-2來源的科學(xué)問題。任何缺乏證據(jù)的假設(shè)都可能會造成科學(xué)界內(nèi)部、進(jìn)而不同種群間的割裂,不僅不利于全球抗擊疫情的團(tuán)結(jié)合作,也與科學(xué)和人道主義精神相悖。


原文鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673621020201


作者及單位:

吳志強(qiáng)、金奇、錢朝暉、任麗麗:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所

武桂珍、譚文杰、許文波:中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所

陸劍:北京大學(xué)

李明錕:中國科學(xué)院北京基因組研究所(國家生物信息中心)

郭德銀:中山大學(xué)

藍(lán)柯:武漢大學(xué)

馮錄召、楊維中:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院群醫(yī)學(xué)及公共衛(wèi)生學(xué)院

王健偉:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院

王辰:中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院、中國工程院


編輯|蔣波