从蝙蝠到人类,新冠病毒变化不大

为适应人类这一新宿主,新型冠状病毒(SARS-CoV-2)需要做出多大改变?近日,发表在《公共科学图书馆?生物学》杂志上的一项最新研究表明,在新冠肺炎大流行的前11个月中,科学家们在数十万个病毒基因组测序中只发现了极少数“重要的”遗传变化。

该研究由美国、英国和比利时的科学家合作完成。论文第一作者Oscar MacLean解释道:“并不是说什么变化都没有发生,一些没有进化意义的突变在数百万个传播事件中累积、转移,就像所有病毒那样。”一些变化会有影响,例如D614G突变会增强病毒的传播能力。不过,整体而言,“中性”进化事件占据主导地位。MacLean补充:“这种停滞可能归功于人类对该病原体的高易感性。由于人口免疫压力有限,加上缺乏遏制措施,病毒呈指数级增长,几乎每个病毒都是赢家。”

论文作者之一、坦普尔大学基因组学和进化医学研究所的Sergei Pond教授评论道:“令人惊讶的是,SARS-CoV-2从一开始就具有这么强的传染性。通常情况下,转移至新宿主的病毒需要一段时间才能达到SARS-CoV-2这样的传播能力。”

研究者在分析SARS-CoV-2以及sarbecoviruses属的其它病毒突变过程后发现,其基因组发生了相当显著的变化,但所有这些变化都出现在人类成为宿主之前。这意味着,冠状病毒的“通才”特质及其在各种宿主之间“跳跃”的本领,使SARS-CoV-2得以感染人类和其它哺乳动物。但是,这些特性很可能在影响到人类之前,已经在蝙蝠身上得到进化了。

论文第一作者、博士生Spyros Lytras补充:“蝙蝠病毒中,一种被称为RmYN02的病毒具有有趣的基因组结构,它的组成片段既与SARS-CoV-2相似,又与蝙蝠病毒相似。该结构的遗传物质携带两种截然不同的组成特征(与宿主抗病毒免疫的作用有关),表明进化速度的变化发生在蝙蝠身上,而且不需要中间物种。”

论文第一作者David L Robertson教授评论道:“2020年底,SARS-CoV-2在进化速度上的‘换挡’与高突变毒株有关,这是因为人类群体的免疫结构发生了变化。”

由于曾感染过新冠病毒的人数上升,病毒与现有宿主免疫系统的接触也变得越来越频繁。这将帮助那些可以避开宿主免疫反应的病毒“脱颖而出”。再加上慢性病例在长期感染中的免疫逃避,所有这些新的选择压力都会增加重要病毒突变体的数量。

总之,我们必须认识到SARS-CoV-2依然是一种急性病毒,大部分会被免疫应答所清除。然而,与2020年1月用于制造疫苗的毒株相比,它们正在迅速变化。目前的疫苗将继续对大多数流行变种生效,但时间越长,接种疫苗和未接种疫苗的人数差距越大,疫苗对新变种无效的可能性就越大。

Robertson表示:“第一场竞赛是开发疫苗,接下来的重点则是尽快让大家接种疫苗。”

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编译:橘子

审稿:西莫

责编:陈之涵

期刊来源:《公共科学图书馆?生物学》

期刊编号:1544-9173

原文链接:

https://phys.org/news/2021-03-sars-cov-humans.html

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