作者 | 第一財經(jīng)?童蘭

武漢冠狀病毒在人際中傳播的機制在1月21日發(fā)表的一篇科學(xué)文章當中被揭示出來，將為確認傳染源和傳播途徑、制定高效的防控策略提供科學(xué)理論依據(jù)。

2020年1月21日，中國科學(xué)院上海巴斯德研究所郝沛研究員、軍事醫(yī)學(xué)研究院國家應(yīng)急防控藥物工程技術(shù)研究中心鐘武研究員和中科院分子植物卓越中心合成生物學(xué)重點實驗室李軒研究員合作，在SCIENCE CHINA Life Sciences（《中國科學(xué)：生命科學(xué)》英文版），在線發(fā)表了“武漢新型冠狀病毒的進化來源和傳染人的分子作用通路”的論文。

文章闡述了引起近期武漢地區(qū)肺炎疫情暴發(fā)的新型冠狀病毒的進化來源，及與SARS冠狀病毒、中東呼吸綜合征MERS冠狀病毒的遺傳進化關(guān)系，并通過對武漢的新型冠狀病毒spike-蛋白的結(jié)構(gòu)模擬計算，揭示了武漢新型冠狀病毒spike-與人ACE2蛋白作用并介導(dǎo)傳染人的分子作用通路。

這篇文章得出了兩點主要結(jié)論，其一，是新型冠狀病毒與SARS具有最近的親緣關(guān)系，其祖先宿主為蝙蝠；其二，是雖然缺乏關(guān)鍵的氨基酸，但新型冠狀病毒仍然能夠與人類的ACE2結(jié)合，實現(xiàn)和SARS類似的致病機理。

寄生和感染高等動物

2020年1月10日，武漢新型冠狀病毒的第一個基因組序列數(shù)據(jù)被公布，后來陸續(xù)有多個從患者身上分離的新型冠狀病毒的基因組序列發(fā)布。這些新型冠狀病毒基因組數(shù)據(jù)，為研究分析武漢新型冠狀病毒的進化來源、致病病理機制提供了第一手資料。

郝沛稱，通過把武漢新型冠狀病毒與SARS冠狀病毒、中東呼吸綜合征MERS冠狀病毒進行了全基因組比對，他們發(fā)現(xiàn)平均分別有約70%和約40%的序列相似性。其中不同冠狀病毒與宿主細胞作用的關(guān)鍵spike基因（編碼S-蛋白），有更大的差異性。

為了對武漢新型冠狀病毒感染人的機制和通路進行分析，他們利用分子結(jié)構(gòu)模擬的計算方法，對武漢冠狀病毒S-蛋白和人ACE2蛋白進行了結(jié)構(gòu)對接研究，獲得了令人驚訝的結(jié)果。

研究顯示，雖然武漢冠狀病毒S-蛋白中與ACE2蛋白結(jié)合的5個關(guān)鍵氨基酸有4個發(fā)生了變化，但變化后的氨基酸，卻整體性上非常完美地維持了SARS病毒S-蛋白與ACE2蛋白互作的原結(jié)構(gòu)構(gòu)象。盡管武漢新型冠狀病毒的新結(jié)構(gòu)與ACE2蛋白互作能力，由于丟失的少數(shù)氫鍵有所下降（相比SARS病毒S-蛋白與ACE2的作用有下降），但仍然達到很強的結(jié)合自由能。這一結(jié)果說明武漢冠狀病毒是通過S-蛋白與人ACE2互作的分子機制，來感染人的呼吸道上皮細胞。研究成果預(yù)測了武漢冠狀病毒有很強的對人感染能力。

此外，為了解析武漢新型冠狀病毒的進化來源和可能的自然界宿主，研究者利用武漢新型冠狀病毒和收集到大量冠狀病毒數(shù)據(jù)進行了遺傳進化分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)武漢新型冠狀病毒屬于Beta冠狀病毒屬。Beta冠狀病毒是蛋白包裹的單鏈正鏈RNA病毒，寄生和感染高等動物（包括人）。

推測自然宿主都是蝙蝠

由于武漢冠狀病毒的進化鄰居和外類群都在各類蝙蝠中有發(fā)現(xiàn)，推測武漢冠狀病毒的自然宿主也可能是蝙蝠。如SARS冠狀病毒一樣，武漢冠狀病毒在從蝙蝠到人的傳染過程中很可能存在未知的中間宿主媒介。

在沒有找到確切的動物宿主之前，由于疫情是在武漢的海鮮市場暴發(fā)的，因此海鮮市場出售的活禽、兔子、蛇等都成為極有可能的動物宿主。

第一財經(jīng)記者查閱資料發(fā)現(xiàn)，在SARS疫情暴發(fā)后隔了十年之久，科研團隊才在蝙蝠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)遺傳多樣的SARS樣冠狀病毒，并首次成功分離到與SARS病毒高度同源的蝙蝠冠狀病毒，證明蝙蝠是SARS冠狀病毒的自然宿主，揭示了SARS病毒從蝙蝠到人的生態(tài)傳播鏈。

2013年一篇由美國科學(xué)家發(fā)表在《自然》雜志上的文章稱：“蝙蝠可能攜帶下一個SARS流行病病毒，并且能直接感染人體細胞。”在這篇科學(xué)文章中，科學(xué)家首次揭示，SARS病毒是有可能直接從自然宿主傳播到人的，而無需中間的宿主媒介。當時科學(xué)家就呼吁人們停止捕殺和食用蝙蝠。

近十年來，病毒學(xué)家從未停止過對蝙蝠這種能夠攜帶多種烈性病毒的物種的研究。根據(jù)中科院武漢病毒研究所官方網(wǎng)站的介紹，新發(fā)病毒學(xué)科組組長石正麗女士，正是證明蝙蝠是SARS冠狀病毒自然宿主文章的作者。

現(xiàn)階段石正麗團隊的主要研究內(nèi)容包括：人類已知重要病原在蝙蝠種群的分布和遺傳進化研究；常見病毒病原在蝙蝠種群的分布和遺傳進化研究；蝙蝠病毒宏基因組學(xué)分析；蝙蝠病毒的分離和鑒定及其細胞嗜性研究；蝙蝠新病毒與人類疾病的關(guān)系研究；蝙蝠抗病毒免疫研究等。

第一財經(jīng)記者按照網(wǎng)站上的郵箱給石教授發(fā)送郵件，截至發(fā)稿未得到回復(fù)，新發(fā)病毒學(xué)科組的網(wǎng)站也已經(jīng)無法正常登錄。

應(yīng)急藥物開發(fā)項目已啟動

武漢地區(qū)的病毒性肺炎疫情暴發(fā)，與2002年廣東暴發(fā)的“非典”疫情有很多相似的地方，都發(fā)生在冬季、初始發(fā)生都起源于人與動物市場交易的鮮活動物接觸，而且都是由未知的冠狀病毒病原導(dǎo)致。

郝沛告訴第一財經(jīng)記者：“隨著病例的增多，我們會有更多臨床一線的數(shù)據(jù)出來，我們會監(jiān)測這些病毒后續(xù)是否有變異的反應(yīng)，包括與抗原、疫苗、免疫反應(yīng)的科研團隊合作，為他們提供更多數(shù)據(jù)的驗證。”

這一研究成果，是在國家“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項的支持下（應(yīng)急醫(yī)學(xué)藥物新品種研發(fā)及其關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)體系），由中國科學(xué)院上海巴斯德研究所、軍事醫(yī)學(xué)研究院國家應(yīng)急防控藥物工程技術(shù)研究中心和中科院分子植物卓越中心合成生物學(xué)重點實驗室合作研究完成的。研究同時還獲得了國家自然科學(xué)基金和中科院戰(zhàn)略生物資源計劃“生物資源衍生庫”項目的支持。

第一財經(jīng)記者了解到，目前該研究結(jié)果已經(jīng)上報給世界衛(wèi)生組織。中科院巴斯德研究所一方面正在加緊進行抗體及疫苗的研制，并且積極地與國際各方協(xié)同，對新情況及時做出應(yīng)對。另一方面也為新型冠狀病毒的檢測提供更加快速有效的方法。

另據(jù)世衛(wèi)組織公布的消息，1月23日，該組織將針對武漢新型冠狀病毒召開緊急會議，并有可能考慮宣布全球公共衛(wèi)生緊急事件，正如此前的埃博拉疫情一樣，這也意味著將啟動國際響應(yīng)機制。