有研究探新冠病毒基因演化 疑华南海鲜市场非原始来源

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【财新网】（记者 杜偲偲）研究者试图根据新冠病毒基因演化情况了解病毒扩散路径。2月21日，中国科学院西双版纳热带植物园、华南农大、中国脑科学研究所等机构的研究人员发表预印文章称，武汉华南海鲜市场的新冠病毒是从其它地方传入，拥挤的市场促进其传播，并于2019年12月上旬传播开来。而且新冠病毒在2月12日之前发生过2次明显的种群扩张，早期扩张发生在12月8日，近期扩张在1月6日。

该文章题为“使用整个基因组数据解码新冠病毒的进化和传播”，发表在中国科学院科技论文预印发布平台ChinaXiv，未经同行评价。研究人员收集了截止2月12日全世界共享到GISAID EpiFluTM数据库的病毒数据，包括四大洲12个国家的93个新冠病毒样本。其中，来自湖北武汉的样本的取样截止日期为1月5日，全球样本的最晚取样日期是2月3日。

通过全基因组数据解析，研究者发现收集到的93个样本包含58种单倍型（基因类型 haplotypes，即若干个决定同一性状的紧密连锁的基因构成的基因型），以超级传播者单倍型为中心，研究者将其归纳为5组，它们共同构成一个病毒进化网络。5个中心分别为3个古老超级传播者单倍型H1、H3和H13，以及2个新的超级传播者单倍型H56、mv2。其中，H1单倍型最多，其衍生单倍型也最多。单倍型演化网络显示，所有单倍型中，单倍型H13和H38可能是古老/祖先单倍型，它们可能通过一个中间单倍型与蝙蝠冠状病毒RaTG13相关联，由于目前的样品中没有第一例感染者的样本和12月初的早期感染者的样本，最初的古老/祖先单倍型可能还没有被发现。

与华南海鲜市场有关联的患者样品的单倍型都是H1及其衍生的单倍型H2及H8-H12，这表明市场在短期内存在传播感染。此外，有一份武汉样品单倍型H3与华南海鲜市场无关，研究人员认为，H1及其衍生的单倍型可能起源于H3，华南海鲜市场不存在新冠病毒原始来源，新冠病毒可能是从其它地方输入。此前的研究也显示，首先确定的受感染患者与市场没有联系，因而研究者认为可能是感染者将病毒传播给市场上的工人或卖方，然后迅速在市场上流通，拥挤的市场促进了病毒进一步传播给买家，并于2019年12月上旬传播开来。

2019年12月24日至2020年1月5日的湖北（武汉）新冠病毒样本编码了13个单倍型，包括单倍型H1以及11个衍生单倍型，和单倍型H3。这表明，SARS-CoV-2在武汉市的早期传播是快速传播和流通。研究者测算认为，新冠病毒发生过两次突然的种群扩张，其中一次发生在2020年1月6日。这是从最晚取样日期2月3日基因组重组分布倒推出来的，研究者根据数学模型测算出新冠病毒的计算扩展期（calculated expansion）为28.72天（95%置信区间：12.29-54.36天），由2月3日倒推得到一次扩展日期是在2020年1月6日（95%置信区间：2019年12月11日-2020年1月22日）。

而根据1月6日之前的22个新冠病毒基因组重组分布的分析，研究者推测较早的一次种群扩张发生在12月8日。该结果暗示病毒可能在12月初，甚至11月下旬即已经开始有人际传播，随后在华南海鲜市场加快了人际传播。而1月6日国家疾控中心发布了二级应急响应，研究者称当时的预警起到了一些警示作用，公众活动和出行都有所减少，如果当时的警示能引起大众更广泛的重视，那么1月份中下旬向全国和全球蔓延的病例会有所降低。

而“古老的”单倍型H13和H38的病毒样品来自武汉以外地区——深圳的病患（广东首例）和美国华盛顿州的病患（美国首例），现有武汉样本中没有检测到H13和H38单倍型。而深圳和美国的病患分别在2019年12月底至2020年1月初在武汉探亲，可能在此期间被感染。研究者称，因为现有样品主要采自几家定点医院，且样品采集时间有所局限，可能导致没发现武汉当地H13和H38的患者样本。若在早期的病患检测到这两种单倍型，对病毒溯源会有很大帮助。

对于其它地区的病毒来源，研究人员称中国其他9个省区和其他11个国家的感染病例基本都是从武汉直接或者间接输入而来。最初的两个月中，大多数感染者与武汉有联系，但中国以外的一些感染患者可能与广东或其他地方有联系。H1和H3单倍型是武汉以外的样本单倍型的祖先，广东的病毒可能有三个来源，重庆和台湾的病毒有两个来源。其中，广东深圳一家人在早期就通过人传人进行了传播。

此外，在所有93个基因组样本中，有39个来自他国的感染者，编码31个单倍型。其中有27个是地区特有单倍型。有较多样本的澳大利亚、法国、日本和美国，他们的患者感染源至少有2个，尤其是美国包括了5个来源。非常值得关注的是H56这个超级传播者单倍型，它同时是澳大利亚、法国和美国，以及台湾患者的传染源。其他国家患者因为样品比较少，大多数的来源比较单一，他们除了是武汉旅游输入或在武汉感染外，有一些人可能是在广东、新加坡等地被感染。

虽然来自中国的54个基因组样本也编码了31个单倍型，但中国与其他国家的样品单倍型多样性存在显著差异。研究者分析，这可能是因为其他国家的采样日期大多在2020年1月22日之后，而中国的采样时间在1月初之前。此外，长途国际航班低水平的辐射可能会加速新冠病毒的突变。

值得注意的是，研究人员发现新冠病毒基因组没有发生明显的重组事件。他们在8个蛋白质编码区发现了120个核苷酸突变点位，基因组中的10个蛋白质编码区的突变点位均匀分布。120个突变的核苷酸关联了119个氨基酸密码子，其中79个密码子 （65.83%）改变了氨基酸类型，并有42个（53.17%）氨基酸理化性质都被改变。目前研究者尚不清楚这些氨基酸类型以及理化性质改变是否会影响新冠病毒的活性，需要其他蛋白组学和结构生物学方面的专业人士进行验证。

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