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疫情在亚欧两地平行传播:新冠病毒的竞争迭代
2021-12-30 来源:中国科学报 作者:倪思洁
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  最近,在《国家科学评论》(National Science Review,NSR)发表的一篇研究论文中,来自中山大学、中国科学院昆明动物研究所、国家生物信息中心、芝加哥大学的科学家们寻找在2019年底和 2020年初期间,新冠病毒在世界各地的人群里的初始演化。论文的结论是亚洲的毒株虽然最早引发人们对公共卫生的关注,但是在2019年秋季前,新冠病毒已经分别在亚洲和欧洲缓慢地传播了。竞争的结果是,到2020年4月时,亚洲的毒株已经完全被欧洲毒株取代了。

  关于病毒起源和疫情传播,要区分 “病毒起源地”与“疫情暴发地”这两个不同的概念。任何生物的起源,无论是人、狗或被子植物,往往都有一个漫长的进化过程,生物特征会在这个过程中一步步形成。病毒起源地(即PL0)应当是人迹稀少,动物宿主的栖息地,病毒得以在此处与其动物宿主展开“军备竞赛”。随后,病毒进化成熟后再扩散到没有免疫的人群。疫情暴发地(即PL1),准确来讲与PL0有所不同,原因是PL1里的人群对此种病毒没有免疫力,说明人群事先并没有接触过这种病毒。简言之,病毒起源地必须有一定的条件让病毒在一个漫长的过程里,逐步从动物传播到人类。到目前为止,新冠病毒的原发地仍然没有清晰的科学证据和确定结论。

  从人口健康的角度来看,真正重要的问题不是病毒的起源,而是疫情的扩散。病毒离开原发地之后开始传播。虽然初始时最受瞩目的是第一疫情区,也就是第一个正式报道疫情的地方,但病毒很可能从起源地入侵几个不同的地方,从而引发疫情。

  过去研究焦点放在一株一株的病毒分析。因为毒株数量巨大,有几百万条序列,一条条来看很容易忽视初始的变化。NSR 的研究把焦点放在对突变位点的研究上。总数不到一百个,因此很容易掌握病毒早中晚期的演化。研究人员发现病毒的演化是一波波“突变群”的更迭取代。从2020年初到2021年底,新冠疫情至少有5波的“突变群”。每一波由一个带有新突变群的毒株引发。2020年初的第一波“D614G突变群”非常特别,也是 NSR 研究的关注点。这一群的4个突变(简称 DG组突变)在人群传播之后,不但没有消失,反而成了整个疫情的奠基石。更重要的是疫情在2020年初刚开始时,DG组在欧洲已经是主要的毒株(2019 年9月已经在意大利发现)。2020年3月之前,DG组没在中国发现,在亚洲也极少见。

  上述结果显示,新冠病毒早期分别在亚洲与欧洲两地独立传播。(也可能有其他的独立传播途径,但是2020年初的数据量太少,不足为证。)DG组突变在欧洲出现,进而扩散全球。在这之后,又有4波新的毒株传播,包括最近的Delta 株,都是从DG毒株持续进化而来的。在新冠病毒的流行演变过程中,变异毒株的取代更迭已经发生了多次,后续还有发生新的更替的可能。

   

  相关论文信息:

  https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwab223/6459751


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