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專訪「病毒獵人」:在昆明一蝙蝠洞發現SARS病毒所有基因

4月
17
2018

2018年4月17日17時 今日科學 澎湃新聞

澎湃新聞

電子顯微鏡下的SARS病毒像是鵝卵石一樣不規則的灰白小顆粒,黏在細胞上。它不起眼,不美觀,但曾引發一場致命的疫情。

「雲南昆明地區一個小山洞裡的蝙蝠身上發現了SARS(非典型肺炎,嚴重急性呼吸道綜合徵)病毒的所有基因組成。」

來自中國科學院武漢病毒學研究所的「病毒獵人」(Virus Hunter)們日前發表論文稱,未來,新的類SARS病毒有出現的可能。

但這是否意味著,果子狸被冤枉了?

12月7日,前述研究論文的通訊作者之一、中科院武漢病毒所研究員、新發傳染病中心主任石正麗告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn),果子狸不冤枉。它傳播SARS病毒是事實,它是SARS病毒的中間宿主,但蝙蝠是病毒源。

石正麗表示,目前的研究顯示,雲南存在著類SARS的熱點地區(高風險地區)。除了雲南,其他地方還正在核實中。未來,像SARS一樣、來自蝙蝠、能夠感染人類的病毒可能出現,但不太會像SARS病毒一樣引起大規模的疫情。

石正麗等人被稱為「病毒獵人」,他們滿世界尋找尚未感染人類的病毒,在它們肆虐之前,把它們研究清楚,阻擊新發傳染病。

「病毒獵人」 本文圖片均為受訪者供圖

早在2005年,石正麗等人就在國際學術期刊《科學》(Science)上發表論文稱,蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的「蓄水池」、宿主。通過對廣東、廣西、天津和湖北四地區蝙蝠糞便等樣本的研究,他們在蝙蝠身上發現了SARS病毒的某些基因成分。

「這些蝙蝠病毒與導致人類疫情的SARS病毒株有親緣關係,但遺傳距離比較遠,還不是直接來源, SARS病毒株最近的祖先在哪兒?」論文中寫道。

石正麗介紹,2002年底到2003年上半年,SARS病毒引發的傳染病導致八千人被感染,近八百人死亡。人們在銷售到廣東市場上的果子狸身上檢出SARS病毒,大量果子狸因此被撲殺。但隨後,研究人員發現,野生果子狸和養殖場中的果子狸不攜帶SARS病毒。也就是說,果子狸並非這些致命病毒的源頭,病毒只是它身上的「過客」。

那麼,這些致命的病毒來自於哪兒,又是怎麼到果子狸身上的?

這場致命疫情成為了石正麗帶領的「病毒獵人」們研究的對象。中科院武漢病毒所青年研究員崔傑博士表示,對這些問題的回答,對其細節的求索,將幫助人們應對更多的新發傳染病。

雲南昆明地區的一個小山洞揭開了這些問題的謎團。

中科院武漢病毒所的研究人員在雲南昆明等地採集蝙蝠的糞便等樣品

從2011年到2015年,石正麗研究團隊在這個山洞裡連續取樣品,每年春季和秋季各一次,取蝙蝠的糞便和肛拭子樣品,然後帶回武漢進行檢測。

肛拭子是用棉簽在蝙蝠的肛門處掏一下,「棉簽非常小,取樣後,蝙蝠就放飛了。」周鵬說。他也是石正麗領銜的新發病毒課題組的成員。

傍晚時,蝙蝠會排便。所以,在白天,研究人員就悄悄進洞,在蝙蝠群下方鋪好塑料薄膜,夜裡或第二天來收集薄膜上的蝙蝠糞便,帶回實驗室凍存。

一些烈性病毒潛伏在蝙蝠的尿液里。採集樣品的研究人員總是要全副武裝,穿連帽的防護服,戴手套,戴N95口罩。

周鵬說,樣本平常就保存在生物安全二級實驗室。如果需要進行擴增,就要在生物安全二級(P2)的實驗室里進行。擴增病毒跟培養細菌有點兒像。病毒寄生在細胞里,把細胞「餵好」,病毒就長起來了。

研究人員發現,昆明蝙蝠洞裡同批次的病毒中,總是有「新面孔」。五年下來,他們拿到的病毒匯集成一個大「水庫」。

石正麗說,如果把曾在人群中流行、引發大規模疫情的SARS病毒株的基因組看成是一個個基因片段組成的話。那麼,在這個「水庫」里,你可以看到SARS病毒每一個基因片段的身影。換句話說,在這個洞穴里的蝙蝠身上,找到了引發人類疫情的SARS病毒株的所有基因成分。

「一個關鍵問題是,如果SARS病毒來自於蝙蝠,那麼它是怎麼變成能感染人、能引發大規模疫情的SARS病毒株呢?這篇論文的研究結果是,可能是多個祖先病毒株,經過重組,然後變成了(人群中的)SARS病毒株。」周鵬說。

「更關鍵的是第二個問題,如果蝙蝠真的攜帶有SARS一樣的病毒,而且有可能感染人的話,我們真的得知道,風險有多大,還有這樣的病毒嗎,在全國哪些地區?」

石正麗表示,除了雲南是熱點地區,其他地區,他們還在核實中。

「快速診斷太重要了。當年SARS病毒診斷時,花了很長時間。一周之內診斷出來,我們有可能採取很得力的措施來對抗它。在防控上,這非常關鍵。」周鵬說。

怎樣去診斷一個病毒?

周鵬表示,快速診斷不外乎從血清或核酸上進行。核酸上,就是檢測病毒的遺傳物質,主要是通過擴增技術和高通量測序,或者說大數據測序,檢測病毒的DNA或RNA;血清上,就是檢測其中的抗體,看人體免疫系統有沒有對某種病毒產生免疫反應的痕跡。「雙管齊下,否則不好確診。」

中科院武漢病毒所的研究人員在雲南昆明等地採集蝙蝠的糞便等樣品

對話

澎湃新聞:這次在蝙蝠身上發現了SARS病毒?

石正麗:不是一模一樣的病毒株,而是找到了一個病毒庫。如果把SARS病毒的基因組看成是很多個基因片段組成的,在這個洞穴里的蝙蝠身上,找到了引發人類疫情的SARS病毒株的所有基因片段。但這些片段不是在同一個病毒株上。

澎湃新聞:這些病毒會有重組嗎?

石正麗:我們分析,這些病毒株存在重組和進化,但這只是分析,還不能確證。

我們發現兩種不同類型的病毒,會感染同一個蝙蝠個體,這是經常發現的。因此,可能會產生新的病毒株。

澎湃新聞:是不是冤枉果子狸了?

石正麗:不冤枉。它傳播SARS病毒是事實,它是中間宿主,蝙蝠是源頭。

我們去的地方是雲南昆明下邊的一個鄉。我查閱了當時的資料,2003年時,在昆明有果子狸養殖場,現在已經沒有了。當年,全國果子狸的銷售地都是廣東,主要是用來吃。

但蝙蝠身上的SARS病毒是怎麼傳播給果子狸的,我們現在還只是推測。是在(雲南昆明)由蝙蝠把病毒傳染給了果子狸,然後帶到了廣東,還是廣東當地的蝙蝠傳染給了當地的果子狸?這個環節目前還不清楚。當時的情況不能重現,我們現在只能通過動物實驗來模擬當時的情景。

澎湃新聞:2005年時,是不是已經報告過SARS病毒的源頭可能是蝙蝠?

石正麗:原來的證據沒這麼直接,但這次的證據比上次要充分得多。除了雲南是熱點地區,其他地方還正在核實。其他地方的蝙蝠身上也有這種冠狀病毒,但跟SARS的遺傳距離比較遠。

澎湃新聞:是怎麼發現昆明這個山洞的?

石正麗:其實是全國到處跑,到處找。後來,我們發現,昆明這個地方(這個山洞裡的)蝙蝠攜帶的冠狀病毒,跟人的SARS病毒更近。我們做了五年的監測。

一年去取兩次樣本,春季一次,秋季一次。春季是蝙蝠繁殖,冠狀病毒流行的時間是秋季。所以,春秋兩季的樣本比較好。

堅持了五年,但每次去都會取到不一樣的病毒。所以,最後我們才會拿到這麼多病毒株。

比較遺憾的地方是,沒有給蝙蝠做環志,因為蝙蝠太小。

澎湃新聞:這個研究有什麼啟示嗎?

石正麗:野生動物、鳥類攜帶有很多病毒。但如果你不去接觸它,不去抓它,那麼你感染的風險就很小。

大家到野外時,應該跟野生動物保持一定的距離。

但這些病毒為什麼又會感染人類呢?

大部分是通過中間宿主,因為人跟這些病毒的中間宿主接觸比較密切。

中科院武漢病毒所的研究人員在雲南昆明等地採集蝙蝠的糞便等樣品,追蹤SARS等病毒

澎湃新聞:如何防治SARS疫情呢?

石正麗:防治SARS疫情,主要是通過醫院的傳染病直報系統:一旦發現疑似非典型肺炎(SARS)的患者,就上報。目前已經有診斷技術和疫苗儲備,如果確診是SARS病毒感染病例,立即隔離。

澎湃新聞:對大部分人來說,蝙蝠這個物種非常神秘。

石正麗:蝙蝠不直接攻擊人,但跟人類的生存空間有重疊。它在晚上出來覓食、出來喝水、吃蟲子,會出現在蚊蟲比較多的環境中。如果人類在同一區域也頻繁活動,存在被感染的風險。

但目前來自蝙蝠的病毒直接感染人的病例,只有馬爾堡病毒、狂犬病毒。伊波拉病毒還沒有證實。

其他來自蝙蝠的病毒一般都需要中間宿主,比如SARS病毒。

SARS病毒雖然來自於蝙蝠,但首先要感染果子狸,然後才傳播給人類,引發疫情。而且野生果子狸身上沒有這種病毒,只在人工養殖的、販賣到廣東地區的果子狸身上才檢出了SARS冠狀病毒。

已經發現的能感染人的病毒大約有200多種,常見的如流感病毒、皰疹病毒、輪狀病毒、腺病毒、鼻病毒。

蝙蝠體內也發現了200多種病毒,但其中很少可以感染人,比如SARS、伊波拉病毒、狂犬病毒、馬爾堡病毒等,大概不到十種。

澎湃新聞:有主動防禦這些傳染病的辦法嗎?

石正麗:像我們現在做的事情,提前到自然界去發現這些病毒:在哪些地域,哪些季節,哪些媒介身上,有哪些病毒毒株。

其次,要告訴大家,哪些病毒容易感染人,哪些不容易。然後,針對這些容易感染人的病毒,開發出診斷技術,甚至研製一些疫苗進行儲備。

你知道哪些地方是熱點地區,就可以做一些預警。在這些地區,最簡單的辦法是,只要出現一個病例,就隔離開,不讓這個病例傳染其他人。

重點區域,重點預防。不要等到它爆發。那時候,損失就大了。

我們做的工作是上游:在疾病還沒有爆發的時候,就去了解它。知道自然界還有什麼東西是對我們有潛在威脅的,然後,我們去做好準備。

尾註:12月1日,國際學術期刊《自然》(Nature)官網刊發新聞,關注了中國科學院武漢病毒學研究所關於SARS病毒的研究進展:該研究所研究員石正麗的研究團隊在雲南昆明一個山洞的蝙蝠種群身上發現了SARS病毒的所有基因片段。該研究還警示——存在出現新的類SARS病毒的可能性。

11月30日,該論文在線發表在《公共科學圖書館•病原學》(PLOS Pathogens)。


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