新皇冠肺炎爆发以来,病毒追踪基本集中在武汉的华南海鲜市场,大部分早期疫情都与该市场有关。然而,新冠状病毒的起源仍有争议此前,《柳叶刀》杂志第一批发表的41名患者和2019年12月1日发现的第一名患者中,有一些并未被证明与市场相关。
值得注意的是,根据中国学者对基因组变异的最新研究,对新冠状病毒如何进入人类社会有了新的见解。结论包括:1 .华南海产品市场的新型冠状病毒可能是从其他地方进口的,并迅速扩散出市场。第二,新型冠状病毒在2月12日之前(在纸质数据截止日期之前)有两次明显的种群扩张。三、目前传播病例至少有三种途径;四、新皇冠病毒基因组尚未发生明显重组事件
这些结论来自中国科学院西双版纳热带植物园、中国科学院核心植物园、韶关大学英东生物与农业学院、华南农业大学、北京脑科学与类脑科学研究中心(CIBR)的团队他们试图从病毒基因进化的角度追踪病毒的传播途径,找出谁可能是“零号病人”
本研究通讯由中国科学院西双版纳热带植物园副研究员于撰写。论文题目是“利用全基因组数据解码新冠状病毒的进化和传播”该研究于2月19日首次在中国科学院科技论文预发布平台ChinaXiv上发布,第二版于2月21日更新并发布。
武汉样品中没有祖先单体型,或者
是从外地引进的。在本研究中,研究团队使用了来自GISAID EpiFluTM数据库的93个完整冠状病毒基因组,其中54个是中国患者样本,包括3个来自重庆的样本、18个来自广东的样本、22个来自湖北的样本、2个来自台湾的样本、4个来自浙江的样本和1个来自其他5个省的样本在中国以外,还包括来自其他亚洲国家、欧洲、大洋洲和北美的39个样本。采样时间为2019年12月24日至2020年1月5日。
通过分析93个样本的全基因组数据,新冠状病毒的基因组大小在29782个碱基和29903个碱基之间,并且还包括来自GISAID的EPI_ISL_402131基因组(即bat-RaTG13-CoV),其序列目前被认为是最接近新冠状病毒的。该研究团队基于8个编码区的120个突变位点获得了58个单倍型(基因类型)(包括79个不完全相同的替换和40个完全相同的替换,42个不完全相同的替换改变了氨基酸的生化特性)没有检测到明显的重组事件。

图1(新冠状病毒的基因组单体型,红色圆圈表示来自华南市场的样品,蓝色圆圈表示与市场无关的样品)
具体来说,这58种单倍型分为5组其中,H1、H3和H13为中心单倍型,分别为A组、B组和C组。这三种单倍型被认为是古代的超级传播者。D组和E组的中心分别是H56和mv2两种新的超传播体单倍型。在
58单倍型中,H13和H38可能是祖先单倍型,是系统发育中最基本的分支。两者都通过H3衍生出H1,即两条主要的进化路径是H13-H3-H1或H38-H3-H1论文提到,这两个案例都表明H3是祖先单倍型和H1之间的关键
,但值得注意的是在武汉样品中没有H13和H38两个祖先单倍型
作者认为H13和H38可能通过一个假设的中间单倍型mv1与蝙蝠冠状病毒鼠13相关。由于目前的样本中没有第一个感染者的样本和12月初早期感染者的样本,最早的祖先单倍型可能还没有被发现。进化网络表明推测的单体型mv1可能来自中间宿主或第一个被感染的人。
武汉现有样本中没有一个编码A组的单倍型a组的单倍型仅与武汉H3单倍型(仅1个EPI_ISL_406801)遗传相关,但与华南市场无关。值得注意的是,中国南方海产品市场的所有样品都具有H1单倍型或其衍生物(H2,H8-H12),这表明市场在短时间内传播了感染。
的作者认为,华南海产品市场的新冠状病毒有可能从其他地方传播,或者至少华南海产品市场不是新冠状病毒的原始来源。感染者有可能将新的冠状病毒传染给市场工作人员,然后在市场上迅速传播。拥挤的市场增加了新皇冠病毒向曾在2019年12月初去过市场并传播到整个城市的人的传播,这与估计的人口扩张时间一致。
和祖先单体型H38的样本来自华盛顿州的一名患者(美国首例),该患者于1月15日在武汉探亲后返回华盛顿州。
研究小组认为,在现有的武汉样本中未检测到H13和H38单倍型,可能是因为现有样本主要是从几家指定医院采集的,采样时间限制在2019年12月24日和2020年1月5日如果这两种单倍型能在武汉其他医院的早期患者中检测到,将有助于发现病毒的来源。
传播的病例来自至少三个途径。
将58个单倍型分成五组。分析表明,广东病毒可能有三个来源,重庆病毒和台湾病毒有两个来源
在中国的54个样本中,重庆有3个样本,广东有18个样本,湖北有22个样本,台湾有2个样本,浙江有4个样本,其他5个省有1个样本2019年12月24日至2020年1月5日
份武汉样本编码13个单倍型,分别属于c类和b类这些关系表明新冠状病毒在武汉的传播还处于早期阶段。H1和H3是湖北以外单体型的祖先2020年1月10日至2020年1月23日采集的
18份广东样品,编码15个单倍型,属于a、c、e组,表明有多种来源输入广东这三种单倍型(H14,H15,H17)可能是局部进化的,表明人际传播发生在新冠状病毒首次传播到深圳时。台湾的两个样本代码H3和H24分别属于B组和D组,重庆的三个样本代码H1、H40和H45分别属于B组和C组,表明两个省或地区输入了两个来源。群C 4浙江4样本代码H1,H24属于群C,只显示来自H1单倍型来源的输入
中国境外样本共编码31个单倍型其中,泰国的两个样本为H1单倍型,澳大利亚和比利时的一个样本为H3单倍型,美国的一个样本为H19单倍型,新加坡的一个样本为H40单倍型来自5个亚洲国家的
12个样本编码10个单倍型,其中7个与武汉有关,3个与深圳有关在日本东京,人与人之间的传播可能发生在H53单体型患者和之前从武汉撤到日本的H52单体型患者之间。
名澳大利亚患者的5个样本分别编码6个B、C和D组的单倍型,均与武汉地区有关。病例(H3)、病例(H25、H26)、病例(H55,与H1有关)均直接来自武汉,H25至H26之间有人际传播,且来自昆士兰的同一个旅游团。患者H56和H27之间的联系尚不清楚,因为患者H56于1月25日从武汉飞往悉尼,而H27于1月15日从武汉飞往墨尔本。
的一种可能性是,有一个中间传播者也传播了新的冠状病毒,并感染了法国、美国和中国台湾的其他患者。
8欧洲样本编码来自4个国家的7个单倍型和患者比利时和德国的病人都有在武汉旅游的经历。英国的患者没有报告武汉相关,但发现了H28至H29的家族性传播。法国的患者可能通过三种不同的途径感染,即H44与武汉有关,H43与重庆或新加坡有关,H30与中间传播者有关在来自美国的13个样本
中,3个来自华盛顿特区的同一患者,编码相同的单体型H38。其他3个样本编码8个单倍型,涵盖组A-E 5。因此,输入性感染的来源非常复杂。三个单倍型(H1,H19,H38)与武汉有关,三个(H19,H35,H42)和五个(H41,H58)可能与广东有关其余的单体型(H36,H37,H57)和非中国患者(H54,越南;H56,澳大利亚),这两名患者来自武汉
一般来说,广东省的深圳家庭在早期阶段通过人与人之间的传播进行传播。澳大利亚、法国、日本和美国有更多的样本,它们的病人至少有两个感染源,尤其是美国,有五个感染源。
是H56的重要组成部分,H56是一种超级传播体单体型,是澳大利亚、法国、美国和中国台湾地区患者的传染源。来自其他国家的患者样本较少,大多数来自单一来源。除了从武汉输入或在武汉感染外,其中一些人可能已在广东、新加坡和其他地方感染。

图2(58种新冠状病毒(A,B)单倍型的进化和地理分布)基于进化分析和流行病学研究,作者推导出单体型进化路径和可能的传播途径
研究还发现中国和其他国家的单倍型差异显著。其他国家样本的高单倍型多样性可能是由于采样日期大多在2020年1月22日之后,而中国样本在2020年1月22日之前。此外,作者推测国际长途飞行中低水平的辐射暴露可能会加速新冠状病毒的突变率。
研究小组最后强调,用传统方法对新冠状病毒进行流行病学研究是非常困难的,因为在11月底和12月初,一些症状轻微或无症状的感染者可能会被忽略。此外,被认为是新冠状病毒发源地的华南海鲜市场自2020年1月1日起关闭
他们提到最常见的祖先单倍型可能会被遗漏,因为目前可获得的样本不包括第一个被感染的患者和12月初发现的其他更多患者。如果这些患者的冷冻样本可用,可以进行系统流行病学研究的基因组测序,以帮助确定新冠状病毒的来源。
(本文来自澎湃新闻,请下载“澎湃新闻”APP)