財新疫情深度報道 | 解毒篇:新型冠狀病毒是從哪裡來的?

 

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1月22日,休市的華南海鮮市場。華南海鮮市場位於武漢市江漢區的鬧市區。

本文是《財新周刊》2020年第4期封面報道《新冠病毒何以至此》系列的第三篇

 

財新記者 馮禹丁 馬丹萌 徐路易 趙今朝 實習記者 黃晏浩 陳芷楠 發自北京、武漢

  「從嚴格意義上說,病毒不能算是活著。病毒非生非死,存在於生命與非生命的邊界之上。若是處於細胞外,病毒只是存在而已,什麼也不會發生。一旦病毒進入細胞,就變成了『特洛伊木馬』。病毒在繁殖時看起來是活著的,但從另外一個角度說,它們又顯然是死的——只是機器而已。它的首要目標就是自我複製。」這是關於埃博拉病毒的非虛構名著《血疫》對病毒的描述。

  此刻,新型冠狀病毒(2019-nCoV)正在武漢、湖北及全中國肆虐。它呈球形封閉結構,包膜外有「皇冠」狀的突起——這些名叫表面糖蛋白或刺突(spike)蛋白的突起,正是病毒進入細胞的敲門磚。它們最先接觸宿主細胞,可識別和結合受體,引起病毒和宿主細胞膜的融合。

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  2019年12月的某一天,這種冠狀病毒經由目前未知的路徑,進入了一些武漢市民的呼吸道中,最終抵達他們的肺部。它的刺突蛋白與人體呼吸道、肺組織細胞的ACE2(新的血管緊張素轉換酶)靶點順利結合,侵入人體。

  此後,病毒開始了瘋狂的自我複製。人們隨之患病,發熱、乏力、咳嗽、呼吸困難⋯⋯部分病人被醫院診斷為急性呼吸窘迫綜合征、RNA溶血症、心臟損傷等。胸部影像學檢查顯示,多數病人雙肺瀰漫性毛玻璃樣滲出影,有的像棉絮一樣「全白了」——這是典型的病毒性肺炎病徵。

  一兩周之後,大部分中青年像得了一場重感冒一樣能夠自愈,但有嚴重基礎病、體質弱的中老年人則成為高危人群。一些患者死於病毒引起的呼吸功能衰竭,大部分死者死於併發症。有的危重病人體內可見「細胞因子風暴」發生,即人體免疫系統霎時間火力全開,對病毒發起自殺式攻擊,可引起病人嚴重感染性休克甚至心臟驟停。

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  更可怕的是,新冠病毒具有極強的傳染性。隨病患打噴嚏、咳嗽、說話產生的飛沫以及飛沫形成的氣溶膠,通過近距離呼吸或接觸傳播,病毒能輕而易舉地進入其他人的口腔、鼻腔、眼睛黏膜等,傳染性明顯高於17年前肆虐中國的SARS。SARS疫情自2002年末至2003年8月16日,累計報告臨床診斷病例5327例。而新冠肺炎從2019年12月30日首次發布疫情相關公告至1月31日,已經累計報告確診病例11791例,且還有疑似病例17988例。

  好在,迄今數據顯示,新冠肺炎的病死率明顯低於SARS。據世界衛生組織,SARS在全球共感染病例8096例,死亡774例,病死率達9.6%。而至1月31日24時,湖北省累計報告新冠肺炎確診病例7153例,其中武漢市3215例;死亡249例,其中武漢市192例。即目前新冠肺炎在湖北省和武漢市的病死率分別約為3.48%和5.97%。

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  從埃博拉到SARS到病死率高達34.4%的中東呼吸綜合征(MERS),再到新冠肺炎,儘管人類似乎是地球的主宰,有發達的現代醫學加持,卻常常對病毒這種最古老的生命體感到束手無策。單鏈RNA病毒分子被認為是最古老和原始的生命編碼機制,科學家認為它們的存在可以追溯到45億年前地球的原始海洋中。人類發明了可以殺死特定細菌的抗生素,但對病毒無效。因為細菌是具有細胞結構的微生物,抗生素能破壞其細胞壁或細胞膜從而抑制其繁殖生長,而病毒沒有完整的細胞結構,抗生素找不到攻擊點。

  一種新興傳染病病毒出現后,即使人類能夠研發出對付它的安全性達標的特異性藥物或疫苗,也至少需要數年的時間。很多時候則沒有解藥。艾滋病為害人類40年,至今沒有特效藥。非洲豬瘟病毒橫行100年,至今也無疫苗。17年前SARS突襲中國,幾個月後因自限性神秘消失,從始至終沒有特效藥。《哈里森感染病學》介紹,應對較為兇險的冠狀病毒引起的SARS和MERS,目前都沒有確切有針對性的抗病毒治療措施。

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  《血疫》作者理查德·普雷斯頓認為,每一種新興病毒在人類群體中的傳播,都彷彿是「正在衰亡的生物圈的回聲」。拉沙熱病毒、裂谷熱病毒、奧羅波凱病毒、羅西奧病毒、馬腦脊髓炎病毒、尼帕病毒、登革熱病毒、HIV病毒、埃博拉病毒⋯⋯這些侵襲人類的新興病原體原本生活在野生環境,人類活動破壞了它們賴以生存的生態。

  「從一定意義上說,地球正在啟動對人類的免疫反應。」普雷斯頓寫道。

鎖定冠狀病毒

  當一種新興病毒引起疫情流行暴發時,為確診和救治病患、切斷傳染途徑,首先需要搞清楚兩個問題——「這個病毒是什麼」以及「病毒從哪裡來」,即病原鑒定和病原溯源。此次新冠肺炎疫情,中國科學界迅速回答了第一個問題。但目前對第二個問題還沒有明確答案。

  第一時間確診病原體,對於病患的快速確診、治療、藥物疫苗研發及有效防控疫情都至關重要。事後復盤,中國科學界此次對武漢新型冠狀病毒的研究,不可謂不快速高效。疫情發生后不久,衛生健康部門先排除了流感、禽流感、腺病毒、SARS和MERS等呼吸道病原,稱其為「不明原因的病毒性肺炎」。據上海市公共衛生臨床中心介紹,2019年12月26日,該中心科研項目常規收集到武漢市中心醫院和武漢市疾控中心的不明原因發熱患者標本一份。2020年1月5日上午,該中心就從標本中檢測出類SARS冠狀病毒,通過高通量測序獲得了該病毒的全基因組序列,根據測序數據繪製的進化樹也證實武漢新型冠狀病毒是歷史上從未有過的。獲得該科研結果后,該中心立即向上海市、上海市衛健委和國家衛健委等主管部門做了報告。

  1月7日21時,武漢病毒性肺炎病原檢測結果初步評估專家組在實驗室檢出一種新型冠狀病毒,獲得該病毒的全基因組序列,經核酸檢測方法共檢出新型冠狀病毒陽性結果15例,從1例陽性病人樣本中分離出該病毒,電鏡下呈現典型的冠狀病毒形態。專家組由此初步判定,武漢不明肺炎的病原體為「新型冠狀病毒」。

  此時,距離武漢市衛健委2019年12月31日首次公開通報出現多例不明原因的肺炎病例,僅一周時間。距離官方宣布的首例病例發病日期2019年12月8日,不到一個月。可茲對比的是,當年SARS疫情於2002年底開始發端,此後花了幾個月都沒能確認病原體是冠狀病毒。發現首例病例兩個多月後的2003年2月中下旬,官方媒體還在採信時任中國疾病預防控制中心首席專家洪濤的結論——SARS的病原體是衣原體。直到4月16日,世界衛生組織官宣SARS病原體是冠狀病毒,這才有了定論。

  初步判定為「新型冠狀病毒」的結論,本來應該令人更加警醒。2003年的SARS病毒,和導致2012年沙特暴發MERS疫情的MERS病毒,在當時都屬於新興的冠狀病毒。據世界衛生組織統計,SARS共感染病例8096例,死亡774例,病死率達9.6%;MERS共感染2468例病例,死亡851例,病死率高達34.4%。

  致命性冠狀病毒的可怕在於,它的傳染性強,且尚無特異性抗病毒藥物或疫苗被證實對人類有效。美國約翰·霍普金斯大學健康安全中心高級學者阿梅什·阿達利亞(Amesh Adalja)告訴財新記者,對於人類感染的冠狀病毒,目前都沒有真正的特效藥或疫苗。

  冠狀病毒(Coronaviruses,CoVs)是一類RNA病毒,屬於巢病毒目冠狀病毒科的正冠狀病亞科,其下分為α、β、γ和δ四個屬。其病毒顆粒的表面有許多規則排列的刺突,整個病毒像一頂皇冠,因而得名「冠狀病毒」。它是目前已知RNA病毒中基因組最大的病毒,通常呈現為球形封閉結構的顆粒,具有囊膜,基因組為線性單股正鏈,大小在直徑60納米至200納米之間。由於單鏈RNA的結構特點,冠狀病毒比雙鏈RNA病毒或DNA病毒更容易發生變異。

  冠狀病毒最重要的結構就是那頂標誌性的皇冠,即表面糖蛋白或叫刺突蛋白。這個位於病毒最外層的蛋白最先接觸宿主細胞,承擔著識別和結合受體的作用,並引起病毒和宿主細胞膜的融合——也就是一個生物感染上這一病毒的過程。不同的冠狀病毒擁有不同的刺突蛋白,因此結合的受體也不同。除人類外,冠狀病毒還可感染蝙蝠、豬、牛、貓、犬、貂、駱駝、老鼠、刺蝟等多種哺乳動物以及多種鳥類。

  此前,已知感染人的冠狀病毒有六種。其中四種致病性較低,一般僅引起類似普通感冒的輕微呼吸道癥狀。但另外兩種——大名鼎鼎的SARS病毒和MERS病毒則可引起嚴重的呼吸系統疾病。而引起此次疫情的新冠病毒不同於這六種病毒,國家衛健委認定它為一種屬於冠狀病毒亞科β屬的新型冠狀病毒。

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  1月10日,上海市公共衛生臨床中心、華中科技大學武漢中心醫院、武漢市疾控中心、中國疾控中心傳染病預防控制所聯合澳大利亞悉尼大學,成功破譯武漢發現的新冠病毒基因組,並將該病毒基因組序列信息共享到Virologic.org網站和GenBank上。《科學》雜誌次日發表文章稱讚道,「這對於全球公共衛生來說十分重要,所有在此過程中付出努力的人員都應當得到承認、感謝和榮譽」,「數據共享對於國計民生十分重要」。世界衛生組織駐中國代表高力亦表示,「短時間內初步鑒定出一種新型病毒是一項矚目成就,表明中國應對新疫情的能力有所提高。」

  新出現的致病病毒的毒力和傳染性都是未知的,而官方通報的新冠肺炎數據一度讓人樂觀。據武漢市衛健委當時通報,截至1月10日24時,初步診斷有新冠病毒感染的肺炎病例41例,其中重症7例、死亡1例。更關鍵的是,「未發現明確的人傳人證據」,且病例發病時間全部在2019年12月8日至2020年1月2日之間,自1月3日之後未發現新發病例。也因此,當時無論是國家衛健委的通報,還是國家衛健委專家組成員的公開言論,都稱疫情「可防可控」。

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  後來的事實證明,這一被世界衛生組織命名為「2019-nCoV」的新型冠狀病毒,遠遠不是這麼「溫和」。

SARS的「近親」

  隨著疫情的發展,科學界的研究數據和結論陸續出爐,新冠病毒被發現與可怕的SARS病毒居然是「近親」關係。

  1月19日,國家衛健委發布通報稱,新冠病毒傳染來源尚未找到,疫情傳播途徑尚未完全掌握。通報中首次未提及此前的「不排除有限人傳人」「持續人傳人風險較低」的說法。至當天,官方數據顯示,疫情已造成武漢市3人死亡、9人危重症、198人確診。

  1月20日,國家衛健委高級別專家組組長、中國工程院院士、呼吸病學專家鍾南山在接受央視採訪時表示,「現在可以說,(新冠肺炎)肯定有人傳人現象。」他介紹,目前有14名醫務人員因護理新冠病毒的病人而受到感染。

  1月22日,國家基因組科學數據中心正式發布2019新冠病毒資源庫。經數據分析,新冠病毒與2003年暴發的SARS病毒基因組序列相似度為80.3%,與2017年2月從中華菊頭蝠採集到的bat-SL-CoVZC45基因組序列相似性最高,相似度為87.99%。

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  隨後,諸多專業人士對基因序列的分析結果顯示,此次新冠病毒確實屬於2003年在中國大量傳播的SARS病毒的「近親」。「你可以理解是它(SARS病毒)的兄弟姊妹。」上海市呼吸病研究所副所長兼肺部感染研究室主任胡必傑說。

  復旦大學病原微生物研究所所長、病毒學家姜世勃告訴財新記者,武漢新冠病毒跟蝙蝠的冠狀病毒21和45全基因非常相近,但其受體結合部位又和感染人的SARS冠狀病毒非常相近,所以可能經過了一個中間宿主就轉變成了感染人的病毒。

  上述科學界對「病毒從哪裡來」的研究,多是基於數據分析得出結論。1月23日,科學界一份基於實驗結果的重要研究出爐,取得新進展。當日,中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗團隊在bioRxiv預印版平台上發表文章「一種新型冠狀病毒的發現及其可能的蝙蝠起源」。該研究表明,新冠病毒與SARS-CoV的基因序列一致性達79.5%,與雲南菊頭蝠中存在的RaTG13冠狀病毒一致性高達96%。這表明其自然宿主很有可能是蝙蝠。

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  文章稱,自SARS暴發以來,在其自然宿主蝙蝠體內發現了大量與SARS相關的冠狀病毒(SARSr-CoV)。先前的研究表明,其中一些SARSr-CoV病毒有可能感染人類。新冠病毒在武漢引起了急性呼吸綜合征的流行,該疫情始於2019年12月12日(原文如此),在疫情早期,石正麗團隊從5名患者身上獲得該病毒的全長基因組序列,它們基本上一致。對7種非結構蛋白的成對蛋白序列分析表明,新冠病毒屬於SARSr-CoV。重要的是,該團隊證實,這種新的冠狀病毒進入細胞的受體與SARS-CoV一樣,均為ACE2。

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