PNAS:石正丽团队等2018年发现的猪冠状病毒,被证实可感染人类

2020
10/18

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生物世界 / Bio生物世界
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2018年4月,中科院武汉病毒研究所石正丽教授团队等在 Nature 杂志发表论文,发现新型冠状病毒SADS-CoV是造成广东省小范围猪瘟的病原体,且该病毒同样来自中华菊头蝠。2020年10月12日,世界冠状病毒研究权威专家 Ralph Baric 教授在 PNAS 发表论文,表明SADS-CoV能够在人类的肝脏细胞、肠道细胞以及呼吸道细胞中有效复制,因此该病毒对人类具有潜在威胁。

2016年10月28日起,在中国广东省清远市的一个养猪场观察到猪的致命性疾病暴发,

2016年10月28日起,在中国广东省清远市的一个养猪场观察到猪的致命性疾病暴发,

2018年4月4日,石正丽(武汉病毒所)、马静云(华南农业大学)、童贻刚(北京微生物流行病研究所)等研究团队合作在 Nature 杂志发表论文,揭示导致这些猪致命性疾病的元凶是猪急性腹泻综合症冠状病毒(SADS-CoV),是一种来自蝙蝠的新型冠状病毒,属于α冠状病毒。

2020年10月12日,世界冠状病毒研究权威专家、北卡大学教堂山分校的 Ralph Baric 教授在 PNAS 杂志发表了题为:Swine acute diarrhea syndrome coronavirus replication in primary human cells reveals potential susceptibility to infection 的研究论文。

该研究表明,近年在中国出现的猪急性腹泻综合症冠状病毒(SADS-CoV)能够在人类的肝脏细胞、肠道细胞以及呼吸道细胞中有效复制,因此该病毒对人类具有潜在威胁。研究团队还证实了抗新冠药物瑞德西韦能够有效抑制SADS-CoV。

SADS-CoV属于α冠状病毒,不同于新冠病毒的β冠状病毒,但冠状病毒具有在不同物种之间快速跳跃的潜力,许多在动物中发现的冠状病毒也可能感染人类,也就是所谓的溢出效应,这项研究表明,SADS-CoV同样能够在人类细胞中复制增殖,因此我们需要提高警惕,加强监测。

2011年,一部纪实风格的病毒题材电影——《传染病》上映,影片灵感来源于SARS,虚构了一种靠着空气就能传播的新型致命病毒,并在全世界范围内肆虐流行,而世界各地的医疗组织争分夺秒研究病毒抗体,最终战胜了这一病毒。

影片最后讲述了该病毒的起源——最早来源于蝙蝠,在家猪体内进行重组后最终感染人类。

实际上,猪瘟一直在我国有小范围发生。

自2016年10月28日起,在中国广东省清远市的一个养猪场观察到猪的致命性疾病暴发,值得注意的是该养猪场非常靠近2002年第一例SARS病例的所在地——佛山。

发生这种疾病的猪,会导致严重的急性腹泻和呕吐,新生猪仔(五日龄及以下)因体重骤减和严重脱水而迅速死亡,与之相对,年龄较大的小猪以及母猪的感染症状则较轻。

随后,研究人员在该养猪场20-150公里范围内的另外三家养猪场中发现了相同的疾病爆发。直至2017年5月2日,该疾病已导致这四个养猪场死亡24693头仔猪,造成了严重的经济损失。

2018年4月4日,石正丽(武汉病毒所)、马静云(华南农业大学)、童贻刚(北京微生物流行病研究所)等研究团队合作在 Nature 杂志发表了题为:Fatal swine acute diarrhoea syndrome caused by an HKU2-related coronavirus of bat origin 的研究论文。

该研究证实一种新型的与HKU2相关的蝙蝠冠状病毒,即猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV),是造成之前广东猪致死性疾病爆发的病原体。

野生动物病毒库的跨物种传播对人类和家畜健康构成明显威胁。蝙蝠是新出现病毒最重要的宿主之一,石正丽团队先前的研究也证实了SARS病毒正起源于一种蝙蝠——中华菊头蝠。

在本研究中,研究者通过二代测序的方法从患病仔猪小肠中收集的样品中获得一个27173bp的冠状病毒基因组,并随后进行了宏基因组分析。

序列比对发现:四家养猪场分别获得的病毒基因组具有99.9%的同源性,即表明四家养猪场的猪瘟由同一种病毒引起;此外,该病毒基因组与HKU2-CoV具有95%的同源性。

研究人员通过使用针对核衣壳基因的qPCR发现与母猪相比,该病毒在仔猪中复制的滴度更高,并且正如其他猪肠道冠状病毒所观察到的,SADS-CoV显示出明显小肠的组织嗜性。为了调查可能的人畜共患病传播,研究者还使用了萤光素酶免疫沉淀方法分析了与病猪密切接触的35名农场工人的血清样品,所幸均无SADS-CoV阳性结果。

尽管SADS-CoV和HKU2-CoV的总体基因组同一性为95%,但S基因序列同一性仅为86%,这表明HKU2-CoV不是SADS-CoV的直接祖先,但它们可能具有共同的祖先。

为了验证这一假设,研究者基于RdRp(RNA依赖的RNA聚合酶)基因开发了一种SADS-CoV特异性qPCR分析方法,并筛选了2013年至2016年间从广东省七个不同地点收集的591只蝙蝠肛门拭子,其中共有58个样品(9.8%)测试呈阳性,阳性样品大部分来自已知的SARS相关冠状病毒的天然宿主——中华菊头蝠。

此外,研究人员依据科赫假说做了相关的动物感染实验,证实SADS-CoV确实为引起此次猪急性腹泻综合征的病原体。

而 PNAS 杂志发表的这项研究则证实 SADS-CoV 能够在多种人类细胞中复制增殖,与SARS-CoV-2主要感染肺部细胞不同,SADS-CoV在人肠道细胞中能够更快速复制增殖。

此外,研究团队还证实人类尚未对SADS-CoV产生免疫力,而SADS-CoV广泛存在的宿主,以及它在人类细胞中的复制能力,表明SADS-CoV对人类存在潜在风险。

研究团队进一步瑞德西韦(Remdesivir)对SADS-CoV的抗病毒效果,之前的一系列研究表明,瑞德西韦对新冠肺炎具有一定疗效,美国总统特朗普感染新冠后也使用了瑞德西韦治疗。该研究发现,瑞德西韦对SADS-CoV具有强大的抗病毒效果。

研究团队建议应对猪场工人和猪群进行持续监测,以发现是否有SADS-CoV感染的迹象,以防止疾病暴发带来的巨大经济损失,研究团队还表示,该病毒一旦溢出感染人类,瑞德西韦将是潜在治疗方法。

论文通讯作者 Ralph Baric 教授正在计划开发SADS-CoV疫苗用于保护猪群,因为,监测能够减少该病毒大面积暴发和向人类溢出的可能性,但最有效的方法还是疫苗。

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41586-018-0010-9

https://doi.org/10.1073/pnas.2001046117

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关键词:
冠状病毒,病毒,中华菊头蝠

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