老撾發現迄今最似 SARS-CoV-2 蝙蝠冠狀病毒 全基因組相似度高達 96.8%

本月中刊於預印伺服器 Research Square 的研究指,在老撾的蝙蝠中發現了 3 種與導致 COVID-19 疫情的 SARS-CoV-2 極為相似的冠狀病毒,其中一種病毒的全基因組相似度更達 96.8% ,比過去任何已知蝙蝠冠狀病毒的更高。團隊認為發現支持了病毒具自然起源的說法,但亦令人更擔心野外有更多具感染人類潛力的冠狀病毒。

該份未經同儕審查報告最令人憂慮的地方是,這些新發現的蝙蝠冠狀病毒帶與 SARS-CoV-2 幾乎相同的受體結合域,因此有能力感染人類細胞;受體結合域結構容許 SARS-CoV-2 黏附在人體細胞表面的 ACE2 受體上並入侵。

根據本年 3 月中國團隊的報告,從雲南小菊頭蝠 (Rhinolophus pusillus) 分離出的病毒樣本,其全基因組排序與 SARS-CoV-2 有 94.5% 一樣,是當時已知第二接近 SARS-CoV-2 的病毒。此前已知最接近 SARS-CoV-2 的是 RaTG13 ,與前者基因組有 96.1% ,同樣在雲南被發現,並可能在 40–70 年前與 SARS-CoV-2 有共同祖先。

是次由巴黎巴斯德研究所病毒學家 Marc Eloit 領導的團隊從老撾北部洞穴中的 645 隻蝙蝠身上採集唾液、糞便和尿液樣本。在三種馬蹄蝠 (Rhinolophus) 蝙蝠物種中,團隊發現了 3 種與 SARS-CoV-2 基因組 95% 以上相似的病毒,他們將之分別命名為 BANAL-52、BANAL-103 和 BANAL-236 ,當中 BANAL-52 的全基因組排序有 96.8% 與 SARS-CoV-2 相似; 3 種新發現病毒亦各自有一些部份比過去已知的任何冠狀病毒更似 SARS-CoV-2 。

無參與研究的格拉斯哥大學病毒學家 Spyros Lytras 向《自然》表示,病毒會通過重組過程交換 RNA ,而不到十年前 BANAL-103 和 BANAL-52 中有一個部分可能與 SARS-CoV-2 的部分有共同祖先。他說:「這些病毒重組如此之多,以至於基因組的不同部分具有不同的演化歷史。」

Eloit 的團隊在實驗室中亦表明,該些蝙蝠冠狀病毒的受體結合域可以像 SARS-CoV-2 的一些早期變種病毒株一樣有效地黏附在 ACE2 受體上。團隊還在細胞中培養了 BANAL-236 ,用以研究該病毒在動物模型中的致病性。

另一無参與研究的悉尼大學病毒學家 Edward Holmes 指出,當 SARS-CoV-2 首次被基因排序時,其受體結合域與學界之前見過的完全不同,令一些人猜測該病毒是在實驗室中製造出來的。然而,老撾蝙蝠冠狀病毒證實了 SARS-CoV-2 的這些部分可存在於自然界中。

杜克—新加坡國立大學新突發傳染病研究所所長王林發亦指,該研究令他自己比以往任何時候都更加確信 SARS-CoV-2 源起於自然環境。王林發團隊早前發表於 medRxiv 的研究曾警告,東南亞每年平均有 40 萬人可能感染與 SARS-CoV 相關、來自蝙蝠的冠狀病毒,只是病源溢出效應 (spillover) 未發展成可檢測到的疫症爆發。

另有研究表明,自上個世紀以來,全球溫室氣體排放,增加了蝙蝠偏愛的森林棲息地生長,導致中國雲南南部,以及緬甸和老撾等鄰近地區成為以蝙蝠作為傳播媒介的冠狀病毒熱點出現地區。

是次團隊表示,老撾的研究提供了更多 COVID-19 起源的資訊,但當中仍有缺失的地方。例如,老撾蝙蝠病毒在刺突蛋白上不包含所謂的弗林蛋白酶裂解位點 (furin cleavage site) ,該位點進一步有助於 SARS-CoV-2 和其他冠狀病毒進入人體細胞。該研究也無說明,該病毒的祖先如何抵達已知第一個 COVID-19 爆發地武漢,或者該病毒是否搭上了過度宿主動物的「順風車」。學界將需要於東南亞對更多蝙蝠和其他野生動物採樣,解開疑團。

來源:
Nature, Closest known relatives of virus behind COVID-19 found in Laos, 24 September 2021

報告:
Temmam, S., Vongphayloth, K., Salazar, E.B. & et al. (2021). Coronaviruses with a SARS-CoV-2-like receptor-binding domain allowing ACE2-mediated entry into human cells isolated from bats of Indochinese peninsula. Preprint (V1) available at Research Square. doi: 10.21203/rs.3.rs-871965/v1

文/Alan Chiu

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