伺機而動的病毒,再一次在人類社會長驅(qū)直入。
疫情暴發(fā)至今,全球科學(xué)家正全力拼湊新型冠狀病毒的拼圖。
測定病毒全基因組序列、提取病毒毒株,科學(xué)家在最短時間內(nèi)破譯了新冠病毒的解鎖密碼。新冠肺炎的“解藥”也逐漸浮現(xiàn),疫苗進入動物試驗階段。從實驗室到病床前,曙光初現(xiàn)。
但病毒從何而來、誰是第一個被感染的“零號病人”,還有太多未知和爭議,需要時間找到答案。
病毒突襲
未知病毒出現(xiàn)在2019。
直到今天,躺在武漢金銀潭醫(yī)院病床上的林華(化名)還不知道,自己緣何被病毒偷襲。她只記得,癥狀最早出現(xiàn)在12月,憋氣、咳嗽、身上沒力,體溫高高低低。
這是病毒在她體內(nèi)作祟。在它擊垮林華之前,已突破了她身體的三道防線:先是穿透由皮膚、黏膜和分泌物構(gòu)成的物理屏障,隨后繞過了日?!把策墶笨梢园l(fā)現(xiàn)并“吃掉”入侵病毒的吞噬細胞,繼而掙脫免疫細胞的阻擋。
最終,它通過識別位于肺部上皮細胞表面的ACE2蛋白——這個新冠病毒入侵人體的“門把手”,病毒通過刺突蛋白(S蛋白)抓住它,進而打開進入細胞的大門——進入人體細胞,利用細胞的能量讓自己繁殖。
病毒像寄生蟲,從不滿足于在一個感染者身上停留,它想攀附盡可能多的宿主。一個噴嚏、一次近距離交談,病毒就可以從一個人傳遞給另一個人,再到一群人,在這樣的幾何級瘋狂復(fù)制中以求生存。
現(xiàn)有流行病學(xué)調(diào)查表明,至少在去年12月中旬,這樣的病毒人際傳播就已發(fā)生。
但在當(dāng)時,危險無人察覺。
三個、五個、十個……直到感染者相繼發(fā)病,走進醫(yī)院。發(fā)熱、咳嗽、“大白肺”,患者癥狀不同尋常又彼此相似,這引起湖北省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院醫(yī)生張繼先的警覺。在連續(xù)接診多位患者后,她在12月底“拉響警報”。
捕捉病原體
在2019年最后一天,未知病毒以“不明原因肺炎”進入大眾視野的同時,科研人員開始嘗試破譯病毒的基因數(shù)據(jù)。
病毒基因組,是病毒的生命密碼。借助于分子生物技術(shù),病原學(xué)專家通過對病毒感染者的鼻咽拭子、支氣管肺泡灌洗液等標(biāo)本進行測定,可以在短時間內(nèi)獲得病毒的基因組序列。
這樣的破譯,最早在2020年1月2日就已完成。
1月2日中午12點,中國疾控中心病毒所第一次接收湖北省疾控中心送檢的4例武漢不明原因病毒性肺炎疫情病例標(biāo)本。
在這之前,遠在上海的科研團隊比中國疾控中心更早拿到了標(biāo)本。
2019年12月26日,上海市公共衛(wèi)生臨床中心收集到武漢市中心醫(yī)院和武漢市疾控中心的不明原因發(fā)熱患者標(biāo)本一份。
最早公開發(fā)布新型冠狀病毒全基因序列的專家,上海市公共衛(wèi)生臨床中心兼職教授張永振解釋說,團隊長期與武漢中心醫(yī)院、武漢疾控合作科研項目,此次標(biāo)本是項目常規(guī)收集。
這份標(biāo)本來自在華南海鮮市場工作的一名41歲男性,12月20日發(fā)病,在發(fā)熱、咳嗽6天后前往武漢中心醫(yī)院就診并住院。
四天后,中科院武漢病毒所在2019年12月30日晚,收到武漢金銀潭醫(yī)院送來的不明原因肺炎樣品。
隨后,中科院武漢病毒所、中國疾控中心病毒所、上海市公共衛(wèi)生臨床中心三地科研人員在實驗室徹夜忙碌,分別于1月2日、1月3日、1月5日凌晨,獲得病毒全基因組序列。
三個科研團隊的基因組研究結(jié)果均證明,這是一種從未在人類中發(fā)現(xiàn)的全新冠狀病毒。它不同于冠狀病毒家族中早已“聲名顯赫”的SARS病毒和MERS病毒,是這個家族的第7名成員。
獲得全基因組序列只是第一步,從標(biāo)本中分離出病毒,才可以揪出真正的“罪魁禍?zhǔn)住?。通常情況下,從病人中發(fā)現(xiàn)病原的核酸、基因組,短期內(nèi)可以完成,但病原的分離則需要數(shù)周時間。
這次沒用太久。據(jù)病原檢測結(jié)果初步評估專家組組長、中國工程院院士徐建國介紹,截至1月7日21時,實驗室從1例陽性病人樣本中分離出該病毒。而中科院武漢病毒所似乎更早完成了這一步驟。據(jù)其官網(wǎng)消息,病毒所1月5日即已分離得到病毒毒株。
1月9日官方宣布,“不明原因肺炎”的病原體初步判定為新型冠狀病毒。
擊倒林華的未知病毒被“抓了現(xiàn)行”。
艱難的溯源
短時間內(nèi)獲得這一新型病毒的全基因組序列,被業(yè)內(nèi)奉為里程碑式的突破。
1月11日,張永振團隊成員悉尼大學(xué)愛德華·霍姆斯教授代表課題組在美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)發(fā)布了獲得的新型冠狀病毒全基因組序列,首次向世界公布了新型冠狀病毒的“身份證號碼”。
當(dāng)天,中國官方也宣布,將與世界衛(wèi)生組織共享病毒基因序列。
病毒是什么,科學(xué)家找到了答案,但病毒究竟從哪里來,又是怎樣在自然界中邁出關(guān)鍵一步,踏入人類社會?
獲取病毒全基因序列為這樣的病毒溯源鋪好了前路。
利用新型冠狀病毒基因組序列,與從人類和不同動物身上發(fā)現(xiàn)的SARS病毒和冠狀病毒進行基因和功能的比較分析,不僅可以了解它與SARS等其他冠狀病毒家族成員的“遠近親疏”,還可以比較它與動物體內(nèi)冠狀病毒的相似性,推測它的來源。
新型冠狀病毒在自然界的天然宿主是誰?目前多項科學(xué)證據(jù)指向蝙蝠。
小小的蝙蝠,其實是病毒“集中營”。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院病原生物學(xué)研究所所長金奇教授解釋說,蝙蝠是許多病毒的自然宿主,包括埃博拉病毒、馬爾堡病毒、狂犬病毒等。由于蝙蝠特殊的免疫系統(tǒng),攜帶病毒卻極少出現(xiàn)病癥。在漫長的進化歷程中,蝙蝠成為了上百種病毒的自然宿主。
在中科院武漢病毒所石正麗、周鵬團隊的研究中,新冠病毒與一種在云南發(fā)現(xiàn)的蝙蝠冠狀病毒有96%同源性。
中科院上海巴斯德研究所、軍事醫(yī)學(xué)研究院等3家機構(gòu)的研究,同樣推測新冠病毒自然宿主可能是蝙蝠。
1月24日,中國疾控中心等多家機構(gòu)發(fā)表的一項研究論文再次印證這一結(jié)論。論文披露,12月31日,中國疾控中心曾派出一支快速應(yīng)急小組,前往武漢協(xié)助當(dāng)?shù)匦l(wèi)生部門開展調(diào)查。小組通過對3名武漢金銀潭醫(yī)院患者的樣本分析,發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒與已知的蝙蝠體內(nèi)分離到的SARS樣冠狀病毒(bat-SL-CoVZC45, MG772933.1)有86.9%的核酸序列一致性。
這一結(jié)論,被寫入國家衛(wèi)健委第四版新冠肺炎診療方案。
誰是中間宿主
但從蝙蝠到人,是否存在中間宿主,又是誰扮演了這個角色,科學(xué)家還在尋找。
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一醫(yī)院、傳染病診治國家重點實驗室教授肖永紅解釋說,正常條件下,蝙蝠病毒不會直接感染人類,而是需要一個中介,通常是哺乳動物,才能傳染到人。
這中間的“跳板”就是中間宿主。他舉例說,比如SARS病毒中間宿主是果子貍,MERS病毒中間宿主是駱駝。
在他參與的北京大學(xué)教授朱懷球團隊的研究中,深度學(xué)習(xí)算法推測,中間宿主可能是水貂。但他提醒,這只是為病原學(xué)專家提供一個研究思路,一切都還要實驗室的研究才能得出最終結(jié)論。
繼水貂之后,穿山甲也獲得“提名”。2月7日凌晨,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)布消息稱,穿山甲或為新型冠狀病毒潛在中間宿主。
科研人員給出了更多證據(jù):通過分析1000多份宏基因組樣品,鎖定穿山甲為潛在中間宿主。進而發(fā)現(xiàn)穿山甲中β冠狀病毒的陽性率為70%;且病毒在電鏡下觀察到典型的冠狀病毒顆粒結(jié)構(gòu);此外,基因組分析還發(fā)現(xiàn),分離的病毒株與目前感染人的毒株序列相似度高達99%。
這一研究結(jié)論也進入官方視野。科技部社會發(fā)展科技司司長吳遠彬透露,科技部正組織有關(guān)科研團隊對上述研究結(jié)論進行論證。
就在2月18日,一項新的研究再度鎖定穿山甲。香港大學(xué)新發(fā)傳染性疾病國家重點實驗室主任管軼教授,以及廣西醫(yī)科大學(xué)胡艷玲教授發(fā)表在BioRxiv上的研究文章,為穿山甲是新型冠狀病毒動物宿主提供了最新的證據(jù)。
研究通過對中國南方走私的馬來穿山甲的基因組序列進行測序后,得出重要結(jié)論:這些在穿山甲身上新發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒與感染人的新冠病毒有85.5%至92.4%的相似性。穿山甲應(yīng)被視為新冠病毒可能的中間宿主。
迷霧中的傳染源
動物溯源之外,新冠病毒的起源地同樣被迷霧籠罩。
中國疾控中心多項前期研究結(jié)論均將矛頭指向華南海鮮市場,“病毒最先出現(xiàn)在武漢華南海鮮市場”幾乎成為社會共識。
但1月下旬,國際醫(yī)學(xué)期刊柳葉刀發(fā)表的一項研究結(jié)論似乎與此相悖。
這項研究由中日醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科主任曹彬、武漢金銀潭醫(yī)院院長張定宇等多位臨床醫(yī)學(xué)專家共同參與。研究證實,最早一例新型冠狀病毒肺炎患者于12月1日發(fā)病,沒有發(fā)現(xiàn)該病例與華南海鮮市場有聯(lián)系,而且在最早的前4名感染者中,有3人沒有華南市場暴露史。
在《科學(xué)》雜志的報道中,曹彬袒露了自己的不確定,“華南海鮮市場似乎并不是病毒的僅有起源地;實話說,我們現(xiàn)在還不太清楚病毒到底從哪里來”。
不過,在最近一次的官方表態(tài)中,華南海鮮市場仍是最有可能的發(fā)源地。
2月15日,吳遠彬在新聞發(fā)布會上重申了此前的研究結(jié)論:中國疾控中心從華南海鮮市場及武漢其他生鮮市場獲取的585份環(huán)境樣本中,33份呈新冠病毒陽性樣本中,其中31份來自經(jīng)營野生動物華南海鮮市場西區(qū)。
“這些數(shù)據(jù)提示,此次疫情可能與野生動物交易有關(guān)?!眳沁h彬說。
消失的“零號病人”
對于新發(fā)傳染病來說,第一名感染病毒的患者身上承載了諸多關(guān)鍵信息。
公眾把這名患者稱作“零號病人”。因其自帶的神秘感,坊間關(guān)于“零號病人”的傳說一度盛行。
浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院教授王立銘說,“零號病人”對應(yīng)的學(xué)術(shù)用語是“原發(fā)病例”,通俗理解為在這位患者身上“某種病毒首次從動物進入了人體”。
確認(rèn)“零號病人”,對病毒的溯源以及疫情的傳播至關(guān)重要。北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院教授寧毅認(rèn)為,目前我們并不確認(rèn)新冠病毒從動物到人類的信息,“如果零號病人接觸到的是我們懷疑的蝙蝠、果子貍、穿山甲等常見暴露因素,但我們沒有發(fā)現(xiàn),其他人接觸到這種暴露因素就可能發(fā)病。這就是我們尋找零號病人的意義?!?/p>
目前已知的最早一名患者在2019年12月1日發(fā)病。武漢金銀潭醫(yī)院記錄了這名患者的就醫(yī)記錄,在該院重癥監(jiān)護室主任吳文娟的回憶中,這是一名年過七旬的男子,患有腦梗、老年癡呆,幾乎不出門,住處離華南海鮮市場很近,但從未去過。
足不出戶的他如何被感染?這名患者是真正的“零號病人”嗎?在他之前是否還有其他人感染但從未就醫(yī)?
據(jù)中國疾控中心在2月17日公布的一份報告,在2019年12月31日之前,武漢和湖北已經(jīng)有104名感染者發(fā)病。這些新增的患者能否揭示疫情早期更多的秘密,有待進一步考證。
不過,我們必須有心理準(zhǔn)備——“零號病人”的尋找可能是一項不可能完成的任務(wù)。時至今日,艾滋病、埃博拉、SARS等疫情從未明確找到嚴(yán)格意義上的“零號病人”。
尋找“解藥”
爭議聲外,另一路科研人員,正在尋找新型冠狀病毒的特效藥。
相比于研發(fā)新藥,“老藥新用”是危急時刻的急救之法。
最早被寄予厚望的是抗艾滋藥物“克力芝”(洛匹那韋/利托那韋)。
作為一種蛋白酶抑制劑,克力芝可以使病毒復(fù)制產(chǎn)生的是不具有再生能力、非成熟形態(tài)的艾滋病毒顆粒,從而達到降低艾滋病毒載量的作用。
因多位專家提示克力芝對新冠肺炎可能有效,且國家診療方案中提及可試用克力芝治療,在2020年這場肺炎疫情中,這款已問世20多年的抗病毒藥物迎來了自己的“高光時刻”。
新冠肺炎患者定點收治醫(yī)院、武漢金銀潭醫(yī)院院長張定宇是克力芝的支持者之一。他正在進行一項198例患者參與的對比試驗,部分患者服用克力芝,另一部分服用安慰劑,以判斷克力芝對新冠肺炎的治療效果。
“目前為止,看上去克力芝能夠降低死亡率,減少危重病例發(fā)生率。”在他的觀察中,艾滋病人服用此藥的,新冠肺炎感染率有所降低:追蹤了1000多例,只有3-5例感染新冠肺炎。
不過,艾滋病治療專家、北京協(xié)和醫(yī)院感染內(nèi)科主任李太生對此持觀望態(tài)度,“當(dāng)年SARS、MERS疫情暴發(fā)時,都有人提到用艾滋病藥物治療,但都沒有臨床數(shù)據(jù)支撐。”
有無效果,需要等待嚴(yán)格的科學(xué)實驗結(jié)果。
同樣等待臨床數(shù)據(jù)的還有3種藥物:磷酸氯喹、法匹拉韋、瑞德西韋。此前,它們分別用于瘧疾、流感和埃博拉出血熱的治療。
目前,上述3種藥物在武漢等地已經(jīng)陸續(xù)啟動臨床試驗?;颊?、公眾、醫(yī)生、科學(xué)家正翹首以盼。
尋找特效藥的同時,人們把疫苗視作另一根“救命稻草”。
滅活疫苗、MRNA疫苗、重組蛋白疫苗、病毒載體疫苗、DNA疫苗,不同技術(shù)的新冠疫苗正在全球同步研發(fā)中,在中國,已有多種疫苗進入動物試驗階段。
中國科學(xué)院微生物研究所研究員嚴(yán)景華所在的團隊,正在進行新冠重組蛋白疫苗研發(fā),之前MERS疫苗的研發(fā)經(jīng)驗為這次研發(fā)幫上了忙。
為爭取疫苗早日上市,團隊盡可能縮短研發(fā)周期。過去,一個試驗結(jié)束,要看看結(jié)果再進行第二個試驗,現(xiàn)在很多試驗改為同步推進。她透露,目前疫苗研發(fā)進展順利,正在動物體內(nèi)進行測試觀察免疫效果,后續(xù)還要進行安全性測試。
疫苗何時能研發(fā)成功?科技部2月22日給出了時間表:最快4月下旬申報臨床試驗。
這是人們必須接受的一個殘酷現(xiàn)實。對于一種新發(fā)現(xiàn)的病原體來說,疫苗研發(fā)成功并最終實現(xiàn)量產(chǎn)走向普通公眾,可能需要數(shù)月時間來完成。而這相對于通常需要數(shù)年甚至10年計的疫苗研發(fā)來說,已經(jīng)跑出了最快速度。
新冠變異分析不支持海鮮市場是源頭 零號病人待解
自新冠肺炎疫情發(fā)生起來,病毒溯源工作基本圍繞武漢華南海鮮市場,疫情初期的大多病例和該市場有關(guān)聯(lián)。不過,新冠病毒起源地目前仍充滿爭議。之前,《柳葉刀》刊發(fā)的最早一批41例患者中的部分患者,以及2019年12月1日發(fā)現(xiàn)的第一例患者,并沒有證明和該市場有關(guān)。