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繼阿爾法、貝塔、伽瑪、德爾塔之后，傳播速度更快、隱匿性和傳染能力更強(qiáng)的奧密克戎來勢(shì)洶洶，橫行西方國家在多國掀起了幾乎垂直式的新增病例大潮，并迅速取代德爾塔，成為全球優(yōu)勢(shì)流行株，防疫格局隨之改變。

世界衛(wèi)生組織（WHO）已將奧密克戎納入第五種“關(guān)切變異株”（VOC）。2021年11月27日，奧密克戎輸入中國香港；2021年12月9日，該變異株首次登陸中國內(nèi)地，并在近期引發(fā)全國多地發(fā)生聚集性感染或跨省傳播病例。

但肆虐背后，奧密克戎的起源仍然是個(gè)謎。近日，中國疾病預(yù)防控制中心徐建國院士團(tuán)隊(duì)和南開大學(xué)公共衛(wèi)生與健康研究院孫亞民教授團(tuán)隊(duì)在權(quán)威專業(yè)期刊《生物安全與生物安保雜志》（Journal of Biosafety and Biosecurity）上發(fā)表了一篇題為“SARS-CoV-2奧密克戎變體的起源和進(jìn)化分析（Origin and evolutionary analysis of the SARS-CoV-2 Omicron variant）”的研究論文。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，奧密克戎不是從德爾塔進(jìn)化而來，而是形成了單系群譜，與伽馬變體系姐妹群，但分支更長(zhǎng)。且種種跡象表明，奧密克戎可能在非人類的物種中悄然進(jìn)化和演變。對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)鼠適應(yīng)性毒株和奧密克戎突變譜的對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，奧密克戎病毒株或起源于老鼠，在鼠宿主中進(jìn)化后重新回傳給人類。

新冠流行兩年，人類已疲于防疫。如若“動(dòng)物傳人”，無疑是雪上加霜。而這一研究結(jié)果，或?qū)⒂兄陬A(yù)測(cè)和防止未來危險(xiǎn)變體的上升。

對(duì)此，澎湃新聞（www.thepaper.cn）對(duì)話孫亞民教授，試圖進(jìn)一步走近神秘的奧密克戎，探討接下來的防疫之路。孫亞民表示，

動(dòng)物強(qiáng)大的繁衍能力很適應(yīng)病毒的進(jìn)化，通過跟人類的接觸，病毒來回“溢出”，會(huì)進(jìn)一步加劇新冠病毒的多樣性和難以預(yù)測(cè)性。

中國疾病預(yù)防控制中心徐建國院士團(tuán)隊(duì)和南開大學(xué)公共衛(wèi)生與健康研究院孫亞民教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表一篇題為“SARS-CoV-2奧密克戎變體的起源和進(jìn)化分析”的研究論文。

一直以來，外界都有新冠病毒可能是“動(dòng)物傳人”的說法，而動(dòng)物感染新冠病毒的情況也早有先例。截至2021年12月底，世界動(dòng)物衛(wèi)生組織記錄了625起動(dòng)物感染新冠病毒的疫情，如水貂、鹿等。你和團(tuán)隊(duì)通過什么契機(jī)，把研究對(duì)象鎖定為老鼠？

動(dòng)物感染新冠病毒的情況主要從2020年的4月開始，當(dāng)時(shí)，變異株在刺突蛋白受體結(jié)合域（RBD）上出現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵且重要的突變，叫“N501Y”。而這個(gè)突變，賦予了此后出現(xiàn)的新冠病毒一種“廣宿主”的適應(yīng)性能力，可以感染嚙齒類動(dòng)物、貓科類動(dòng)物，如貓、老虎、水貂等。

但是，感染一個(gè)動(dòng)物、能夠在動(dòng)物群體內(nèi)引起傳播，以及能夠引起傳播并回傳給人，是三個(gè)完全不同的概念。

前期的大量研究表明，很多動(dòng)物感染后，病毒在動(dòng)物體內(nèi)的復(fù)制能力并不強(qiáng)，病毒載量也達(dá)不到能夠引發(fā)群體內(nèi)傳播，或傳播給其他動(dòng)物、人類的能力，而且我們也完全可以通過現(xiàn)有的檢測(cè)手段篩查出來。

去年11月，奧密克戎被世衛(wèi)組織納入全球需關(guān)切的第五種變異株后，我們就針對(duì)該病毒展開了深入的分析和研究，發(fā)現(xiàn)它和其他變異株有很多不同的地方。

比如，它有很多突變的位點(diǎn)數(shù)。一個(gè)正常進(jìn)化的新冠病毒，突變累計(jì)的速度是一個(gè)固定值——在同一時(shí)間點(diǎn)分離的不同變體的突變數(shù)量一般大抵相同。

但我們計(jì)算五種VOCs的平均突變數(shù)量后發(fā)現(xiàn)，奧密克戎變異株的變異數(shù)量明顯多余其他變體，特別是在刺突蛋白受體結(jié)合域（RBD），變體數(shù)量不僅多，而且很集中。所以我們當(dāng)時(shí)就懷疑，這種冠狀病毒很有可能是受到了一種比較大的“選擇壓力”，存在更換了宿主的可能。

當(dāng)時(shí)，針對(duì)奧密克戎的起源問題，我們請(qǐng)教了中國疾病預(yù)防控制中心徐建國院士，也就是這篇論文的通訊作者。徐建國院士是我國“反向病原學(xué)”概念的提出者，他對(duì)于傳染病的溯源和傳播極為敏感。徐院士認(rèn)為，奧密克戎可能來源于一種“接近人類生活”的動(dòng)物，在群體內(nèi)進(jìn)化后再回傳給人類。

在他的指點(diǎn)下，我們對(duì)大量文獻(xiàn)開展調(diào)研，獲取基因組序列開展比對(duì)研究，尋找證據(jù)。

在這個(gè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)，奧密克戎存在不尋常的關(guān)鍵突變位置。隨后我們開始研究這些突變比較容易在哪些動(dòng)物身上發(fā)生，或比較下在什么樣的情況下容易發(fā)生，慢慢就鎖定到了老鼠身上。

你能否展開說下“關(guān)鍵突變位置”，以及這篇論文的其他研究結(jié)果？

我們比較了13個(gè)鼠適應(yīng)性菌株與奧密克戎變體的關(guān)鍵突變后發(fā)現(xiàn)，奧密克戎變體在病毒S蛋白的五個(gè)關(guān)鍵位點(diǎn)——K417、E484、Q493、Q498和N501發(fā)生突變。其中，Q493和Q498兩個(gè)位點(diǎn)的突變與動(dòng)物感染有關(guān)。而Q493K和Q498H突變的菌株，對(duì)mACE2的親和力明顯增強(qiáng)。

而同樣在這五個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變的另一種毒株，名為“IA-501Y-MA-30毒株”，它是在”IA-501Y“毒株30次傳代后，從小鼠肺部樣本中所獲得的。這種突變譜特征表明，病毒已經(jīng)適應(yīng)了感染老鼠的細(xì)胞，也就進(jìn)一步論證了奧密克戎變體可能是在鼠宿主中進(jìn)化而來的，或者至少來源于與鼠數(shù)量相近的嚙齒類動(dòng)物。

奧密克戎和鼠適應(yīng)SARS-COV-2毒株之間共有的5個(gè)關(guān)鍵突變

此外，我們還做了VOCs和VOIs的系統(tǒng)發(fā)育分析，將奧密克戎放在整個(gè)進(jìn)化樹的框架中，進(jìn)一步揭示了這種變異株的特殊性。

到現(xiàn)在為止，新冠病毒的數(shù)據(jù)庫上有600萬個(gè)基因組，記錄了病毒的出現(xiàn)、發(fā)展和進(jìn)化的過程。但我們對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)發(fā)育樹顯示沒有進(jìn)化的中間分支，這是一個(gè)非常令人驚訝的結(jié)果。

如果奧密克戎是由德爾塔變體的一個(gè)菌株演變而來，如AY.4、AY.23或AY.46（分別是歐洲、亞洲和非洲的主要變體），那么兩者會(huì)存在共同的突變特征，但奧密克戎與這些菌株沒有相似之處，這說明奧密克戎不是從德爾塔進(jìn)化而來，而是形成了單系群。我們發(fā)現(xiàn)，奧密克戎譜系是伽馬變體的姐妹群，但分支更長(zhǎng)。

按時(shí)間比例排列的系統(tǒng)發(fā)育樹顯示，在2020年上半年，奧密克戎譜系和伽馬譜系發(fā)生了分化，這表明奧密克戎可能在非人類的物種中開始進(jìn)化。經(jīng)過一年多時(shí)間的“沉寂”后，奧密克戎在老鼠體內(nèi)緩慢積累突變，然后可能通過偶然的機(jī)會(huì)，反向回傳給人類。

一直以來，有一種起源假設(shè)認(rèn)為，奧密克戎是在一個(gè)免疫功能缺陷的個(gè)體中進(jìn)化而來，例如長(zhǎng)期接受化療的患者或艾滋病（HIV）病人，體內(nèi)經(jīng)歷了慢性感染并長(zhǎng)期進(jìn)化，因此帶有大量稀有的突變

這種假設(shè)有一定依據(jù)和可能性。但我們認(rèn)為，如果一個(gè)病毒在一個(gè)人的體內(nèi)長(zhǎng)期進(jìn)化，根據(jù)病毒的特性，會(huì)更傾向于朝著有利于復(fù)制和生存的方向進(jìn)化，而不會(huì)朝著具有更強(qiáng)傳播力的方向去演變。

那么，有人會(huì)問，為什么不是艾滋病群體間的傳播呢？因?yàn)槿绻∪酥g傳播，一年多時(shí)間還沒有被發(fā)現(xiàn)的概率很小。

所以，我們認(rèn)為，奧密克戎更可能是起源于一個(gè)非人類的群體，而不是個(gè)人。

最近，奧密克戎（BA.1）已經(jīng)出現(xiàn)了BA.2和BA.3兩種亞型，被稱為“三姐妹”。 BA.2因傳播速度更快、傳染性更強(qiáng)，被認(rèn)為或?qū)⑷〈鶥A.1成為優(yōu)勢(shì)株。目前，英國、丹麥等國家的感染者有所激增。那么從結(jié)合你此前對(duì)鼠的研究來看，BA.2和BA.3這兩種亞型有什么傳播及變異趨勢(shì)？

病毒不斷進(jìn)化，奧密克戎不會(huì)成為最后一個(gè)變異株。

我們最近研究發(fā)現(xiàn)，奧密克戎“三姐妹”在關(guān)鍵部位的共同突變很多，可以推斷是來源于同一個(gè)群體。而BA.2和BA.3之間，有很多相似的特異性突變。

同時(shí)，這三個(gè)變體之間存在的單核苷酸多態(tài)性(SNP)數(shù)量和差異化情況，意味著它們可能處于不同的進(jìn)化時(shí)間節(jié)點(diǎn)，且出現(xiàn)的順序也不相一致。我們分析認(rèn)為，奧密克戎可能在某一個(gè)地區(qū)或區(qū)域內(nèi)不同鼠群體間來回感染進(jìn)化，形成了新的亞型。

根據(jù)丹麥、英國等國家的研究發(fā)現(xiàn)，BA.2亞型毒株的傳染性比奧密克戎變異株高1.5倍，傳染速度更快，可能會(huì)取代奧密克戎，成為新的主流毒株。

從突變位點(diǎn)來看，相比奧密克戎，BA.2亞型的S蛋白上多了幾個(gè)重要的突變位點(diǎn)，如T376A、R574S等，與傳播能力有一定關(guān)系，需要深入研究。

論文中指出，研究人員應(yīng)該專注于從野生動(dòng)物，特別是嚙齒動(dòng)物中分離出的SARS-CoV-2變異株。如果奧密克戎是在鼠宿主中進(jìn)化后回傳給人類的，在目前對(duì)動(dòng)物的防疫手段和經(jīng)驗(yàn)較少的情況下，你認(rèn)為它在非人類宿主中傳播的影響，將對(duì)該流行病的防控帶來什么新的挑戰(zhàn)？

如果奧密克戎找到了野生宿主，尤其是嚙齒類這種群體數(shù)量居大的天然宿主后，想把新冠徹底從人類生活中清除的可能性會(huì)越來越小。

動(dòng)物強(qiáng)大的繁衍能力很適應(yīng)病毒的進(jìn)化，通過跟人類的接觸，病毒來回“溢出”，會(huì)進(jìn)一步加劇新冠病毒的多樣性和難以預(yù)測(cè)性。

未來，我們要防止人傳人、物傳人，更要防動(dòng)物傳人。奧米克戎在上呼吸道的病毒載量高，對(duì)物品的污染計(jì)量比其他的變體病毒更高，所以出現(xiàn)了“物傳人”的情況，但概率還是相對(duì)較低的，因?yàn)樵诜堑蜏氐沫h(huán)境下，病毒的存活率隨著時(shí)間的推移會(huì)有所降低，很難達(dá)到可傳染的病毒數(shù)量的要求。

但最近，中國香港疑似出現(xiàn)全球首宗寵物倉鼠將新冠病毒傳染給人類的個(gè)案，很不常見。當(dāng)病毒潛伏于和人親近的寵物身上，是一件很危險(xiǎn)的事。

奧密克戎出現(xiàn)后，動(dòng)態(tài)清零的壓力超過以往。動(dòng)物傳人，對(duì)下一階段的防疫政策和手段，發(fā)起重大挑戰(zhàn)。

對(duì)于進(jìn)口物品和動(dòng)物，要做好檢驗(yàn)檢疫。針對(duì)國內(nèi)爆發(fā)過奧密克戎的地區(qū)，要做好疫區(qū)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)和動(dòng)物檢疫，特別是會(huì)與人密切相關(guān)的動(dòng)物監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)對(duì)未知原因的非輸入性病例的溯源及研究。

病人清零不容易，但要做到疫區(qū)內(nèi)的“環(huán)境清零”，更難。

美國科學(xué)家對(duì)環(huán)境和動(dòng)物監(jiān)測(cè)的信息，值得我們借鑒和思考。我們的論文中也提到，2021年7月發(fā)表的一份針對(duì)紐約下水道樣本的研究發(fā)現(xiàn)，Q498突變?cè)谏钣诩~約下水道的大量動(dòng)物宿主中已經(jīng)積累了很長(zhǎng)一段時(shí)間。研究者們對(duì)此還討論了SARS-CoV-2在非人類動(dòng)物宿主之間傳播的可能性，富有啟發(fā)性。

對(duì)應(yīng)我國的防疫政策，你認(rèn)為未來該如何處理活體動(dòng)物與人的關(guān)系？

首先要加強(qiáng)動(dòng)物微生物研究和動(dòng)物新冠病毒檢測(cè)。既然奧密克戎具備了在嚙齒動(dòng)物繁殖的能力，發(fā)生疫情的地方，一般要高度警惕，不要讓奧密克戎從患者傳給當(dāng)?shù)氐膰X動(dòng)物。

一旦發(fā)生“動(dòng)物傳人”的情況，我們的第一反應(yīng)不應(yīng)該是直接大規(guī)模捕殺，而是要學(xué)會(huì)更好地去處理動(dòng)物，特別是寵物與人的關(guān)系。

其實(shí)動(dòng)物感染分幾個(gè)層次和階段，絕大多數(shù)的動(dòng)物身上都帶有多種病毒，可以用技術(shù)手段檢測(cè)出來，但并不一定具備將病毒傳染給人的能力。

我認(rèn)為，接下來可能會(huì)朝著動(dòng)物宿主和動(dòng)物感染的方向去研究，比如動(dòng)物自身的免疫系統(tǒng)能否慢慢把病毒清除等問題，都值得關(guān)注。

你認(rèn)為，對(duì)動(dòng)物的研究分析，能為潛在的COVID-19治療藥物和疫苗研發(fā)帶來什么啟發(fā)？

目前，新冠疫苗和藥物正朝著廣譜、預(yù)防感染、減少重癥和死亡的方向去研發(fā)。針對(duì)奧密克戎的特點(diǎn)，未來可能會(huì)朝著保護(hù)特殊人群免于感染的方向發(fā)展，尤其是老人和免疫力低下的人群。

隨著的新冠病毒感染動(dòng)物的能力不斷增強(qiáng)，研究動(dòng)物用疫苗需要未雨綢繆。

事實(shí)上，在很多國家動(dòng)物疫苗已經(jīng)被提上日程。例如：美國的獸醫(yī)制藥公司Zoetis也正在研究用于水貂和寵物的新冠疫苗。因此，評(píng)估新冠病毒對(duì)于動(dòng)物（特別是與人類生活息息相關(guān)的動(dòng)物）易感性，在動(dòng)物群體內(nèi)傳播程度等信息，確定高危動(dòng)物群體是至關(guān)重要的。

你的團(tuán)隊(duì)接下來有什么新的研究方向和計(jì)劃？

新冠已經(jīng)出現(xiàn)兩年了，公共數(shù)據(jù)庫累積了龐大的病毒基因組，我們最近計(jì)劃對(duì)新冠病毒的變異和進(jìn)化做一個(gè)總結(jié)，比如它的核酸、堿基突變類型有什么進(jìn)化趨勢(shì)。

同時(shí)，我們還會(huì)將研究重點(diǎn)放在沒有發(fā)生突變的位點(diǎn)上。這兩年，新冠病毒群體內(nèi)的所有位點(diǎn)幾乎都發(fā)生了突變，被記錄在冊(cè)，說明該群體內(nèi)突變已經(jīng)“接近飽和”。

從表象上來看，新冠病毒的感染部位，已經(jīng)由下呼吸道向上呼吸道轉(zhuǎn)移。而奧密克戎表現(xiàn)出來的所有特點(diǎn)，都可以歸因于它在上呼吸道復(fù)制的速度更快，得以淘汰掉那些在下呼吸道感染的病毒，因而更具傳播優(yōu)勢(shì)和選擇優(yōu)勢(shì)。

所以，我們還會(huì)將研究重點(diǎn)放在沒有發(fā)生突變的位點(diǎn)上，觀察這些位點(diǎn)是否會(huì)影響病毒的生存和傳播速度，這對(duì)研究新冠病毒的基因功能和結(jié)構(gòu)有重要價(jià)值。