文丨學術頭條
4月8日，劍橋大學Peter Forster等人在《美國科學院院報》（PNAS）上在線發表了題為《Phylogenetic network analysis of SARS-CoV-2 genomes》的學術文章，引起了人們對新冠病毒起源和傳播途徑的一些思考與討論。
該研究基於GISAID數據庫(https://www.gisaid.org/)，對160個完整的人類SARS-Cov-2基因組進行了系統發育網絡分析。根據氨基酸變化，研究人員發現了3箇中心變異體（命名為 A、B 和 C）。
其中A是蝙蝠外群冠狀病毒的祖先類型；A型和C型在東亞以外的地區（也就是歐洲和美國）的比例很高；B型是東亞地區最常見的類型，且其祖先基因組似乎在沒有首先突變為衍生B型就沒有在東亞以外地區傳播，這表明在亞洲以外地區對該類型具有“奠基效應”（founder effects）或免疫或環境抗性。
天津大學生物安全戰略研究中心的王方忠、張衛文教授曾在《新華網》中撰文《病毒溯源是疫情防控“必答題”》，指出：1.病毒溯源堪稱疫情防治的核心，其目的是找到病毒傳播源頭，摸清病毒初始傳播途徑、突變規律和潛在風險，從病毒源頭為疫情防控提供重要的科學依據，防止以後類似疫情的發生。2.病毒溯源能為疫苗研發提供科學保障，通過這一工作能分離大量病毒毒株，是疫苗研發的寶貴資源。3.病毒溯源是擊碎“陰謀論”的最佳武器，只要找到病毒源頭，任何處心積慮的相關謠言都將不攻而破。4.病毒溯源也是最好的教育，它將提醒人們保護野生動物，敬畏自然，走人與自然和諧發展之路。
目前，全球相關科研人員正在為病毒溯源而不懈努力、積極奮鬥著。我國早在1月10日就發佈了新型冠狀病毒基因組全序列；1月23日，中國科學院武漢病毒所研究提出蝙蝠可能是新冠病毒的自然宿主；2月7日，華南農業大學等機構聯合發文，稱穿山甲是新冠病毒的潛在中間宿主；2月18日，香港大學、廣西醫科大學聯合發表文章，也認為穿山甲是潛在中間宿主之一。
2月20日，中國科學院西雙版納熱帶植物園在其官方網站上發佈了《版納植物園基於全基因組數據解析新型冠狀病毒的演化和傳播》的文章，他們聯合華南農業大學和北京腦科中心的科研人員一起收集了全世界各領域共享到 GISAID 數據庫中覆蓋了四大洲12個國家的93個新型冠狀病毒樣本的基因組數據（截止 2月12日），通過全基因組數據解析，追溯傳染源及擴散路徑。
研究發現，收到的93個樣本包含58種單倍型，可以歸納為五組，包括3個古老超級傳播者單倍型（H1,H3 和 H13）和2個新的超級傳播者單倍型（H56 和 mv2）；華南海鮮市場的新型冠狀病毒是從其他地方傳入進來，在市場中發生快速傳播蔓延到市場之外；同時，現擴散的病例至少來自於3個途經。新型冠狀病毒在2月12日之前發生過2次明顯的種群擴張（分別是 12月8日和1月6日）。
A、B：新型冠狀病毒58種單倍型的演化關係和地理分佈格局；C：單倍型之間的可能演化關係；D：新型冠狀病毒的可能傳播和擴散路線。A和B圓圈中的數據是樣本數量。
但是，這些成果仍難構成病毒溯源的完整證據鏈。
來自劍橋大學的研究人員基於GISAID數據庫(https://www.gisaid.org/)，對 160 個完整的人類SARS-Cov-2基因組進行了系統發育網絡分析。截至2020年3月上旬，GISAID數據庫收錄了 253 個自2019年12月以來由世界各地的臨床醫生和研究人員提供的SARS-CoV-2完整和部分基因組。
GISAID數據庫中的hCoV-19基因組流行病學
根據氨基酸變化，研究人員發現了3箇中心變異體（命名為 A、B 和C）。其中 A 是蝙蝠外群冠狀病毒的祖先類型；A型和C型在東亞以外的地區（也就是歐洲和美國）的比例很高；B型是東亞地區最常見的類型，且其祖先基因組似乎在沒有首先突變為衍生B型就沒有在東亞以外地區傳播，這表明在亞洲以外地區對該類型具有“奠基效應”（founder effects）或免疫或環境抗性。
A型有兩個亞簇，以同義突變T29095C區分。在 T 等位基因亞簇中，4箇中國人（來自中國南方沿海省份廣東）攜帶祖先基因組，而3個日本患者和2個美國患者因一些突變而不同；據報道，這些美國患者曾在武漢疑似疫情暴發地居住過。C等位基因亞簇具有相對較長的突變分支，包括來自武漢的5個人（其中2個位於祖先節點），另外8個來自中國及鄰近國家的東亞人；值得注意的是，該亞簇中將近一半（15/33）類型位於東亞以外地區，主要位於美國和澳大利亞。
對於B型，主要存在於武漢（n=22）、中國東部其他地區（n=31）以及鄰近的亞洲國家（n=21）。在東亞以外地區，在美國和加拿大的病毒基因組中發現了10種B型、墨西哥1種、法國4種、德國2種、意大利和澳大利亞各1種。
節點B通過兩個突變從A型衍生而來：同義突變T8782C和非同義突變C28144T。在突變分支長度方面，B型引人注目：雖然祖先的B型被東亞人獨佔（26/26），但亞洲以外的B型基因組都發生了突變（19/19）。C型與其親本B 型的區別在於非同義突變G26144T。在數據集中，這是主要的歐洲類型（n=11），在法國、意大利、瑞典和英國以及加利福尼亞和巴西都有代表。它在中國大陸的樣本中不存在，但在新加坡很明顯（n=5），在香港、臺灣和韓國也有發現。
160 個SARS-CoV-2基因組的系統發育網絡
巴西患者所攜帶的新冠病毒位於系統發育網絡的C簇
安大略患者所攜帶的新冠病毒位於系統發育網絡的B簇
墨西哥患者所攜帶的新冠病毒位於系統發育網絡的B簇
不過，研究人員也表示，由於該項研究的樣本量較小，還無法確定該研究的結論是否具有普遍性。目前，研究團隊已經將分析擴展到了 1001 個病毒基因組。Forster 認為，最新的研究表明，COVID-19 在人類中的首次感染和傳播可能發生在 9 月中旬至 12 月初之間。
PNAS 論文地址：https://doi.org/10.1073/pnas.2004999117
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