并非科幻小说：新冠病毒突变符合正常流行病学规律

耶鲁大学流行病学家内森·格鲁鲍格和其他人发表了一篇评论，指出在COVID-19爆发时，病毒突变符合正常的流行病学规律，不应引起恐慌。

2020年2月18日，耶鲁大学流行病学家内森·德·格鲁博和其他人在《自然微生物学》上发表了一篇在线评论，题为“当病毒在疾病爆发期间变异时，我们不应该担心”[1。文章指出，在COVID-19爆发时，病毒突变符合正常的流行病学规律，不应引起恐慌。这篇文章给了我们一个在抗击非典的战斗中“强心剂”的大机会。

“突变”这个词自然会引起对事故和奇怪变化的恐惧。在病毒爆发期间，关于突变的讨论越来越多，包括突变的SARS-CoV-2继续在人与人之间传播的能力。事实上，突变是病毒生命周期的自然组成部分，很少对疫情产生严重影响。

“突变”一词的含义并不反映口语中进化理论的复杂性。在科幻小说中，“突变”通常意味着重大变化。例如，许多漫威角色由于突变而拥有令人难以置信的新能力。在娱乐业，突变被用来代表进化戏剧化，这种异常进化通常会导致某些疾病的爆发。在迈克尔·克莱顿的仙女座菌株中，一种外来微生物通过不断的“突变”获得了新的生物学特性，包括降解塑料和在密室中逃脱的能力。受1995年著名惊悚片《爆发》的启发，夸张的文学作品《热区》讲述了一个虚构的类埃博拉病毒的故事，该病毒迅速变异成一种高度传染性的病毒株，可以通过气溶胶传播。因为它的受欢迎程度和巨大的吸引力，它在现实生活中引起讨论并不奇怪。记者和科学家有时倾向于利用这些虚构的观点。

例如，许多媒体和科学传播充满了对最近爆发的非典的恐惧和虚假陈述。他们认为这种病毒像“DNA侦探”一样正在变异成高致病性。有新闻报道称，变异病毒将传播得更快，世界末日的景象将成为现实。控制疫情的公共卫生努力被认为是徒劳的。

然而，与科幻小说不同，病毒突变不会产生超能力，在现实生活中也不是完全无害的。由于过度解释，最近的疫情直接影响了我们的健康和安全。寨卡病毒的体外和动物实验研究证明，其病毒膜蛋白prM-S139N的突变可增强神经毒性并引起严重的神经损伤(尤其是小头畸形)。然而，在这项研究发现之前，相关谣言被过度解释，导致印度*制定错误的政策，认为病毒不会造成胎儿损害。

例如，在非典爆发期间，变异实际上变得相对固定。它不负责调整和改变复杂的病毒学特征。相反，这只是病毒单调生活的一个方面。核糖核酸病毒突变特别常见，因为核糖核酸聚合酶在复制病毒核糖核酸时很容易出错。突变发生在每个病毒复制周期，并逐渐积累在基因组上。这种突变是病毒进化的引擎，但事实上大多数突变对病毒本身有负面影响，将通过自然选择被消除。因此，即使高致病性菌株在病毒传播过程中发生突变，除非它对其传播非常有益，否则它也不会以高频率大规模传播。此外，病毒的某些特征，如病毒的毒力和传播方式，往往是由多个基因决定的，因此进化过程是非常保守的，一些病毒的特征只有在多个基因同时突变的情况下才能改变，这在短时间内是不可能实现的。这些因素一起带来了不确定性，如自然选择的特点和在人群中传播的速度。

病毒的突变不容易预测，尤其是新的病原体。在病毒爆发期间，许多关于病毒会变异成“超级杀手”的说法都是毫无根据的。事实上，病毒毒力的进化是一个高度复杂的话题，这引发了对进化的广泛研究和争论。突变可能导致病毒毒力的变化，或者强或者弱。如果它增加了病毒的传播速度，这将意味着病毒“后代”数量的显著增加。然而，高毒性可能(尽管并不总是)降低其传播性，因为宿主没有机会接触他人。因此，在没有精确纯化和选择的过程中，预测毒性是一项极其困难甚至徒劳的任务。

这并不是说突变和自然选择在疾病爆发期间绝对不可能发生，但是流行病学的相关性很难量化。病毒在宿主之间的跳跃肯定会引起变异，比如从动物跳到人类身上，或者用节肢动物作为传染媒介。黑猩猩中人类免疫缺陷病毒-1(HIV-1)Gag蛋白的第30个氨基酸突变被认为是适应猿猴免疫缺陷病毒(SIV)并增强其感染人类能力的祖先。在基孔肯雅病毒中，单突变(EA226V)被认为是在流行期间适应蚊子媒介伊蚊的突变。埃博拉病毒的单碱基突变(GP-A82V)会增加人类细胞的感染。还假设高致病性禽流感H5N1的突变可以增强人与人之间的传播，但尚未发生。尽管有许多突变改变毒性或耐药性的例子，但在疫情快速爆发期间预测突变可能是危险的，这需要一些极其复杂的实验和流行病学实验来验证这些假设。

这些警告可能不会阻止这种说法的传播，即突变将导致高的人与人之间的传播或高致病性的非典-CoV-2。作为回应，我们研究了2002年至2003年非典流行期间的突变。我们发现ORF8区大片段的缺失和S蛋白的突变发生在流行的早期，并最终主导了流行趋势，提示这些突变可能是人类适应的方向。基于这些观察，有一种假设认为病毒的基因突变在某种程度上促进了非典的流行，但这只是一种未经证实的假设。传染性非典型肺炎-CoV-2会朝同一个方向变异吗？是的，这种适应性突变会导致更多的死亡吗？不可能。

我们应该重塑我们的突变概念。突变并不意味着奇怪的破坏性新病毒的出现。相反，它可以加深我们对这一流行病的理解。任何关于突变的陈述都需要详细而复杂的实验和流行病学证据。变异是病毒生存的唯一方式，也可以用来有效描述流行趋势。在病毒基因组中，突变模式和时间过程也是遗传树中评估的关键因素。基因组流行病学的发展领域目前正被用来缓解和控制非典-CoV-2的流行。病毒基因组的快速公开阅读有利于对传播的有效研究，因此像Virological.org和Nextstrain.org这样的网站尤为重要。我们应该拥抱突变，而不是害怕它。

作者注意到，2020年2月17日，广东省疾病预防控制中心上传了一份关于预印药品的研究报告《[2》。研究表明，广东的COVID-19病例和武汉的早期COVID-19病例的SARS-CoV-2基因组之间几乎没有非同义突变。2020年1月23日发现的非典病毒2型与2019年12月30日在武汉发现的病毒完全相同。结合1月15日和22日确定的非典-CoV-2基因组序列，没有发现非典-CoV-2基因组中任何适应性突变的线索和证据。

广东省传染性非典型肺炎冠状病毒-2型与基因库中病毒全基因组的比较

值得注意的是，作者在推特上指出，寻找自然选择或宿主适应性的突变是一项有趣的工作，但可能对公共卫生决策没有帮助。爱德华·霍姆斯是英国皇家学会成员和澳大利亚科学院成员，是悉尼大学国际知名的病毒学家。此前，他于2020年1月10日首次代表复旦大学张永珍教授在virological.org网站和基因银行分享了SARS-CoV-2基因组信息。

原始链接:

https://doi.org/10.1038/s41564-020-0690-4

参考

1.我们不应该担心病毒在疾病爆发时会发生变异。国家微生物(2020)。

2.康明，等。传染性非典型肺炎冠状病毒2型人传人的证据和特征。梅德西夫。发布于2020年2月17日。

原标题:新冠状病毒突变符合正常流行病学规律