英国研究：新冠最早始于去年十月，“所有国家几乎同时传播”

最近，英国一项新的基因研究发现，到2019年底，这种新的冠状病毒(非典-CoV-2)可能已经在世界范围内迅速传播，并且仍在经历反复突变以适应其人类宿主。

这项名为“非典-COV-2中遗传多样性和复发突变的出现”的研究在当地时间5月5日以预编辑版本的形式在国际医学杂志《感染、遗传学和进化》上发表。该研究小组主要来自伦敦大学学院遗传学研究所。记者是弗朗索瓦·罗斯，该研究所的研究员。

最近，鲍露斯在接受美国有线电视新闻网采访时说，他的研究小组发现，从去年年底开始，在对从全球7600多名新冠状病毒患者身上提取的新冠状病毒进行基因分析后，这种病毒在全球迅速传播。

鲍露斯的团队对这种新型冠状病毒的变异进行了研究，并发现了其快速传播的证据，但迄今为止，没有证据表明这种病毒变得更容易传播或更有可能引发严重疾病。该团队研究了在不同时间和不同地点收集到的病毒全球数据库中的样本，发现这些病毒样本显示了多重突变，并且这些突变是相似的。

该研究指出，从系统进化的角度来看，新冠状病毒大流行的开始时间可能在2019年10月6日至2019年12月11日之间，这也可能是新冠状病毒从其自然宿主进入人类社会的时间。

“这项研究排除了新冠状病毒可能在被发现之前很久就已经传播并因此感染了大部分人群的假设。”鲍·劳思告诉美国有线电视新闻网。

该研究小组表示，这意味着不存在某些人对这种病毒产生某种免疫力的情况，最多只有10%的全球人口接触过这种新的冠状病毒。同时，该小组检测到的病毒的重复同源性突变可能表明新的冠状病毒仍在适应其新的宿主人类。

这一结果还意味着，在第一个官方病例被报道前几周甚至几个月，该病毒就开始在欧洲、美国和世界其他国家传播，并在几乎所有国家同时被引入和传播。

鲍露斯说:“所有寻找‘零号病人’的尝试都是没有意义的，因为‘零号病人’太多了。”

本研究从进化和变异的角度探讨了新冠状病毒如何适应其人类宿主，这将为相关药物和疫苗的直接设计提供信息。

新皇冠病毒的基因组多样性分析:2019年底出现新的共同祖先病毒

第一个新冠状病毒的完整基因组序列于2020年1月5日公布，数千个病毒基因被测序并公布用于流行病学研究。

核糖核酸病毒每次自我复制都会出错，导致它产生突变，这种突变可以被用作所谓的“分子时钟”，帮助研究人员通过时间和地理位置等信息追踪病毒的传播。

研究人员发现，在几次突变后，非典-CoV-2基因组的一些区域基本保持不变，而其他区域已经积累了遗传多样性。

在“全球流感数据共享计划(GISAID)”数据库的帮助下，研究人员创建了一个包含7666个新冠状病毒常见基因组的数据集，并分析了新冠状病毒基因组多样性随时间的变化。

这7666个非典型肺炎-CoV-2基因组为COVID-19大流行提供了极好的地理和时间覆盖。研究人员利用遗传进化树表达基因组数据采集时间与其进化过程之间的关系，然后制作径向图和线性布局图。

7666个全球测序的传染性非典型肺炎冠状病毒-2型基因组的取样时间和病毒进化之间的关系如图C所示。

研究人员说，如果在数据收集的时间范围内有一个可测量的进化过程，采样时间和进化过程之间就会出现正相关。具体来说，与最近常见的祖先病毒相比，新分离的病毒株的基因组中积累了更多的突变。

取样日期和病毒进化之间的回归分析表明，病毒基因组的最近共同祖先(MRCA)将在2019年底左右出现。

通过进化模型“分子时钟”估计软件TreeDater等，研究人员观察到该病毒基因组的一个共同祖先，其发生时间为2019年10月6日至2019年12月11日，对应于新的冠状肺炎疫情的发病时间。

研究人员指出，这一时间间隔与之前使用各种计算方法对新冠状病毒基因组数据的一个较小子集的估计大致相同。然而，由于庞大的数据集和一些更复杂的推理方法的不可用性，这个结果仍然应该谨慎对待。

研究小组还发现，在新的冠状肺炎大流行的现阶段，SARS-CoV-2基因组仅积累了中等程度的遗传多样性，任何两个基因组之间的平均SNP(单核苷酸多态性)对差异为9.6。这意味着新冠状病毒基因组的共同祖先并不长且相对较新。

它在几乎所有国家同时被引入和传播，并在第一次感染后迅速传播。

研究人员用“无处不在”来描述许多国家新发现的冠状病毒基因组的特征。

事实上，在大多数国家如英国、美国、冰岛和澳大利亚发现的SARS-CoV-2基因组的多样性基本上概括了7666个基因组数据集中COVID-19的全球多样性。

英国、美国、冰岛和中国发现的SARS-CoV-2基因组全球遗传多样性比例

这意味着新冠状病毒作为当地流行病在这些国家的出现是由大量独立病毒基因组的进入和传播引起的，这些基因组几乎同时在所有国家引入和传播，并在第一次感染后迅速传播。中国是个例外。虽然人们普遍认为它是新冠状病毒流行的最初爆发地，但事实上中国新冠状病毒的基因组仅包含全球多样性的一小部分。

通过关注多次独立发生的同源突变，研究小组已经确定了非典-CoV-2基因组中的198个重复突变。这些突变可能标志着基因的趋同进化，并使传染性非典型肺炎-CoV-2在适应性背景下特别容易受到人类宿主的感染。近80%的频繁突变在蛋白质水平上产生了显著的变化，研究人员认为这表明SARS-CoV-2仍在经历突变以适应人类。

传染性非典型肺炎冠状病毒-2的结构包括一个编码非结构蛋白的两部分开放阅读框。四种结构蛋白:穗状蛋白(S)、包膜蛋白(E)、膜蛋白(M)和核壳蛋白(N)；还有一小部分从属因素。研究人员发现，198个频繁突变的位点(占所有位点的0.67%)与7666个基因组中的290个氨基酸变化相关。在这些氨基酸变化中，232个含有非同义突变，58个含有同义突变。

研究人员进一步观察到，在编码Nsp6、Nsp11、Nsp13的区域中有特别多的频繁突变，在Orf1ab的尖峰蛋白中有一个位点。

作者认为，到目前为止，在人类中传播的绝大多数非典型肺炎冠状病毒2型突变可能是中性的，甚至(对病毒基因有害)。突变的同源性，如本研究中检测到的198个频繁突变位点，可能是中性进化或持续选择的结果。

研究人员指出，理想情况下，药物和疫苗的设计应该针对相对稳定和严格限制的非典病毒-CoV-2基因组区域，以避免耐药性。在这些同源突变位点中，不涉及极性变化的部分可能反映这些位点的强进化限制，因此可能成为药物或疫苗的设计目标。

研究人员还指出，由于传染性非典型肺炎冠状病毒-2是一种导致人畜共患疾病的病毒，它可能无法很好地适应其人类宿主。尽管SARS-CoV-2群体可能进化成具有不同毒力和传播能力的亚型，但必须强调的是，没有证据表明SARS-CoV-2具有独特的表型进化。

随着新的冠状肺炎疫情在全球的发展，越来越多的病毒基因组数据将被用于监测SARS-CoV-2的演变。研究小组表示，对病毒基因组变化的持续监测有助于人们更好地理解宿主和病原体之间的相互作用，从而为药物和疫苗设计提供信息。