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美实验室五年前改造出类似SARS的冠状病毒

五年前,北卡罗莱纳大学教堂山分校的研究人员发现了一种类似SARS的新冠状病毒。这项发表在《Nature Medicine》上的研究显示,新病毒不需要突变就可以直接从蝙蝠宿主跳跃到人类。

这项发表在《Nature Medicine》上的研究显示,新病毒不需要突变就可以直接从蝙蝠宿主跳跃到人类。不过研究人员也强调,就算这种病毒真的感染了人类,也不一定能在人与人之间传播。

SARS-CoV(严重急性呼吸系统综合症冠状病毒)和MERS-CoV(中东呼吸系统综合症冠状病毒)的出现凸显了跨物种传播事件导致人类疫情发生的威胁。SARS病毒最初从动物跳跃到人类是在2002-2003年,这场疫情波及到了世界各地,共有8000多人受到感染。SARS的临床表现与流感类似,但这种疾病发展很快,会影响呼吸并引起致命的肺部感染。

在这项研究中,研究人员探索了一种类似SARS病毒的SHC014-CoV的潜在致病性,该病毒目前在中华菊头蝠群体中传播。利用SARS病毒的反向遗传学系统,他们生成并鉴定了一种嵌合病毒,在适应小鼠的SARS病毒主链中表达蝙蝠冠状病毒SHC014的Spike蛋白。Spike蛋白(又称S蛋白)是刺突糖蛋白,主要起到受体结合和膜融合功能。

结果表明,这种病毒能够有效利用SARS的人类细胞受体,即血管紧张素转化酶II(ACE2)的多个直系同源物,在原代人呼吸道细胞中有效复制,并在体外获得与SARS传染性相当的效果。尽管从蝙蝠中分离的几乎所有冠状病毒都无法与人类受体结合,但SHC014显然是个例外。这使得人们担心,蝙蝠冠状病毒是否可以直接感染人类,而不需要中间宿主。

此外,体内实验证明了嵌合病毒在小鼠肺中的复制,并具有明显的发病机理。研究人员在评估现有的SARS免疫治疗和预防方式后发现效果不佳。他们还发现,单克隆抗体和疫苗方法均无法中和及避免新型spike蛋白引起的病毒感染。在此基础上,他们合成了一株感染性的全长SHC014重组病毒,并在体外和体内证明了该病毒强大的复制能力。

文章的资深作者、冠状病毒专家Ralph Baric表示:“这种病毒致病性很高,针对2002年SARS病毒的药物以及埃博拉病毒的药物(ZMapp),均不能中和和控制这种病毒。在动物群体中检测新威胁,积极开发治疗方法,是应对潜在疫情暴发的关键。

“据估计蝙蝠中存在差不多五千种冠状病毒,其中不乏可能成为人类病原体的病毒,”Baric说。“如果没有这些实验,SHC014病毒仍不会被视为威胁。我们面临的问题并不是冠状病毒疫情是否会暴发,而是应该如何做好充足的准备。

参考文献:

A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence


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