The Innovation | SARS-CoV-2的水貂突变体是否可以“人传人”？

导  读

2020年在欧洲几个国家相继出现了SARS-CoV-2的“人-水貂-人”的传播链，即SARS-CoV-2由人传染给水貂，并在水貂体内发生突变后从水貂又“传回”人类的事件。然而， SARS-CoV-2的水貂突变体是否可以继续“人传人”？由其造成的人际间传播的程度到目前依然未知。对上述问题的研究将会对防控政策的制定提供重要的理论基础。

2020年欧洲多地发现了水貂感染SARS-CoV-2的事件。随后，在人类患者中又检测到了与SARS-CoV-2的水貂突变体高度相似的病毒，形成了“人-水貂-人”的传播链，这为公共健康带来了巨大的威胁。为了避免SARS-CoV-2在水貂中进一步传播与积累突变从而产生对人类更加有风险的突变体并切断传播链，荷兰、丹麦等国开始大批扑杀水貂。水貂养殖业由此遭受了巨大的经济损失。然而到目前为止，并不清楚已经感染人类的SARS-CoV-2水貂突变体是否具有持续的“人传人”能力。此外，由于缺乏充足的流行病学调查数据，目前感染SARS-CoV-2水貂突变体的患者有多少是由于“人传人”造成的依然成谜。

近日，中国科学院微生物研究所高福院士团队，通过结合基因组信息与贝叶斯推断，在流行病学模型的框架下推测出SARS-CoV-2的水貂突变体在人际间的传播程度。研究结果表明，多种SARS-CoV-2谱系均可以通过人类传染给水貂（图1）。其中从丹麦与荷兰的水貂体内分离出的SARS-CoV-2，其主导谱系分别是B.1.1.298与B.1.8。

图1 水貂体内分离出的SARS-CoV-2谱系

此外，研究团队从丹麦与荷兰的数据中（主导谱系）各自鉴定出了3次可信度非常高的跨物种传播事件，其中丹麦的3次事件均为人传水貂，而荷兰的3次事件中一件为水貂传人，两件为人传水貂（图2&3）。更进一步的研究发现，丹麦与荷兰数据中均出现了人源SARS-CoV-2与SARS-CoV-2水貂突变体具有共同祖先的现象（图2&3），说明这些患者是被SARS-CoV-2水貂突变体所感染。

图2 丹麦数据集中跨物种传播事件的鉴定

图3 荷兰数据集中跨物种传播事件的鉴定

那么感染SARS-CoV-2水貂突变体的患者中是否存在人际传播？为了回答上述问题，研究团队计算了这些患者之间直接传播的概率以及任意两个患者之间可能存在中间传播者的个数。结果显示丹麦与荷兰的数据中，分别有3对与4对患者，他们彼此为直接传播（判断标准：直接传播的概率>0.5，并且中间患者的个数<1）（图4）。

图4 SARS-CoV-2 水貂突变体人际间直接传播事件的鉴定

鉴于上述推断主要基于系统发育树的拓扑结构，而SARS-CoV-2的变异相对有限，会导致无法获得拓扑结构非常精准的系统发育树，因此有必要评估系统发育树拓扑结构的不稳定性对鉴定结果的影响。通过随机选取10棵系统发育树进行分析，研究团队发现丹麦与荷兰数据中分别有一对（图5）与两对（图6）患者，他们之间的直接传播关系并未受到系统发育树拓扑结构不稳定性的影响。由此认定这3对病人他们之间是通过人际传播从而将SARS-CoV-2水貂突变体传染给对方。基于此，研究团队认为在这些已知的感染SARS-CoV-2水貂突变体的患者之中至少有12.5%的患者是通过人际间传播而被感染。

图5 系统发育树拓扑结构的不稳定性对鉴定丹麦数据集中人际间直接传播事件的影响

图6 系统发育树拓扑结构的不稳定性对鉴定荷兰数据集中人际间直接传播事件的影响

总结和展望

该研究揭示了SARS-CoV-2水貂突变体依然保持着可以“人传人”的特性，并且感染SARS-CoV-2水貂突变体的患者中至少有12.5%是通过人际间传播造成的。但是研究团队认为SARS-CoV-2水貂突变体在人际间传播的程度可能被低估，主要原因在于以下两点：1.本文中所使用的筛选标准非常严格；2.仍然有一些患者其病毒基因组未知，因此未被纳入研究。由于许多哺乳动物都可以感染SARS-CoV-2，因此这起“人-水貂-人”的传播链提醒全世界需要时刻警惕SARS-CoV-2由人类传染给其他动物，以及后续可能的继续传染给人类，从而对公共健康造成不可知的威胁。

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00053-9

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第二卷第三期将以Report发表的“Assessing the extent of community spread caused by mink-derived SARS-CoV-2 variants” (投稿: 2021-04-04；接收: 2021-06-03；在线刊出: 2021-06-07)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100128

引用格式：Wang L., Didelot X., Bi Y., et al. (2021). Assessing the extent of community spread caused by mink-derived SARS-CoV-2 variants. The Innovation. 2(3),100128.

 作者简介

高福，中国科学院院士，中国科学院微生物研究所研究员，主要从事病原微生物跨宿主传播、感染机制与宿主细胞免疫研究以及公共卫生政策与全球健康策略研究。在NEJM, The Lancet, Cell, Nature, Science等期刊发表一系列重要成果。

Web: 

http://www.im.cas.cn/jgsz2018/yjtx/zgkxybywswymyxzdsys/202101/t20210120_5873142.html

毕玉海，中国科学院微生物研究所研究员，主要从事变异或新型流感等病毒的监测预警、遗传演化、致病和传播机制及生物安全综合防治策略的研究。在The Lancet, Cell Host & Microbe, Nature Communications, Clinical Infectious Diseases等期刊发表多项重要成果。

Web: 

http://www.im.cas.cn/jgsz2018/yjtx/zgkxybywswymyxzdsys/201911/t20191125_5442572.html

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