新冠论文简介10：SARS 和 COVID-19 型病毒的进化

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一项新研究显示了导致 COVID-19 的病毒与导致 2003 年 SARS 爆发的病毒之间的关系。这些病毒的新家谱可以帮助预测哪些在野外传播的病毒有可能成为大流行威胁。（盖蒂图片社）

SARS-CoV-1 和 SARS-CoV-2 都属于一个叫做 沙贝病毒sarbecoviruses 的群体，但它们实际上彼此完全不同。科学家将 sarbecovirus 分为五个谱系，SARS-CoV-1 属于谱系 1，SARS-CoV-2 属于谱系 5。 

尽管这两种病毒属于不同的谱系，但它们都使用 ACE2 受体进入人体细胞。

随着 COVID-19 席卷全球，相关病毒在野生动物中悄然传播。一项新研究显示了导致 COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 和导致 2003 年 SARS 爆发的 SARS-CoV-1 之间是如何相互关联的。最近发表在《病毒进化》杂志上的这项工作帮助科学家更好地了解这些病毒的进化，它们如何获得感染人类的能力以及哪些其他病毒可能会传染给人类。

“这些病毒是如何变成今天的样子的？为什么有的能感染人，有的不能？” 加州大学戴维斯分校兽医学院病理学、微生物学和免疫学副教授、该论文的资深作者西蒙·安东尼说。

“这很惊人，”安东尼说，“因为还有其他与 SARS-CoV-1 更密切相关的病毒不使用 ACE2。那么，SARS-CoV-1 最终如何与一种关系更远的病毒有相似之处呢？”

病毒的家谱

Anthony 和哥伦比亚大学的研究生 Heather Wells 构建了所有 SARS 样病毒的家谱。他们发现，包含 SARS-CoV-2 的谱系 5 是祖先谱系。他们得出的结论是，由于基因组中的缺失，大多数与 SARS-CoV-1 相关的谱系 1 病毒很久以前就失去了使用人类 ACE2 受体的能力。但是 SARS-CoV-1 和其他一些病毒在某个时候重新获得了使用人类 ACE2 的能力。

Wells 说，这可能是通过一个称为重组的过程发生的。要做到这一点，两种不同的病毒必须同时感染同一只动物，产生一种能够通过 ACE2 感染人类的混合病毒。

威尔斯说，家谱还可以让我们深入了解这些病毒的地理起源。到目前为止，所有使用 ACE2 的病毒都已在云南省被检测到，这意味着 SARS-CoV-2 并非起源于武汉，也就是报告了首例 COVID-19 病例的武汉，而是中国其他地方。

一个悬而未决的问题是，为什么现在出现了 SARS-CoV-2？如果这种病毒一直针对ACE2，它可能早就具有感染人类的能力。那么是什么促使它在这个时候出现的呢？

“肯定还涉及其他因素，”安东尼说。“拥有感染人类的遗传能力只是故事的一部分。”

Anthony 说，这项研究为这些病毒的行为提供了进化背景。它允许研究人员将新发现的病毒放在家谱中，并估计它们是否有感染人类的潜力。

“我们现在知道，具有溢出的遗传潜力并不意味着它会发生——但识别高风险病毒很重要。然后，我们可以使用流行病学或生态学研究来调查人们如何以及是否会接触携带这些病毒的蝙蝠或其他动物，”安东尼说。

“这也是一个很好的提醒，我们需要更好地了解外面有很多病毒——SARS-CoV-1 和 2 不会是唯一的病毒，”他说。

该研究的其他合著者是：特蕾西·戈德斯坦、克里斯汀·克鲁德·约翰逊、乔纳·马泽特、迈克尔·克兰菲尔德和克尔斯滕·吉拉迪，One Health Institute 和加州大学戴维斯分校兽医学院的 Karen C. Drayer 野生动物健康中心；Benard Ssebide 和 Julius Nziza，大猩猩医生和山地大猩猩兽医项目；Vincent Munster，华盛顿州立大学，华盛顿普尔曼；Michael Letko 和 Maria Diuk-Wasser，国家过敏和传染病研究所病毒学实验室，NIH，汉密尔顿，蒙大拿；Gorka Lasso，纽约阿尔伯特爱因斯坦医学院；Denis Byarugaba，乌干达坎帕拉马克雷雷大学；Isamara Navarrete-Macias 和 Eliza Liang，哥伦比亚大学；Barbara Han，纽约米尔布鲁克卡里生态系统研究所；和摩根·廷利，加州大学洛杉矶分校。

这项工作得到了 NIH 和美国国际开发署通过 PREDICT 项目的资助。

冠状病毒亚属Sarbecovirus中 ACE2 使用的进化历史 

https://academic.oup.com/ve/article/7/1/veab007/6129116