近日，中國科學院武漢病毒研究所石正麗課題組在SARS冠狀病毒起源與進化研究中取得新進展，該團隊在我國云南省發(fā)現(xiàn)了一處蝙蝠SARS樣冠狀病毒的天然基因庫，揭示了SARS冠狀病毒可能的重組起源。研究成果在線發(fā)表于病原學權威期刊《PLOS Pathogens》，原文題為“Discovery of A Rich Gene Pool of Bat SARS-relatedCoronaviruses Provides New Insights into the Origin of SARS Coronavirus”。

蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的自然儲存宿主。自2005年以來，多個研究團隊在我國、歐洲不同地區(qū)的多種菊頭蝠中發(fā)現(xiàn)了越來越多的SARS樣冠狀病毒。然而，大部分蝙蝠SARS樣冠狀病毒的刺突蛋白基因（S基因）和部分附屬基因（如ORF3、ORF8等）與SARS冠狀病毒差異明顯。所有目前已報道的蝙蝠SARS樣冠狀病毒至少在兩個基因上與SARS冠狀病毒存在較大分化。因此，它們都不是造成2002-2003年疫情的SARS冠狀病毒的直接祖先。雖然目前已有充分證據(jù)表明蝙蝠是SARS病毒的源頭，但有關SARS如何在蝙蝠中進化產生、從哪里的蝙蝠種群中出現(xiàn)等問題還未得到解答。

石正麗研究團隊自2011年起對云南省一處洞穴的菊頭蝠種群開展了為期五年的SARS樣冠狀病毒的長期監(jiān)測，共進行了10次樣品采集，在64份蝙蝠糞便粒和肛拭子樣品中檢測到了SARS樣冠狀病毒RNA。對這些SARS樣冠狀病毒S基因受體結合區(qū)（Receptor-binding domain, RBD）的擴增與分析結果顯示，流行于這一洞穴的蝙蝠SARS樣冠狀病毒高度多樣，可分為兩大簇，其中一簇在RBD區(qū)更接近SARS病毒，不存在大部分SARS樣冠狀病毒所出現(xiàn)的缺失。作者對11株新發(fā)現(xiàn)的SARS樣冠狀病毒進行了全長基因組擴增，并對15株在該洞穴發(fā)現(xiàn)的毒株（含4株前期已報道的毒株）進行了全基因組序列分析。

結果表明，流行于該洞穴的蝙蝠SARS樣冠狀病毒在非結構蛋白基因ORF1ab上彼此相近，然而它們的S基因和ORF8基因卻呈現(xiàn)極為豐富的遺傳多樣性。重要的是，在S基因的N端區(qū)域（N-terminaldomain，NTD）、RBD區(qū)、ORF3、ORF8這幾個基因組高變區(qū)上分別與SARS病毒高度同源的SARS樣冠狀病毒均存在于該洞穴的蝙蝠中。換言之，SARS冠狀病毒的全部基因組組分都可以在這個SARS樣冠狀病毒的天然基因庫中找到。通過進一步的重組分析，作者在這些SARS樣冠狀病毒S基因內部和ORF8附近等多個位點發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù)，并推測SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過這些蝙蝠SARS樣冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一系列的重組事件而產生。

此外，該研究通過反向遺傳學方法，將新發(fā)現(xiàn)毒株的S基因替換到已構建的WIV1株SARS樣冠狀病毒全長感染性克隆上，并對三株新發(fā)現(xiàn)的S基因不同的SARS樣冠狀病毒的跨種傳播能力進行了評估。結果顯示，S基因不存在缺失的多株SARS樣冠狀病毒均可在VeroE6細胞中有效復制，并可使用與SARS病毒相同的受體——人ACE2入侵HeLa細胞。除S基因以外，作者對新發(fā)現(xiàn)的蝙蝠SARS樣冠狀病毒中遺傳多樣的ORF8也進行了初步的功能研究。發(fā)現(xiàn)不同基因型的ORF8均具有和SARS病毒ORF8相類似的活化轉錄激活因子6（ATF6）的功能；而首次發(fā)現(xiàn)的具有和晚期SARS冠狀病毒類似的ORF8a/8b的蝙蝠SARS樣冠狀病毒Rs4084株，其ORF8a也表現(xiàn)出誘導細胞凋亡的功能。

綜上，該研究為認識SARS冠狀病毒的起源與進化提供了新的見解，研究揭示了我國蝙蝠攜帶有不同株具有跨種傳播至人群可能性的SARS樣冠狀病毒，表明我國仍存在類似SARS的新發(fā)冠狀病毒病暴發(fā)風險，為相關疾病的預防提供了重要依據(jù)。

文章在線發(fā)表后，被PLoS Pathogens雜志列為本周推薦文章。12月1日，Nature news在對新發(fā)表的論文進行了報道，指出該發(fā)現(xiàn)回答了關于SARS病毒起源遺留的問題。報道援引香港大學知名微生物學家袁國勇教授的評論：“這項發(fā)現(xiàn)告誡我們需減少對蝙蝠等野生動物棲息地的侵擾、杜絕野生動物市場交易，這對于防止新發(fā)傳染病的發(fā)生至關重要。”

該研究得到了國家自然科學基金（81290341, 31621061）、傳染病防治重大專項（2014ZX10004001-003）、科技基礎性工作專項（2013FY113500）、中科院先導科技專項（XDPB0301）、美國國立衛(wèi)生研究院（NIAID R01AI110964）、美國國際開發(fā)署PREDICT項目、中國科學院“百人計劃”、武漢病毒所“一三五”項目等項目資助。胡犇助理研究員、曾磊平博士、楊興婁副研究員為文章共同第一作者，石正麗研究員和崔杰研究員為共同通訊作者。

（看看新聞Knews記者：黃昕 編輯：王玨）