自21世纪初以来，严重急性呼吸综合征（SARS）和2019冠状病毒病（COVID-19）这两种人类冠状病毒疾病对全球公共卫生构成了巨大威胁。
2024年4月2日，中国科学院武汉病毒所石正丽团队在Frontiers of Medicine杂志发表综述文章：Emergence of SARS and COVID-19 and preparedness for thenext emerging disease X，本文回顾了SARS和COVID-19的起源，探讨SARS-CoV-2的潜在祖先，以及野生动物中SARS-CoV-2类似病毒的发现，并讨论如何为未来可能出现的新型冠状病毒做好准备。
SARS和COVID-19的出现
在过去50年中，新发传染病（Emerging infectious diseases,EID）的频率和数量在全球范围内迅速增长，其中超过70%是人畜共患病。SARS-CoV和SARS-CoV-2是近20年来由冠状病毒引起的三次EID事件中的两次。
SARS-CoV于2002年11月底在中国广东省出现，并在接下来的三个月内传播到29个国家和地区。COVID-19则是过去100年来最严重的EID，其影响不仅涉及公共卫生，还涉及全球经济、人类行为、文化和政治。
SARS-CoV的动物起源
SARS疫情爆发后，流行病学数据显示，大多数早期病例直接或间接与野生动物有接触。科学家们在野生动物市场和养殖场收集样本，发现SARS-CoV在市场动物中已经传播了一段时间，并在SARS疫情爆发前感染了一些动物交易者。
然而，直到8年后，科学家们才在云南省的Rhinolophus物种中找到了SARS-CoV的最接近祖先毒株。
COVID-19在武汉的爆发和早期流行
COVID-19的爆发最初在2019年12月底中国武汉的华南海鲜批发市场被发现。许多在疫情前几周的病例与该市场有关，包括商贩和经销商。然而，回顾性研究表明，与其他市场相关的早期病例数量与华南市场相似。
值得注意的是，报告的最早发病时间为12月8日的病例与华南市场无关。此外，44.6%的12月发病的病例没有任何市场暴露史。
SARS-CoV-2的可能传播链
SARS-CoV-2的基因组特征表明，它与来自Rhinolophus蝙蝠的冠状病毒密切相关。然而，与SARS-CoV不同，SARS-CoV-2的直接人类感染源尚不清楚。在华南市场关闭后进行的疫情调查中，对市场内收集的环境和动物产品样本进行了广泛的SARS-CoV-2检测。
在400多个与动物有关的样本中，包括市场上的冷冻养殖野生动物尸体和仓库中的物品，没有一个样本对SARS-CoV-2 RNA呈阳性。
SARS-CoV-2在冷链产品中的检测
SARS-CoV-2可以在冷冻食品（如肉类）的表面以及外包装表面上，在冷链运输条件下长时间存活并保持感染性。在中国，包括北京、大连和青岛在内的几个城市，从2020年4月到10月的COVID-19的几次零星复发，很可能是由于接触被SARS-CoV-2污染的进口冷冻食品和食品包装引起的。
SARS-CoV-2爆发前在中国以外地区存档样本中的检测
尽管武汉是COVID-19爆发首次观察和报告的地方，但不同研究也描述了SARS-CoV-2在中国以外更早出现的证据。
在西班牙和巴西分别从2019年3月和11月收集的污水样本中发现了SARS-CoV-2 RNA；在2019年11月采集的一位意大利女性的皮肤活检样本中，通过原位杂交检测到了SARS-CoV-2的反应性；在法国和意大利的人群血清学调查显示，在2019年12月之前，SARS-CoV-2中和抗体的流行率很高。
对SARS-CoV-2敏感的动物
随着对SARS-CoV-2宿主范围的担忧日益增加，特别是考虑到报告的反向人畜共患病事件，即从人类传播到动物的传播。
SARS-CoV-2自然感染动物的首例报告出现在香港，显示15只来自COVID-19确诊主人的狗中有2只对SARS-CoV-2 PCR阳性。此后，其他报告也显示了类似的狗被感染的病例。
通过体外受体利用分析对SARS-CoV-2敏感的动物
除了SARS-CoV-2的自然和实验感染外，蛋白质-蛋白质相互作用分析和伪病毒进入试验也用于预测SARS-CoV-2的宿主范围。
结果与上述观察一致，SARS-CoV-2可以感染广泛的动物，涵盖灵长目、兔形目、食肉目、奇蹄目、鳞甲目和偶蹄目等家族。
在野生动物中检测到SARS-CoV-2样病毒
自2020年初以来，对SARS-CoV-2祖先的寻找推动了在中国和东南亚国家，包括泰国、柬埔寨和老挝的多种Rhinolophus物种中发现越来越多的SARS-CoV-2样冠状病毒。
这些蝙蝠冠状病毒与SARS-CoV-2的基因组序列同一性大多高于91%。
SARS-CoV-2出现的假设
虽然我们仍然无法清楚地描绘SARS-CoV-2是如何出现的，但可以根据我们所了解的做出假设。SARS-CoV-2与其在蝙蝠宿主中最近的亲缘关系代表了几十年的进化，表明在未知的中间宿主中缺少一个更直接的祖先。
SARS-CoV-2的祖先可能首先溢出到中间宿主，在这些宿主的种群中传播，期间获得了使人类更适应的突变，并演变成大流行病毒的前体，然后传播给人类。
SARSr-CoVs在野生动物中能够利用人类ACE2并有潜在的溢出风险
病毒与宿主细胞表面的结合是成功感染和种间传播的初始和关键步骤。SARSr-CoVs在负责受体结合和病毒进入的刺突蛋白上高度多样化。它们可以根据与SARS-CoV刺突蛋白RBD的比较，被划分为两个主要的类群。
为下一次由SARSr-CoVs引起的疾病X做好准备的策略
由于SARSr-CoVs能够利用人类和动物的ACE2，表明它们对公共卫生的潜在风险。考虑到SARSr-CoV的广泛分布和溢出风险，有必要为未来由这类病毒引起的EIDs的预防和控制提前做好准备。由于变异的出现和未来新型冠状病毒出现的不确定性，应加强开发通用诊断方法、泛疫苗和广谱抗病毒药物。
总而言之，SARS-CoV-2的起源和演变是一个复杂的过程，涉及多种野生动物和人类活动。为了应对未来可能出现的新型冠状病毒，我们需要加强监测、研究和预防措施。通过跨学科合作和国际合作，我们可以更好地理解这些病毒的传播路径，并采取措施减少它们对人类社会的影响。
参考链接：Hu, B., Guo, H., Si, H.et al. Emergence of SARS and COVID-19 and preparedness for the next emerging disease X. Front. Med. 18, 1–18 (2024). https://doi.org/10.1007/s11684-024-1066-6
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