中国的疫情平息之后——谈谈新冠肺炎(COVID-19)病毒未被重视的潜在风险_风闻
GHTT-观三教九流人等,骂五湖四海畜生。2020-03-16 22:54
自新冠肺炎疫情爆发以来,我翻译了一些文章,也一直想自己写一些有关的科普文章,既为开力所能及之教化,亦为与有识之士探讨。然才疏学浅,每每提笔,却感所知甚少,不足以成篇;思之,又觉长此以往,踌躇不前,则一事无成也。遂书寥寥数语,虽不成篇,但陈吾意,愿可供诸君一观。
开篇上图,COVID-19病毒的系统发生树:


(来源https://nextstrain.org/ncov,原图为矢量图,推荐到他们的网站上阅读)
系统发生树是进化生物学中表示不同族群或个体之间亲缘关系的一种方法,简单的说,亲缘关系越近的两个族群或个体,其在系统发生树上的距离也就越近。系统发生树有多种形式,我所选取的这个是带有时间标注的“有根树”,即是使用Wuhan-Hu-1/2019号病毒的序列为根(即祖先)制作的。每个点代表一个样本,水平轴是时间,这个图没有纵轴。在原网站上点击每个点可以查看具体的采样时间,是准确的;而最下面的时间是科学家根据病毒序列的平均突变时间(8 × 10^-4个变异/核酸/年,来源http://virological.org/t/phylodynamic-analysis-176-genomes-6-mar-2020/356)推算的,所以是估算、是有误差的。由于目前还没有更早的COVID-19病毒序列,Wuhan-Hu-1/2019作为最早(2020年1月5日)被测序的病毒个体之一,被用作根我觉得还是比较合理的,你们也可以到他们的网站上查看他们给出的更具体一点的解释。
我在这里选的是“国家”(其实是独立行政实体)的颜色图标,因为我在1月底开始追踪这个病毒时就发现一些国家和地区(当时是美国西海岸)的毒株已经从武汉的毒株分离,开始独立演化了,而现在这个趋势更加明显(见上图)。我这篇文章并不是用来解释这个系统发生树的,但我想提醒大家注意,上图很多国家的首发病例所呈现的病毒已经与之前的亲缘关系最近的病毒相距甚远了(比如最上方的德国分支,中间的瑞士分支,下方的美国分支),这意味着病毒在未被人类检测到的情况下一直在不断传播,而这无疑会从多方面增大此病毒带来的风险。以此为引,我想谈谈我个人想到的关于这个病毒的一些还未被重视的潜在风险。
1. COVID-19是否会在动物宿主中形成长期存在的病毒库。

(黄色为人感染SARS-CoV,红色为人感染SARS-CoV-2,蓝色为与SARS亲缘关系相近的类似动物病毒,图源https://nextstrain.org/groups/blab/sars-like-cov)
自从SARS爆发以来,各国的学者们已在冠状病毒上做了大量研究,并发现SARS族的病毒在野生动物中普遍存在,而且其中很多在动物中并不致病,这就为病毒在动物宿主中形成稳定的病毒库创造了条件。而COVID-19病毒(或SARS-CoV-2)现已确定可以感染动物,只是其致病性还未知。如果这个病毒在动物宿主中不致病,那么其就有可能在由人类反向传回动物后长期存在。如此这般,湖北地区就仍可能存在COVID-19的爆发风险。所以,我们可能还要对野生动物做进一步排查和实验,来排除这个风险。
2. COVID-19病毒会否在某些国家的“绥靖疗法”中产生抗原决定簇的变异
由于某些国家选择“平摊”疫情高峰的所谓“delay”法抗疫(我称之为“绥靖疗法”),这就使得原本能在短时间内结束的传染病流行被强行拉长了,在某些国家的计划中,这个时间可以超过一年。它们的理论基础是:延长传染病流行时间就能减少医疗资源的挤兑,在没有疫苗得情况下,通过让大部分人经历“感染-康复-免疫”的过程,来达到“群体免疫”。可是它们的模型里似乎没有考虑病毒自身变异可能造成得后果。如果不施加任何人为干涉,通过感染全部人口来获得对一个烈性(acute)传染病的免疫力毋庸置疑是可行的。因为病毒传播速度很快,几乎没有足够的时间发生抗原决定簇的变异,被感染者只有死亡和免疫两种结果。(疫苗实际上就是模拟这个过程,只是不再致人死命罢了,群体免疫一般也都是通过接种疫苗来实现的。)而要是将这个过程强行拉长,那么根据拉长时间,病毒核酸变异的量也会增多。SARS-CoV-2为RNA病毒(同类的如流感、艾滋),变异速度要高于DNA病毒(如天花),nextstrain目前对此病毒的变异速度估算为8 × 10^-4个变异/核酸/年。这个值乍看不大,但是这可是每个核酸位点的变异率!COVID-19病毒的基因组大小为30000左右,0.0008 × 30000 = 24个点突变/年。这个数值看起来仍旧不大,那是因为这是一个病毒个体,而一个病人的喷嚏中可能包含着数百万个病毒颗粒(此为流感病毒在喷嚏中的可以达到的浓度),更不要说病人全身会有多少病毒了!因为我不是学医的,不太清楚一个RNA病毒能在病人体内的平均存量,那么就进行无科学依据的范围估算吧:我们保守一点,假设一个喷嚏中的病毒数为10^3到10^6,病人体内的病毒含量为其喷嚏中病毒含量的100,按照一个国家有60%的人口将感染,如果这个国家的人口为6千万,那么病毒变异量的估值为(10^3~10^6) × 100 × 6 × 10^7 × 0.6 = 3.6 × 10^15,这已经是COVID-19病毒基因组大小的10^8~10^11倍了,即便考虑回复突变和同义突变,在这么大的基数下,要是没有抗原决定簇和致病性的突变,那已经不是奇迹,而是神迹了。而一旦发生抗原决定簇的变异,人体的免疫系统就会将这些变异者识别为新的病毒(一个典型的例子就是流感),重启所有的免疫反应,而所谓的“群体免疫”计划很可能会成为纸上谈兵,最终“病”败如山倒。
如果有病毒学家看到这篇文章,希望你能告诉我我的估算是完全错误的。因为我实在不敢相信在一个国家制定“科学”的防疫策略的过程中,会不去考虑这些问题。因为在这种情况下,新冠肺炎病毒无疑会从少数人的阵痛变为全人类的恶疾,而作为人类的一员,我觉得这样的恶疾,我们有一个艾滋病就已经够了。
P.S. 我做了一个投票,这里所说的风险仅仅指对人类健康的风险,不包括对人类社会或经济的潜在风险。
P.S.2 如果我在国外的网站上发文,或许会起个更吸引眼球的题目,比如说“从神农架的野猪到白金汉的养蛊”之类的副标题,因为欧美的很多人总是对政治有种戏谑的态度,连领导人都能在电视讲话中大开玩笑,这或许和他们的历史有关;但在中国,政治所指的,乃是关系国计民生的大事,是容不得半点玩笑的,所以我觉得还是一个更平淡的标题比较合适。