新發地切割三文魚案板發現新冠病毒，提醒我們可能的冷鏈漏洞。已知三文魚不可能是病毒傳播中間宿主，進口三文魚是否是汙染源尚有待科學的調查分析。我們很高興地看到北京反應迅速、信息通報及時透明，對於防控前景非常有信心。但是，我們也要借此機會提醒讀者朋友們：新冠病毒的潛在宿主很多，在日常生活中，仍要對與人密切接觸的動物保持警惕。在有效療法或者疫苗出現之前，類似的新冠點暴發可能是常態，我們要隨時保持警覺。
撰文 | 丁強（清華大學醫學院）、唐金藝（清華大學醫學院）
6月14日，北京市第155場新冠肺炎疫情防控工作新聞發布會通報，北京市新增新冠肺炎確診病例36例。其中在新發地市場工作者27例，曾直接或間接暴露於新發市場者9例。也就是說，這36例均與新發地市場有關。
此前，《新京報》報導，北京新發地批發市場董事長張玉璽表示，相關部門抽檢時從切割進口三文魚的案板中檢測到了新冠病毒，而該產品的貨源來自京深海鮮市場。除此之外，檢測還發現了40件環境陽性樣本。
一時間，三文魚被推上了風口浪尖。據不完全統計，已有北京、山西、江西、湖南、武漢、石家莊、杭州、成都、南京、珠海、福州、溫州、昆明、南寧等至少14地宣布緊急下架三文魚產品，多地加強對肉類、生鮮、水產品和冷凍類食品的監管排查。
那麽，三文魚能感染新冠病毒嗎？
目前認為，新冠病毒主要通過宿主的ACE2受體進入宿主細胞[1]，新冠病毒的S蛋白能否與宿主ACE2受體有效結合，是評估該物種能否被新冠病毒感染的前提條件。
三文魚是部分鮭科魚類的俗稱，音譯自“Salmo salar”，原本指的是大西洋鮭（Salmo salar），後來一些商家也將太平洋鮭（Oncorhynchus）稱作“三文魚”，比較常見的如鮭科太平洋鮭魚屬的虹鱒（Oncorhynchus mykiss）。
根據NCBI數據庫，共有310個物種表達ACE2蛋白，主要包括胎盤哺乳類、靈長類、鳥類、魚類等等。檢索後可以發現，無論是大西洋鮭或是虹鱒都表達ACE2[2]。
圖1. 大西洋鮭魚和虹鱒表達ACE2。圖源：改編自參考文獻[2]
但多項證據指向魚類的ACE2並不能和新冠病毒的S蛋白有效結合，以最近的6月12日倫敦大學學院的研究為例[3]，作者模擬了215種脊椎動物的ACE2與S蛋白複合體，通過和人ACE2與S蛋白複合體相比，計算突變導致的能量變化，從而以結構為基礎預測物種對新冠病毒的易感性，結果表明魚類和鳥類相對最不易感。
圖2. 關鍵氨基酸殘基變化後的格蘭瑟姆分數。灰色代表ACE2，格蘭瑟姆分數越低表明物種間距離越近。圖源：參考文獻[3]
筆者也曾分析過294種脊椎動物的ACE2序列[4]，其中包括68種魚類。這些物種的ACE2長度從344個氨基酸到861個氨基酸不等，基於已有的人ACE2與S蛋白的複合體結構和結合所需的5種關鍵氨基酸，最終隻篩選出80個與S蛋白具有潛在結合能力的同源ACE2，全部為哺乳動物類。進一步選取48個代表性物種進行功能分析測定，最終有44種哺乳動物的ACE2可以與新冠病毒的S蛋白結合，但該研究隻停留在細胞層面，仍不能充分反映體內複雜的生物學過程。
圖3. 基於結構的關鍵氨基酸篩選同源ACE2 。圖源：參考文獻[4]
而魚類的ACE2與人ACE2相差甚遠，由於關鍵氨基酸位點不同，不能有效形成氫鍵和鹽橋。雖然缺少直接實驗證據，但普遍認為魚類不會感染新冠病毒。目前為止，世界上還沒有發現一種人類與魚類共患的病毒疾病。
那麽，切割三文魚的案板中為什麽會檢測病毒？
全基因組測序顯示，北京新發地的病毒與歐洲流行的病毒株相近[5]，因此極大可能來自歐洲，而我國的三文魚或其他海鮮產品大多從歐洲進口，經冷鏈運輸至批發市場。不幸的是，病毒在低溫下存活的時間更長，所以很可能是歐洲的三文魚或其他海鮮產品沾染了新冠病毒，病毒在低溫下保持活性，隨後傳至新發市場，通過直接接觸或海鮮化凍後隨液體蒸發形成氣溶膠汙染環境，最終傳感染給直接或間接暴露於新發市場的人群。
有了之前的防控經驗，本次相關部門反應迅速。6月13日，豐台區已做出了四點防控措施：暫時關停市場、擴大流調範圍、做到應檢盡檢、保障必需品供應。6月14日，豐台區花鄉疫情風險等級已升級為高風險；太平橋街道、盧溝橋街道升級為中風險地區；大興區和西城區的部分街道也升級為中風險地區。筆者認為，應當盡早確定傳染源，加大力度排查密切接觸者，避免二次傳播。
新冠病毒的潛在宿主有哪些？
基因組遺傳學分析表明，新冠病毒與蝙蝠冠狀病毒BatCoV-ZC45、BatCoV-RmYN02和BatCoV-RaTG13的基因組核苷酸序列同一性分別為89.1%、93.3%和96.2[1, 6-7]。結合以往的SARS和MERS證據，新冠病毒的自然宿主極有可能來自蝙蝠，由於自然條件下存人與蝙蝠的生態隔離，病毒直接感染人的可能性極小，所以很可能有其他物種充當了中間宿主。
目前多項研究表明，穿山甲冠狀病毒PCoV與新冠病毒基因組相似，尤其是PCoV-GD，其與S蛋白結合的關鍵區域幾乎相同。然而這些PCoV與新冠病毒全基因組的核苷酸同一性僅為85.5%-92.4%[8-10]。相比之下，SARS-CoV的中間宿主果子狸中分離出的冠狀病毒與SARS-CoV相似度為99.6%，而MERS-CoV中間宿主駱駝中分離出的冠狀病毒與MERS-CoV的相似度更是高達99.9%[11-12]。所以，這些研究中所檢測的穿山甲可能不是新冠病毒的中間宿主。
對新冠病毒的溯源研究一直在進行當中，監測潛在的中間宿主也是防控的重要手段之一。目前，除了自然宿主蝙蝠以外，已經有確定的案例或動物實驗證據的宿主包括：穿山甲、倉鼠、雪貂、水貂、老虎、獅子、貓、狗以及部分猴子和人。這與筆者在細胞水準上篩選出的動物可相互印證[4]。除此之外，還有一些牲畜（牛、羊、馬等）、動物園或水族館的動物（海獅、海豹、海豚等）、野生動物（大熊貓、狐狸、松鼠、熊等）的細胞水準證據都表明它們也可能成為新冠病毒的潛在宿主，所以目前在日常生活中，仍要對與人密切接觸的動物保持警惕，在野生動物方面更要禁止非法貿易，以降低接觸和感染風險。
圖4. 細胞水準上不同物種對SARS-CoV-2的易感性。圖源：參考文獻[4]
雖然當今的科學技術有了迅猛發展，但病毒溯源仍是一個漫長的過程，監測中間宿主在短期內也不會停歇，希望研究人員可以一直秉持科學精神，打好這場持久戰。
參考文獻
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[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/59272/ortholog
[3] Lam SD., et al. SARS-CoV-2 spike protein predicted to form complexes with host receptor protein orthologues from a broad range of mammals. bioRxiv. Posted June 12, 2020.
[4] Liu Y., et al. Functional and Genetic Analysis of Viral Receptor ACE2 Orthologs Reveals a Broad Potential Host Range of SARS-CoV-2. bioRxiv. Posted May 03, 2020.
[5] https://www.guancha.cn/politics/2020_06_14_554116.shtml
[6] Wu F., et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. 2020 Mar;579(7798):265-269.
[7] Zhou H., et al. A novel bat coronavirus reveals natural insertions at the S1/S2 cleavage site of the Spike protein and a possible recombinant origin of HCoV-19. bioRxiv. Posted March 05, 2020.
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[9] Xiao K., et al. Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins. bioRxiv. Posted February 20, 2020.
[10] Lam TT., et al. Identifying SARS-CoV-2 related coronaviruses in Malayan pangolins. Nature. 2020 Mar 26.
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