啟示錄：歷史上曾發現四種冠狀病毒，對於了解新冠病毒或可借鑑

2023-03-31 09:00:09 4

歷史上發現的四種冠狀病毒感染佔所有流感的四分之一，每種冠狀病毒在首次傳播給人類時都是致命的。新的科學網站專門寫了一篇文章，引導我們回顧這四種冠狀病毒的發現和流行歷史。也許我們可以從後來發生的事情中學到很多。

1889年，中亞一種疾病的首次爆發蔓延到全世界，引發了一場持續到次年的大流行。這種疾病會導致病人發熱和疲勞，並導致約100萬人死亡。這種流行病通常被認為是流感的一種，被稱為「俄羅斯流感」。然而，由於沒有檢測流感病毒的組織樣本，因此沒有確鑿的證據。

然而，還有另一種可能性，這種流感「實際上是一種冠狀病毒大流行」。20世紀60年代首次分離出的一種病毒被認為是罪魁禍首，但現在它只能引起普通感冒，不會造成嚴重後果。事實上，據估計20%到30%的感冒是由四種冠狀病毒引起的。直到最近，病毒學家才開始深入研究這些看似單調的病原體。他們的發現表明，這些病毒在過去對人類來說更加致命。研究人員現在認為，這四種病毒在過去幾個世紀裡已經開始感染人類，當它們感染人類時，可能會引發大流行。

這顯然與我們目前面臨的新冠狀病毒危機相似。事實證明，我們對其他冠狀病毒了解得越多，迎接新冠狀病毒的挑戰就越重要。對普通感冒冠狀病毒的起源、軌跡和特徵的深入研究可以為未來數月和數年的預測提供重要線索。了解這些病毒也能幫助我們避免另一場大流行。

冠狀病毒是一大類病毒，主要因引起家畜疾病而聞名。前幾年，很少有病毒學家關注它們。俄亥俄州克裡夫蘭診所的弗蘭克·斯珀說:「人類冠狀病毒是在20世紀60年代發現的，但當時發現的兩種病毒株僅導致普通感冒。所以我們把它們放在一邊，因為我們有更重要的病毒要研究。」

這種冷漠在2002年隨著冠狀病毒家族的新成員開始感染人類而消失。第二年，當嚴重急性呼吸系統綜合症(非典)的流行得到控制時，非典- cov -1病毒已經感染了26個國家，在8000多名感染者中，每10人就有一人死亡。冠狀病毒如此致命的事實敲響了警鐘。

在病毒學領域，這種寂靜的死水突然成為關注的焦點。幸運的是，SARS-CoV-1很快就找到了源頭。蝙蝠身上也發現了相關的病毒。蝙蝠不尋常的生理功能使它們能夠與大量冠狀病毒共存而不生病。非典的爆發似乎是由這些蝙蝠病毒中的一種開始感染果子狸並從這種中間宿主轉移到人類引起的。

冠狀病毒表面有蛋白質，這就像一把鑰匙，可以打開不同宿主物種的不同細胞。這些蛋白質可以由於基因突變或基因物質的病毒交換而變形，為新的宿主打開了一扇新的大門。這些宿主可能是人類。令人擔憂的是，2002年非典的爆發清楚地表明了這一點。猝不及防之下，病毒學家開始了冠狀病毒之旅，追蹤人類和野生動物，試圖了解這些變化是如何發生的以及潛在的未來風險。

一個病毒獵人已經走在了遊戲的前面。荷蘭阿姆斯特丹大學的莉亞·范德霍克一直在完善一項發現未知病毒的基因技術，最近在一名患有毛細支氣管炎的7個月大嬰兒身上發現了另一種冠狀病毒HCoV-NL63。她說:「我偶然發現了NL63的存在，然後發現了非典。整個世界開始為它進行篩選。」接下來10年的研究表明，NL63廣泛分布於全球1%至9%的呼吸道感染患者中。它會引起發燒、咳嗽、喉嚨痛、支氣管炎和肺炎。兒童總是在出生後的頭幾年感染這種病毒。孩子們像海豹一樣大聲咳嗽，這是NL63的典型特徵。換句話說，NL63是另一種與普通感冒相關的冠狀病毒。

後來在豬、貓和蝙蝠中發現了與NL63相關的病毒。2012年，人類病毒和蝙蝠病毒的基因比較顯示，它們在563到822年前有一個共同的祖先。這表明病毒在13世紀到15世紀之間的某個時候傳播到了人類身上。北卡羅萊納大學的病毒學家拉爾夫·巴裡克說，當這種飛躍發生時，結果可能是大流行。就像2020年爆發的新冠狀病毒一樣，最初的NL63對缺乏免疫力的人來說是致命的。這兩種病毒附著在同一細胞受體血管緊張素轉換酶2上，後者在肺和腸道中含量豐富。拉爾夫·巴裡克:「這看起來像是一種流感樣的疾病，但它會給老年人帶來比年輕人更嚴重的後果。」

巴裡克希望醫學歷史學家會尋找中世紀大流行的證據，但她不能保證他們會找到任何證據。當時，人們經歷了無數次感染，包括流感等病毒和肺結核等細菌性疾病。她說:「我不確定中世紀的非典疫情是否會引起人們的注意。」然而，可能有另一個證據表明最近人類冠狀病毒大流行。這是俄羅斯流感值得關注的地方。

非典爆發後，人們對20世紀60年代發現的兩種看似無關緊要的普通感冒冠狀病毒——HCoV-229 e和HCoV-OC43表現出新的興趣。比利時魯汶大學的馬克·范·蘭斯特說:「這些病毒沒有花哨的名字，這意味著它們還沒有被徹底研究過。」OC43和229E是長期分離的病毒。2003年，他和他的團隊成為第一個測序OC43基因的人。OC43基因於1967年在英國索爾茲伯裡的普通感冒中心被發現。通過將其序列與在其他動物中發現的菌株進行比較，研究人員得出結論，OC43肯定來自牛或豬。考慮到預期的突變率和反向計算，他們計算出人類的跳躍發生在1890年左右。這一切聽起來耳熟嗎？

這個日期並不是OC43與俄羅斯流感的唯一聯繫。那次大流行中的許多病人都有明顯影響其中樞神經系統的症狀。今天，儘管OC43主要與輕度感冒有關，但它也會感染神經組織。在神經系統疾病中，如慢性脫髓鞘疾病和多發性硬化症中，它是可疑的。更重要的是，1994年一份關於一名6歲兒童感染牛冠狀病毒的報告顯示，牛的變種確實可以滲透到人體。如果說OC43是1889年和1890年流感大流行的罪魁禍首，那麼在過去的130年裡，它顯然已經失去了它的刺痛。它可能會持續相當長的時間，就像嚴重的流感季節，直到它慢慢失去其發病機制。

冠狀病毒229E的故事是什麼？最早的發現是在60年代中期。隨後的實驗顯示，感染229E病毒的志願者中有一半人在兩到五天後感冒了。2007年，當在患有呼吸系統疾病的羊駝的肺中發現一種近親病毒229E時，它再次成為人們關注的焦點。與此同時，由德國波恩大學的克裡斯蒂安·德魯斯·滕領導的研究小組一直在研究一系列在加納菊頭蝠中發現的229E相關冠狀病毒。他們的研究表明，229E病毒在1686年至1800年間的某個時間點從蝙蝠傳播到人類。

2012年，一種神秘而致命的新型冠狀病毒首次襲擊了沙烏地阿拉伯，導致了所謂的中東呼吸症候群(MERS)。這種病毒，MERS-CoV，可以追溯到雙峰駝。在深入研究這種聯繫的同時，研究人員發現，在阿拉伯和非洲，這些駱駝中有5.6%感染了類似於229E的病毒。229E和動物體內相關病毒的基因比較表明，該病毒起源於非洲的蝙蝠，然後在18世紀晚期感染人類之前轉移到駱駝身上。像中東呼吸症候群一樣，當它傳播給人類時，它可能會引發一場大流行，因為人類對它沒有免疫力。像NL63一樣，沒有人在歷史記錄中找到證據。

普通感冒冠狀病毒首次在人體出現時的死亡率遠高於其後，這一觀點得到了動物研究的支持。例如，在2016年，科學家發現了一種冠狀病毒，它可以將病毒類型傳播給豬。俄亥俄州立大學的琳達·賽義夫說:「基因序列與蝙蝠的冠狀病毒密切相關，所以這種病毒似乎是直接從蝙蝠傳播的。」這種病毒僅在幾個月內就殺死了25000頭中國小豬。賽義夫說這很常見，幾十年來他一直在研究動物身上新的冠狀病毒爆發。例如，在20世紀90年代，一種呼吸道冠狀病毒摧毀了牛，引發了「運輸熱」。1977年，一種由冠狀病毒引起的腹瀉疾病在歐洲的豬群中出現，然後傳播到中國和美國，導致大約800萬頭豬死亡。

當這些導致普通感冒的冠狀病毒第一次感染人類時，它們很可能會導致嚴重的疾病。然而，令人驚訝的是，這種跳躍似乎很少發生。弗蘭克·斯珀回憶道，「當非典發生時，像我這樣的人開始尋找其他可能導致呼吸道感染的冠狀病毒」。當時只發現了一個新病例。第四種常見感冒冠狀病毒是2005年在香港一家醫院的一名71歲肺炎患者身上發現的。HCoV-HKU1可導致呼吸系統疾病，世界各地都有記錄。它的近親似乎是齧齒動物冠狀病毒。我們不知道它何時開始感染人類。然而，斯珀指出，與229E和OC43相比，HKU1和NL63患者住院的可能性較小，這可能表明前兩者在人類群體中有較老的根。

從長遠來看，病毒學家無法預測新皇冠將如何進化。它可能會在幾年內繼續導致嚴重的疾病，尤其是對老年人。然而，有一天它可能會成為另一種常見的感冒冠狀病毒。斯珀說，這些都是肇事逃逸病毒。「它們會感染你，製造一百萬個嬰兒病毒，然後將它們全部傳播出去，」但是我們的免疫系統通常會在五天內殺死它們。如果病毒太致命，它們就沒有機會傳播，所以變得更溫和符合它們的利益。斯珀說:「如果新的冠狀病毒繼續存在，隨著時間的推移，它可能會變得更加溫和。」