从SARS到武汉新型冠状病毒,这10年病原检测变快多少?

来源:《财经》杂志 2020-01-14 23:43:58

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文|《财经》记者 信娜 实习记者 朱贺   编辑|王小  

当病毒来袭,快速准确地鉴定病原是致胜关键。这有赖于科学研究的发展,疾病监测体系的完善以及信息的持续公开透明。

“新型冠状病毒”,引发武汉多例不明原因肺炎的病毒被初步“验明正身”。

据新华社消息,2020年1月9日,病原检测结果初步评估专家组组长、中国工程院院士徐建国表示,专家组认为,本次不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒。

1月7日21时,专家组在实验室检出一种新型冠状病毒,并获得了其全基因组序列。

一位接近专家组的学者对《财经》记者介绍,目前正在对华南海鲜市场内售卖的野生动物进行检查,追查病毒来源。

武汉市卫健委通报,至2020年1月5日,共有59例病毒性肺炎病例,其中重症患者7例,其余患者生命体征总体稳定,无死亡病例。

1月8日, 8名患者已治愈出院。在此前的通报中,SARS、禽流感等病毒已被排除在外。

西北某省疾控中心病原实验室负责人告诉《财经》记者,拿到标本后,实验室能在一天内筛查出是否为已知或常见病毒。这其中,包括流感、禽流感、腺病毒、SARS等。但对于未知病毒的检测、认定,需要更长时间。

2003年爆发的SARS疫情,科学家用5个多月的时间才最终确定为新型冠状病毒;2013年的H7N9禽流感疫情,从首个病例发病到分理出病毒病确诊,用了1个多月。

武汉疫情从2019年12月31日首次通报,到研究专家初步认定为“新型冠状病毒”,间隔9天。有赖于科学研究及传染病防控体系的进步,病原检测时间已大幅缩短。

冠状病毒作乱

引起武汉不明原因肺炎的病毒与SARS一样,是冠状病毒。

在显微镜下,该病毒外模上有明显的棒状粒子突起,因之看上去像中世纪欧洲帝王皇冠,遂得名“冠状病毒”。

这种病毒在80多年前首先从鸡身上分离出来。1965年,科学家分离出第一株人的冠状病毒。

病毒,是一种由核酸和蛋白质外壳组成的简单微生物,包括DNA及RNA病毒。冠状病毒为RNA病毒。其变异性很高,原因是,它的RNA和RNA之间重组率非常高。也就是说,决定其病毒特性的遗传物质在不断变化。

现有研究进展是,冠状病毒家族包含α、β、γ和δ属的近20种病毒,其中已知能感染人体的冠状病毒共有6种。

这其中,4种冠状病毒在人群中较为常见,致病性较低,一般仅引起类似普通感冒的轻微呼吸道症状。另两种,为SARS和中东呼吸综合征冠状病毒,则可引起严重的呼吸系统疾病。前者(SARS)人际传播明显,令疾病迅猛蔓延。

经典冠状病毒感染,主要发生在冬春季节,是成人慢性气管炎急性加重的重要病因。由于冠状病毒变异性高,会导致原有的疫苗失效,免疫失败。

武汉市疾病预防控制中心主任李刚在接受媒体采访时称,武汉患者临床表现为病毒性肺炎。需采取较为严格的患者隔离治疗、密切接触者追踪等预防性公共卫生措施。

据武汉卫健委通报,此次武汉不明原因肺炎的病例临床表现主要为发热,少数病人呼吸困难,胸片呈双肺浸润性病灶。与SARS症状的主要不同是,未发现明显人传人证据。

“未发现明显的人传人证据,未发现医务人员感染”。武汉卫健委发布的三份通报中,这句话重复出现。

一位流感防治专家告诉《财经》记者,感染病毒后,是否会出现人传人取决于病毒的特性,特别是与受体结合的特性。

这种特性也与病毒是否容易感染人相关。2003年,H5N1人禽流感病例不断出现,致死性较高。

上述流感防治专家解释,与人流感病毒相比,禽流感病毒受体的组织结构存在不同。人的上呼吸道没有禽流感病毒受体,所以很难感染人。但处于下呼吸道的人的肺部有禽流感病毒的受体。禽流感病毒一旦影响到人的肺部,会使人感染,且症状较重。

尽管与病毒的对抗有着漫长的历史,时至今日,人类对这种体积微小、结构简单的非细胞微生物仍谈不上完全了解。

距首次通报相距9天

面对病毒侵犯,快速准确地鉴定病原是致胜关键。

“不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒”,这是武汉不明原因肺炎的最新消息。距离首次通报,9天。

2019年12月31日下午1点,武汉市疾控中心一位工作人员告诉《财经》记者:武汉市疾控中心已检测完标本,湖北省疾控中心正在组织专家对病例标本进行复核。

知道病原,才能有针对性用药。在这场与时间的赛跑中,“分秒必争”并不为过,这有赖于科学研究的发展,疾病监测体系的完善以及信息的持续公开透明。

2003年4月,世界卫生组织(WHO)在日内瓦宣布,SARS病原是一种新的冠状病毒,被称为SARS冠状病毒。这一时间,与首个病例通报相距5个多月。

2013年3月29日下午,中国疾病预防控制中心从送检的病例标本中分离到3株H7N9禽流感病毒,并确诊。此时首个病例发病已一个多月。 

武汉“不明肺炎”事件中,病原鉴定时间大幅缩短。1月9日的最新通报显示,实验室采用了基因组测序、核酸检测、病毒分离等方法,对病人的肺泡灌洗液、咽拭子、血液等样本进行病原学检测。

确认引起某流行性疾病的病原,需满足三点:首先,可疑病原需在病人中均有发现,在病人临床样本中可检测到病原核酸。其次,从病人临床样本中可成功分离到病原。此外,分离的病原感染宿主动物后可引起相同的疾病症状。而病人恢复期血清中该病原的抗体滴度有4倍升高,可帮助确定病原。

病原的分离和致病性鉴定等科学研究一般需要数周的时间。

一位北京三甲医院呼吸科主任对《财经》记者分析,培养的病毒能否生长,取决于临床标本中病毒的数量和活力。免疫学方法能够检测到呼吸道分泌物的病毒抗原,但最终结果还有赖于相当高的病毒载量。 

上述某病原实验室负责人补充道,病毒活在细胞里,得先找到其生长的特定细胞,分离中还可能发生变异。即使分离到病毒,还需通过动物实验验证是否符合现有病人的临床表现,确定是所要找的病毒。

之后,还要培养病毒,这也是耗费时间的活,有时至少要20多天。

分子生物学技术的出现,使得实验人员能够在短期内找到病原的核酸、基因组等证据,鉴定出是否为已知病毒或是哪一类病毒。

2017年科技部发布的“传染病国家重大专项”成果之一,便是建立了72小时内、鉴定300种已知病原的检测技术体系。

病毒的遗传信息储存在核酸中,预示病毒特性的同时,也似一个“身份证”,可帮助研究者分辨具体的病毒种类。

主要原理是,设计出可与病毒身份信息相匹配的另一段核酸序列。在浩如烟海的核酸海洋中,像一枚探针,与特定“身份”的病毒配对。

上述北京呼吸科主任告诉《财经》记者,利用上述原理,现有技术可同时检测12—15种病毒,已成为呼吸道病毒检测的标准方法。

首先会用这类技术筛查是否为已知或常见的肺炎病毒,上述病原实验室负责人说,“不到一天,能够判断出是否为十几种已知的肺炎病毒”。这其中,包括流感、禽流感、腺病毒、SARS等。

如仍未鉴定出具体病毒种类,实验室负责人会委托检测公司,将标本与病原数据库内的基因信息进行比对,确定病毒的类别。

上述方法需要预知病原序列,对未知病原和序列变异大的病原无能为力。“这些方式仍无法确定的话,会考虑是否为新发病原。需分离培养病毒,再用多种方法鉴定”。上述病原实验室负责人称。

最终,专家组认为,武汉不明原因的病毒性肺炎病例的病原体,初步被判定为新型冠状病毒。

追查病毒根源

只有知道病毒从哪里来,才能从源头上控制其的再度爆发。

目前,武汉不明原因肺炎的病因溯源仍在进行中。一位接近专家组的学者告诉《财经》记者,目前,正在对华南海鲜市场内出现的野生动物进行检查,追查病毒来源。

以SARS冠状病毒为例,从果子狸到蝙蝠,病毒的溯源过程并不容易,竟然用了2年多。

2003年,研究者从6 只果子狸标本中分离到3 株SARS 样病毒,确认市场售卖的果子狸为感染SARS的直接原因。但直到两年后,SARS的原始宿主才被发现。中国科学院武汉病毒研究所的石正丽团队在《科学》杂志上发表的文章揭示,蝙蝠是“SARS样冠状病毒自然宿主”。

尽管早在SARS、禽流感等爆发后,国内许多进行野生动物交易的市场已经受到限制或面临关闭,但买卖、食用野生动物的现象依然十分常见。

在武汉市华南海鲜市场,此次不明原因病毒性肺炎的爆发地,“野味”就未曾完全禁止。据红星新闻此前报道,该市场西区六街角落有不少遗弃的兔子头及动物内脏,有摊位店主表示,市场里有数家经营野味的店铺,有野鸡、蛇等很多品种。

此次武汉爆发的多例不明原因肺炎病例,再次提醒野生动物交易的危险。参与SARS病毒研究的香港大学微生物学家袁国勇在著名科学期刊《自然》的文章中提到,不应扰乱野生动物的栖息地,也不应将野生动物带入市场进行流通买卖。

在袁国勇看来,学会尊重自然、敬畏自然,对于“防止新发传染病的发生至关重要”。

信娜/文
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