The Innovation | Omicron来源的奥秘

导 读

最近在全球迅速传播的新冠病毒奥密克戎（Omicron）变异株有许多标志性突变位点，这些位点几乎从未在以前的变异株上发现，这意味着Omicron很可能不是近期流行株的后代，而是有着更加复杂的来源和进化途径。那么，Omicron究竟从哪里来？本文通过总结现有依据，阐述了关于Omicron来源的多个假说，并提出了新的可能性。

图1 图文摘要

新冠病毒Omicron变异株上，有许多在之前流行的变异株上几乎从未见过的标志性突变位点。病毒进化分析表明Omicron的祖先可能要追溯到2020年上半年流行的毒株，我们熟知的Alpha，Beta，Delta等毒株其实都是Omicron的“兄弟姐妹”而不是“父母”，而且Omicron还有更加复杂、神秘的来源。目前，关于Omicron的来源主要有3种假说，分别是隐匿传播假说、免疫缺陷患者假说，以及动物来源假说。

首先，隐匿传播假说的存在，是为了回答一个问题：Omicron为什么会突然横空出世？之前的一年多时间里，它藏在什么地方？隐匿传播假说认为，Omicron在暴发之前，可能在一个相对偏远、封闭、与外界交流比较少的地方进行了长期进化，但由于核酸检测不足而没有被及时发现。世界上许多发展中国家都存在交通不便、核酸检测不足的地区。其实，2021年7月在南非发现的一个毒株可能就是一个被偶然发现的Omicron祖先。该毒株的S蛋白上带有20个突变位点，其中7个与Omicron重合，且包含一个标志性位点N856K，表明该毒株可能是Omicron的祖先之一（图1）。

然而，隐匿传播假说没有回答的一个问题是，这些标志性突变位点是通过什么方式产生的？针对这个问题，一些科学家提出，Omicron可能来自人类免疫缺陷病毒（HIV）感染者。众所周知，HIV能严重损伤人体的免疫系统，但大部分HIV感染者其实依然具有一定的免疫力。因此，HIV感染者在感染了新冠病毒之后，其免疫系统难以彻底清除新冠病毒，因此新冠病毒可能在体内长期存在并且不断突变。这个过程，就像猫鼠游戏一样，免疫系统会不断攻击新冠病毒，新冠病毒会不断变化以逃避这种攻击。只要有足够长的时间，新冠病毒完全能够积累足够多的突变。事实上，在HIV感染者体内已经发现了一些带有Omicron标志性突变的毒株，为这种假说提供了佐证。

还有一些标志性突变把Omicron的来源指向了动物，特别是小鼠。当新冠病毒在小鼠体内连续传代时，会出现许多小鼠适应株。其中，除了N501Y，还普遍存在Q493R和Q498R突变，而这两个突变正是Omicron的两个标志性突变。这一情况说明，Omicron在进化过程中，很可能感染过小鼠，并且在小鼠体内发生适应性进化后，又回传给了人类。由于许多野生动物（如北美白尾鹿）也可以感染新冠病毒，同样的回传也可能来自其它野生动物。此外，蝙蝠和穿山甲体内的新冠相关冠状病毒（Sarbecovirus）上，也能零星发现Omicron中的标志性突变。考虑到这些病毒与新冠病毒具有非常相近的亲缘关系，也不能排除Omicron来源于某种未知的Sarbecovirus的可能。

总结与展望

Omicron的来源可能非常复杂，现有的线索指向隐匿传播、免疫缺陷患者，以及动物来源3种途径。因此，需要对Omicron的可能来源进行研究，以揭示新冠病毒的进化与选择压力，进而对新型突变株的产生进行预判。在无法准确预测病毒突变方向的前提下，维持目前的清零政策是一个很好的选择，可及时阻断病毒的传播。同样重要的是，需要疫苗的公平分配和全球的普遍接种，这样才能建立起覆盖全人类的免疫屏障，以遏制新冠病毒的传播变异。

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00002-9

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第一期以Commentary发表的“The mysterious origins of the Omicron variant of SARS-CoV-2” (投稿: 2021-12-15；接收: 2022-01-08；在线刊出: 2022-01-13)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100206

引用格式：Du P., Gao G., Wang Q. (2022). The mysterious origins of the Omicron variant of SARS-CoV-2. The Innovation. 3(1),100206.

作者简介

王奇慧，中国科学院微生物研究所研究员，博士生导师。主要研究病原感染与抗体干预策略，先后揭示MERS-CoV、SARS-CoV-2等冠状病毒受体识别机制及跨种传播机制，建立人源抗体快速研发平台并成功获得针对SARS-CoV-2、寨卡病毒、裂谷热病毒等的高效人源中和抗体。作为重要骨干，研制的新冠肺炎治疗性抗体已获得美国等多国紧急使用授权。中国科协第十届全国代表大会代表，中国生物工程学会第七届理事会理事，荣获第十四届“谈家桢生命科学创新奖”、全国科技系统抗击新冠肺炎疫情先进个人等。2019年入选国家自然科学基金“优青”，“中科院青促会会员”。发表SCI论文40余篇，申请专利20余项。作为中方专家组成员，参加WHO专家来华开展新冠病毒溯源科研合作预备性磋商，以及中国——WHO新型冠状病毒溯源联合研究。

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