Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化

（2）新发疾病和毒力进化

题记：

当前给全人类造成重大危害的新冠病毒可能来源于蝙蝠。新冠病毒在实现从蝙蝠到人的跨物种传播后，其毒力会如何演变？

本文介绍的原理和方法可能为我们今后进一步思考和研究相关问题提供有益的启示。

(已发布该综述论文的1，2部分，未完待续） 

题目为《The phylogenomics of evolving virus virulence ( 病毒毒力的进化与系统基因组学 )》的综述论文于2018年12月发表在  Nature Reviews Genetics| volume 19:769-756  

2　新发疾病和毒力进化

病毒毒力如何进化是普遍关心的问题，新病毒出现的关键步骤是发生了宿主转换。在出现了新病毒，或原有的病毒改变了宿主范围后，通常都会提出的问题是：该病毒的毒力将如何演化（专栏1)。

为了做出有意义的推论，比较该病毒在原有储存宿主(即供体)和新宿主(即受体)中的毒力是很重要的。

虽然这看起来很简单，在某些情况下也很容易处理，但实际上它面临着许多困难。在许多情况下，包括如C型肝炎病毒这样的常见的感染，，以及新出现的传染病，如寨卡病毒(ZIKV)，其宿主种类未知，或至少是不确定的。即使已知一种宿主物种，我们通常对病毒在该物种中的毒力知之甚少(如果有的话)，而且很可能对最致命的病例的认识存在偏差。例如，尽管果蝠似乎是埃博拉病毒(EBOV)的宿主，但人们对其在这些动物身上的毒力知之甚少，许多野生动物感染的情况也是如此。

对宿主物种的识别也可能随着更好的采样而改变，而在野生动物中，这方面总是做得很差。例如，长期以来人们一直认为，上世纪70年代末出现在狗身上的犬细小病毒(parvovirus, CPV)是从感染了一种密切相关病毒的猫身上转移过来的。然而，最近对野生食肉动物的采样表明这是不正确的，因此CPV的真正储存物种是不清楚的。因此，了解疾病过程，包括在自然状态下病毒在储存宿主中的毒力是至关重要的，而这将需要对动物生态学有更详细的研究。

虽然我们目前对病毒在储存宿主物种中的毒力知之甚少，但比较数据告诉我们，平均而论，低毒力的病毒比那些死亡率更高的病毒更有可能在人类成功建立传播循环。这种更大的机会可能是由于高毒力病毒在出现的早期阶段需要有更多的易感宿主。

专栏1　病毒跨物种传播与毒力进化

a 毒力增加　　　　　b 毒力无变化      　　　 c毒力下降

对于新出现的病毒在转移到新宿主后的毒性是增强还是减弱，目前还没有明确的认识。

在宿主转移之前，可能已经对病原体进行了选择，来优化其毒力，以便其能在储存宿主中继续传播。

但是，在发生宿主转移之后，该病原体最初可能对新宿主的适应能力很差，这可能会抑制新病原成功出现，而宿主对新病原体的适应能力也可能很差。

事实上，会导致高的宿主死亡率的人类病毒会降低其成功地继续传播的可能性。

在发生宿主转移之后(上图中填充为实心的节点)，有三种可能的毒力进化场景:

a      紧接着跨物种传播事件后，某些最具破坏性的流行都与毒性的增加有关(见上图a)。例如,人类如果未经适当处治,HIV几乎总是导致艾滋病。在非洲的非人类的灵长类动物中,密切相关猴免疫缺陷病毒(SIV)会持续存在而不会引发疾病或与在人类中相比不会引起明显的疾病。类似地，粘液瘤病毒(MYXV)在南美tapeti对于兔子基本上是无毒的。故意将该病毒转移到欧洲，最初导致欧洲兔子的死亡率约99%。

b     H3N8　A型流感病毒从马转移到狗身上，病毒毒力没有明显变化(见上图b)。在宿主转移后，在这两种宿主中病程都比较温和，这两种宿主中的病毒病毒之间的生物学差异也很小。

同样地，狂犬病毒(RABv)在狐狸和狗身上引起同样严重的、最终致命的脑炎，并且都能向人类传播。

c 　 毒力减弱的病例可能在很大程度上被忽视，因为无毒的病毒通常会在宿主中存在而不被发现。发生宿主转移后降低毒性的一个例子可能是传染性造血坏疽病毒( infectious haematopoietic necrosis virus，IHNV)从红大麻哈鱼（sockeye salmon）传播到北美和日本的虹鳟鱼（ rainbow trout）(见上图c)。在最初的跨物种传播事件发生在1950年代到1960年代,该病毒似乎起初在新宿主中是无毒的。这与在红大麻哈鱼中的高死亡率形成鲜明的对比。然而，从那时起，虹鳟鱼IHNV的某些基因型的毒力已经增强，其本身与传播能力的增加有关。

然而，对于许多疾病，在疾病新发时病毒毒力的变化程度尚不清楚，部分原因是通常对储存宿主中的疾病流行病学了解甚少，而且可能对毒力最强的病例存在抽样偏差。

相关博文：

Nature综述：病毒的跨物种传播和毒力的进化（1） 2020-03-05

原文全文下载：

The phylogenomics of evolving virus virulence.pdf