新型冠狀病毒感染伴侶動物的概況

謝 禮，張 婧，安 微，楊 苗，鄭 晶，嚴玉寶，陳世界 ，陳瑛琪，鄭 巧，林 華

(1.成都海關技術中心，四川 成都 610041 ； 2. 中華人民共和國成都海關，四川 成都 610041)

由嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2型(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)引起的新型冠狀病毒病(Coronavirus disease 2019,COVID-19)對全人類的健康造成了嚴重威脅。除人類以外，動物感染SARS-CoV-2的情況也不斷被發現，包括與人類活動密切相關的犬、貓等伴侶動物[1-3]。本文結合該領域的最新研究和報道，以犬、貓為重點，概括了伴侶動物感染SARS-CoV-2的情況和機制，以便為下一步研究提供一些思路。

1 犬的感染狀況

寵物犬最早被證實感染SARS-CoV-2是在2020年2月，香港漁農自然護理署報道了相關情況[4]。來自COVID-19確診病例家庭的15只犬中有2只感染了SARS-CoV-2。其中1只是17歲的絕育雄性博美犬，從它的鼻腔拭子中檢測到了SARS-CoV-2核酸；另1只是2.5歲的雄性德國牧羊犬，被2次檢出SARS-CoV-2核酸，并從其鼻腔和口腔拭子中分離到病毒。從這2只犬獲得的病毒基因序列與其各自相關的人類病例中得到的病毒基因序列相同，證實了犬能夠感染SARS-CoV-2，但是這2只犬在隔離期間均沒有表現出明顯癥狀[1]。之后，寵物犬感染SARS-CoV-2的情況被陸續報道，且病例都與接觸COVID-19人類患者有關[5-7]。另外，犬血清中也檢測到了SARS-CoV-2抗體：在意大利疫情暴發期間，451只犬中有15只(3.3%)犬的血清檢測到了SARS-CoV-2中和抗體[8]；克羅地亞的一項調查顯示，172只犬中有13只(7.6%)血清ELISA檢測呈陽性[9]；在美國，通過病毒中和試驗發現，59只犬中有11.9%的犬血清呈SARS-CoV-2中和抗體陽性[10]。然而，這些抗體檢測呈陽性的動物在采樣時都沒有出現呼吸道癥狀。從以上報道可以看到，犬接觸過COVID-19人類患者后會受到SARS-CoV-2攻擊，病毒能夠在犬體內增殖，但是幾乎不導致臨床癥狀。

2 貓的感染狀況

貓感染SARS-CoV-2幾乎與犬感染SARS-CoV-2同時被報道。2020年3月18日，比利時列日大學獸醫學院在1只出現消化道和呼吸道癥狀的貓的糞便和嘔吐物中檢測到了SARS-CoV-2核酸，貓主人曾于1周前確診COVID-19[11]。此后，全球范圍內陸續出現貓感染SARS-CoV-2的報道，一些報道中被感染的貓有呼吸道癥狀[12]，而另一些報道中被感染的貓并沒有明顯的臨床癥狀[13]。除核酸檢測外，有研究采用血清學方法調查了武漢COVID-19暴發期間貓產生SARS-CoV-2抗體的情況，結果顯示，102份貓血清中有15份(14.7%)基于SARS-CoV-2刺突蛋白受體結合域(Receptor-binding domain,RBD)的抗體檢測呈陽性，且有11份(10.8%)具有中和抗體[14]。還有研究發現，在COVID-19大流行期間，寵物貓血清中基于SARS-CoV-2 N蛋白和SARS-CoV-2 RBD的特異性抗體陽性率分別為8%和3%，相比之下，同時期寵物犬中只檢測到針對SARS-CoV-2 N蛋白的抗體，且抗體陽性率僅為1%[15]。從這些報道來看，在自然狀態下人類可以將SARS-CoV-2傳播給貓和犬，貓比犬易感，且更容易產生抗體和出現臨床癥狀，有的貓感染SARS-CoV-2后甚至能夠排出病毒[11]。但是目前還沒有明確證據表明貓能將SARS-CoV-2直接傳播給人類。

3 犬貓的易感性

3.1 SARS-CoV-2入侵機體機制 在研究SARS-CoV-2感染機制的過程中科學家們發現，SARS-CoV-2的基因序列在自然界中與蝙蝠冠狀病毒RaTG13最為接近[16-18]，其感染機制與同為β冠狀病毒屬的SARS-CoV類似[19]。SARS-CoV-2刺突蛋白RBD通過識別血管緊張素轉化酶2(Angiotensin converting enzyme-2,ACE2)受體并與之結合，從而介導病毒進入細胞內[20-21]，許多動物包括靈長類、兔、馬、穿山甲、大多數食肉動物(犬、貓、狐貍)及大多數偶蹄動物(豬、駱駝、牛、山羊和綿羊)的ACE2都可以與SARS-CoV-2 刺突蛋白RBD相結合[22]。犬ACE2與SARS-CoV-2 刺突蛋白復合物(RBD/dACE2)和人類的復合物(RBD/hACE2)結構非常相似，但是由于dACE2與hACE2存在差異，其初級序列同源性為83.88%，這2種復合物的相互作用界面也因此有所不同：RBD/dACE2 作用界面中的接觸原子、殘基、氫鍵的數量略少于RBD/hACE2，從而造成dACE2對RBD的親和力比hACE2低6.65倍[23]。可能因此導致了犬對SARS-CoV-2的易感性比人類低。有學者通過全原子分子動力學模擬，研究了SARS-CoV-2 RBD與人類、犬、貓ACE2的蛋白結合能量、蛋白之間的動態相關性、ACE2殘基變化對其與RBD親和力的影響，結果表明人類ACE2與RBD的結合作用最強，貓次之，犬最弱[24]。由于ACE2蛋白序列在物種之間存在差異，因此SARS-CoV-2刺突蛋白結合不同物種ACE2的能力差異可能決定了不同物種對SARS-CoV-2的易感性。另外研究者還發現，自然發生的復合物作用界面殘基突變可顯著改變ACE2對RBD的親和力，特別是N501Y殘基突變，可能成為SARS-CoV-2適應各類物種并獲得更廣泛宿主的途徑之一[23]。

3.2 SARS-CoV-2感染犬貓研究 關于犬感染SARS-CoV-2的研究表明，犬對SARS-CoV-2的易感性較差，鼻內接種病毒后，犬沒有臨床癥狀，不會傳播病毒，除直腸拭子外其他器官或組織均未檢測到病毒核酸[3]。貓感染SARS-CoV-2的動物模型則有更多發現：在7只亞成年家貓(6～9月齡)鼻內接種105PFU人源SARS-CoV-2病毒分離株CTan-H，感染不同時間段后將其安樂死，從貓的軟腭、扁桃體、氣管、肺、小腸等組織中檢測到了病毒核酸，同時在糞便樣品中也檢測到了病毒核酸；為了監測呼吸道飛沫傳播，每只接種了病毒的貓的旁邊籠子里都放了1只未接種病毒的貓，第3天在后者的糞便里檢測出了病毒核酸，該研究結果表明，SARS-CoV-2可以在貓身上有效復制，同時還揭示了病毒可以通過空氣途徑在貓之間傳播[3]。貓在接種SARS-CoV-2后，呼吸道呈現不同程度的水腫、變色、充血和肺不張等病理變化，組織學上的病變僅限于上、下呼吸道(喉、氣管、肺的主支氣管、葉支氣管和節段支氣管)，病理表現為多灶性淋巴細胞和中性粒細胞性氣管-支氣管炎[25]。另外，貓感染SARS-CoV-2后能產生強大的中和抗體，可以防止二次感染[26]。這些試驗中的貓都沒有表現出明顯的臨床癥狀，但是部分組織出現了病理變化，進一步證實了貓容易受到SARS-CoV-2的感染。值得關注的是，除犬貓外，水貂感染SARS-CoV-2的情況似乎更為嚴重[27]。

4 流行病學意義

SARS-CoV-2作為冠狀病毒屬的一員，具有RNA病毒的很多特性：突變率高，產生新毒株快，能夠適應廣泛宿主等。目前看來，伴侶動物會感染SARS-CoV-2，且在試驗條件下貓感染后能傳染給其他個體，犬的易感性相對較弱，但世界動物衛生組織(World Organisation for Animal Health,OIE)已經將犬對SARS-CoV-2的易感性上調至高度易感(與貓一致)[28]。盡管這樣，SARS-CoV-2在伴侶動物中的傳播并沒有像在人際間那樣持續擴散，并且病毒在動物之間的連續傳代可能會被自然減弱。雖然至今沒有明確證據表明SARS-CoV-2可以從伴侶動物傳染至人類，但最近有病例報告發現泰國1名獸醫在接觸COVID-19患者的貓后被診斷感染SARS-CoV-2，疑似SARS-CoV-2通過寵物主人傳播給貓再傳播給獸醫[29]，另外還有報道介紹了水貂從人類感染SARS-CoV-2后可以再傳播回人類的情況[30]。伴侶動物因與人類活動聯系緊密，是人獸共患病交叉傳播的一個風險因素。2016年，紐約市一間動物收容所暴發了H7N2亞型流感病毒，貓將流感病毒傳給了人，導致人獸共患流行病的傳播[31]。現今，伴侶動物在SARS-CoV-2傳播鏈中是否具有流行病學作用，相關調查或研究一直在進行。有的調查認為，盡管在試驗條件下，特別是在以幼貓作為動物模型的研究中揭示了其對SARS-CoV-2的易感性，但在自然狀態下，伴侶犬和貓在與COVID-19人類感染者親密接觸后，其感染率為零或非常低[32]。德國學者對不同時間段的2波較大疫情進行比較，發現家貓血清抗體陽性率與人類感染率的變化趨勢一致，病毒從受感染的主人到寵物的傳播雖持續發生，但這種跨物種傳播的概率并沒有出現上升的趨勢[33]。雖然伴侶動物在自然狀態下感染SARS-CoV-2的案例被不斷報道，但以它們在全世界的總量來看，這個感染率其實非常低，它們參與SARS-CoV-2大流行的程度也非常低，因此沒有必要過度擔憂伴侶動物會加劇SARS-CoV-2的傳播和流行。

5 展望

近年來，新發和再發傳染病疫情在全世界頻繁出現，一些病毒能感染多種宿主，在宿主體內增殖并傳播至其他個體，甚至出現跨物種屏障傳播。在“同一個世界，同一個健康”理念下，人類健康和動物健康是緊密相聯的，因此在保障人類健康的規劃和方案中必須考慮到保障動物的健康。在這次COVID-19疫情中，是否有必要建立一個有效和健全的健康監測體系，以跟蹤病毒在人類與伴侶動物之間的流行和傳播，及時發現病毒回流到人類的可能性，值得被探討。必須注意的是，無論伴侶動物在疫情發展中的參與程度如何，它們應有的動物福利不應該被降低甚至被剝奪，善待生命是人與動物和諧共存的核心共識。