《Scientific Reports》：SARS-CoV-2 occurrence in cervids in the United States and US territories
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本文推荐：为应对SARS-CoV-2人畜共患传播风险，研究人员在美国及海外领土开展了迄今最大规模的鹿科动物（以白尾鹿为主）病毒学与血清学监测。研究发现，5.58%的个体检测到病毒RNA，21.43%存在中和抗体，证实了病毒在鹿群中的广泛传播。值得注意的是，流行毒株与人群主导毒株存在差异（如Delta变种在鹿群中持续流行），且感染率随时间和免疫积累显著下降。该研究为理解人-动物界面病毒传播动力学及野生动物宿主在病毒进化中的作用提供了关键数据。
当SARS-CoV-2在全球人群中肆虐时，一个意想不到的现象引起了科学家的高度警觉：这种病毒似乎也在野生动物中悄悄传播。其中，北美的白尾鹿成为了关注的焦点。早期的区域性研究显示，某些鹿群中病毒的抗体阳性率高达40%，甚至超过三分之一个体的核酸检测呈阳性。这种高水平感染对于一种新出现的人源病原体向野生动物的“溢出”事件而言，是极不寻常的。更令人担忧的是，病毒一旦在野生动物种群中建立传播链，就可能在一个与人类不同的选择压力下独立进化， potentially leading to the emergence of novel variants with potential to spill back into human populations。为了摸清SARS-CoV-2在美国鹿科动物中的真实流行情况、地理分布以及随时间的变化趋势，一个全国性的监测计划势在必行。
为此，由美国农业部野生动物服务局国家野生动物疾病项目的Sarah N. Bevins领导的研究团队，进行了一项规模空前的调查研究。该研究覆盖了美国42个州、华盛顿特区、关岛和美属维尔京群岛，时间跨度从2021年10月至2023年10月。研究人员收集了超过三万份鹿科动物样本，包括白尾鹿、骡鹿、驼鹿、花鹿和菲律宾鹿。通过对样本进行实时荧光逆转录PCR（rRT-PCR）检测病毒RNA，以及使用 surrogate virus neutralization test (sVNT，替代病毒中和试验) 检测中和抗体，研究团队得以同时评估当前感染和既往感染情况。这项宏大的工作成果最终发表在《Scientific Reports》期刊上，为我们理解SARS-CoV-2在野生动物界的动态提供了迄今为止最全面的图景。
研究团队运用了多项关键技术来确保数据的广度和可靠性。样本采集方面，采用了覆盖美国多州及领土的大规模野生动物采样策略，样本来源包括白尾鹿等多种鹿科动物。病毒检测核心依赖于实时荧光定量逆转录聚合酶链式反应（rRT-PCR）技术。血清学分析则采用了针对SARS-CoV-2祖先株和Omicron变异株的替代病毒中和试验（sVNT），以检测中和抗体。此外，对部分PCR阳性样本进行了病毒基因组测序，以确定流行的病毒变异株类型。
研究结果
SARS-CoV-2在鹿科动物中的总体流行率
在整个研究期间，共计31,766份鹿科动物样本接受了rRT-PCR检测，其中1,774份呈阳性，总体病毒流行率为5.58%。同时，在30,231份样本中检测到中和抗体，阳性样本为6,477份，血清阳性率（表明既往感染）达到21.43%。绝大多数病毒检测（1,770例）和抗体检测（6,443例）都发生在白尾鹿中。此外，在骡鹿中检测到4例病毒阳性样本和30例抗体阳性样本，在驼鹿和菲律宾鹿中也分别检测到抗体阳性个体。
病毒与抗体流行率的时间动态变化
一个显著的发现是，病毒和抗体的流行率在研究的第一年（2021年10月1日至2022年9月30日）远高于第二年（2022年10月1日至2023年9月20日）。第一年的病毒流行率为12.27%，而第二年降至2.03%。同样，中和抗体流行率也从第一年的31.72%下降至第二年的16.06%。这种下降趋势非常明显，尽管第二年的样本检测数量（n=21,140）远高于第一年（n=11,431）。
病毒检测与抗体检测结果的关系
对同时进行rRT-PCR和sVNT检测的白尾鹿样本分析发现，19.95%的个体为PCR阴性但抗体阳性，这表明它们过去曾感染过病毒并产生了免疫应答。2.87%的个体为PCR阳性但抗体阴性，可能处于感染初期或首次暴露尚未产生抗体。另有2.78%的个体同时为PCR和抗体阳性，可能处于感染中后期或再次感染。使用Omicron特异性sVNT检测帮助发现了额外的阳性样本，约有1.34%的血清阳性率提升归因于Omicron检测。
流行的SARS-CoV-2变异株
通过对病毒RNA阳性样本进行测序，研究人员确定了流行的病毒谱系。在第一年获得的354个序列中，Delta变异株占主导地位（77%），其次是Alpha和Gamma变异株。值得注意的是，此时在人群中Delta已被Omicron几乎完全取代。Omicron变异株在鹿群第一年的序列中仅发现2例。在第二年，由于病毒流行率大幅下降，仅获得99个序列，其中Omicron成为最主要的变异株（52/99），而Alpha和Delta变异株仍被检测到。
讨论与结论
这项全国性的监测研究以确凿的数据证实了SARS-CoV-2在美国鹿科动物，特别是白尾鹿中的广泛存在。研究结果强化了病毒从人类反复“溢出”到鹿群的观点。然而，感染水平并非一成不变。数据显示，无论是病毒流行率还是抗体流行率，在研究第二年都出现了显著下降。这可能由两方面因素驱动：一是鹿群因既往感染而积累的群体免疫水平提高，限制了病毒的快速传播；二是同期人类社会中SARS-CoV-2的总体流行强度减弱，降低了向野生动物溢出的源头风险。此外，Omicron变异株在实验模型中显示出的跨物种传播能力可能相对较弱，这也可能部分解释了其在鹿群中检出率相对较低的现象，尽管它在人群中占主导地位。
研究结果也支持病毒在鹿群中存在“鹿-鹿”传播。例如，在人群中已不再流行的Alpha变异株，在一年多后仍能在特定地区的鹿群中检测到高度相似的病毒序列，这强烈暗示病毒已在鹿群中形成独立的传播链。白尾鹿中高达21.43%的抗体阳性率与5.58%的病毒阳性率之间的差异，符合抗体持续时间远长于病毒脱落期的特点。研究表明，鹿感染后血清转化可能在一周内发生，而病毒RNA在某些情况下可检测至感染后21天。
综上所述，这项研究清晰地描绘了SARS-CoV-2在美国鹿科动物中复杂且动态变化的流行图景。它不仅证实了病毒在野生动物宿主中的持续存在和演变潜力，也揭示了种群免疫和人类疫情波动对野生动物感染的深远影响。这些发现凸显了建立长期、跨物种的病原体监测系统的重要性，这对于预警新发传染病风险、理解人兽共患病的传播动力学以及制定相应的公共卫生和野生动物管理策略至关重要。
