2025年10月20日下午，受北大-清华生命科学联合中心PI罗述金的邀请，美国国家科学院院士、美国诺瓦东南大学（Nova Southeastern University）Stephen O'Brien教授在北京大学生命科学学院邓祐才报告厅带来一场题为“Plagues in Our Times: Lessons from Disease Outbreaks in Nature”的报告。
图1. 做报告中的Stephen O'Brien教授
Stephen O’Brien 是美国国家科学院（National Academy of Sciences，NAS）院士、俄罗斯科学院（Russian Academy of Sciences，RAS）外籍院士，在哺乳动物比较基因组学、演化生物学和野生动物保护遗传学等领域享有极高的国际声誉。他现任美国佛罗里达州 Nova Southeastern University 教授，2011 年从 NIH 退休前，曾长期担任美国NIH国家癌症研究所（National Cancer Institute）基因组多样性实验室主任。在上世纪90年代，O’Brien 教授团队发现第一个人类艾滋病毒HIV-1抗性基因CCR5-del3，并首先揭示非洲猎豹极低的遗传多样性以及演化历史，由此开创了保护遗传学研究领域。
图2. 罗述金教授在报告前介绍Stephen O'Brien教授
O'Brien教授首先回顾了人类历史上有记录的疾病大流行事件，其中着重介绍了发生在14世纪的流行性淋巴腺鼠疫（Bubonic Plague，俗称黑死病Black Death）对欧洲社会造成的巨大伤亡和恐慌；随后介绍了上世纪末期科学界针对于获得性免疫缺陷综合症（Acquired Immune Deficiency Syndrome，俗称艾滋病AIDS）及艾滋病限制基因（AIDS Restriction Genes，ARGs）的探索、发现与转化历程。艾滋病限制基因是指人类基因组中存在多态性变异，这些变异会影响人类免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV-1）的暴露、感染、症状进展和治疗效果。O'Brien教授团队运用群体遗传学原理，描述了约36个艾滋病限制基因，其中包括CCR5-∆32这一常见的遗传变异，它能使纯合子携带者免受HIV-1感染。对艾滋病及其他重要疾病的转化研究，为后续的遗传流行病学学科奠定了基础。
在研究过程中O'Brien教授发现CCR5-∆32这一变异仅出现在典型欧洲裔人群中，而在亚洲和非洲人群中均未携带该突变；同时基于该突变位点所在3号染色体附近区域的多态性位点基因型分析发现CCR5-∆32仅存在一种单倍型，证明其在人类演化历史中为单次起源。后续O'Brien教授与合作者使用数学方法推断这一突变的起源时间回溯到了距今约600-700年间，与黑死病爆发的时间重合。
后续的功能验证实验证实了CCR5-∆32的纯和突变可以有效抑制鼠疫杆菌进入细胞，从而显著降低携带者对鼠疫杆菌的易感性。这一结果说明可能正是黑死病在欧洲人群中对该突变的选择作用导致了CCR5-∆32在欧洲人群中显著较高的基因型比例。
除此之外，O'Brien 教授还介绍了与 HIV-1 同属于慢病毒（lentivirus）的猫免疫缺陷病毒（Feline immunodeficiency virus, FIV）在家猫和野生猫科动物中的研究进展。FIV 最早在家猫中被发现，其引起的免疫系统崩溃症状与人类艾滋病高度相似，因而对家猫健康具有严重危害。随后在野生猫科动物中也检测到了 FIV 抗体，尤其是在东非塞伦盖蒂及周边区域的狮群中，FIV抗体阳性率超过 80%。然而，长期监测发现，这些携带病毒的野生大猫并未表现出显著的免疫缺陷症状。这一现象提示包括非洲狮为代表的野生猫科动物可能已经与FIV通过长期的共进化历程而获得了对于病毒的抵抗与耐受机制。
除了免疫缺陷病毒外，冠状病毒同样能够感染野生猫科动物。上世纪 80 年代，美国某野生动物园的圈养猎豹种群曾爆发严重的猫科动物冠状病毒感染事件，造成超过 60% 的感染个体死亡。后续研究表明，这一异常高的死亡率与猎豹种群极低的遗传多样性密切相关。该案例在 2003 年 SARS 疫情后再次受到广泛关注，进一步推动了人兽共患病研究，以及野生动物遗传学领域的发展。
O'Brien教授还提到了近年来的新冠疫情。尽管目前新冠疫情尚未彻底结束，有关新冠病毒易感性的遗传机制研究已经有了初步的进展。目前的研究定位到了一处在CCR5基因附近的候选区域，而针对于这一候选等位基因的机制等信息目前还需更多研究。最后在总结时O'Brien教授着重强调了针对于新冠病毒的相关研究不应该与政治等其他因素挂钩，而应当作为公共卫生的重大威胁而严肃、科学地对待。
报告结束后，师生们围绕CCR5-Δ32突变与疫病感染症状差异之间的关系展开了讨论，并就病毒与宿主长期共演化、种群遗传变异在抗病性中的作用等问题提问。O'Brien 教授结合长期积累的研究经验，对相关机制、证据现状及未来研究方向进行了深入解答。此次报告为师生提供了宝贵的启发，不仅加深了大家对濒危物种保护、病毒-宿主互作、种群遗传和流行病学交叉研究的认识，也进一步拓展了对自然保护与人类健康关联性的理解。
