新型冠状病毒2019-nCoV/COVID-19最新研究进展（第2期）

作者：张馨予

2020年3月4日讯/生物谷BIOON/---自2019年12月8日以来，中国湖北省武汉市报告了几例病因不明的肺炎。大多数患者在当地的华南海鲜批发市场工作或附近居住，那里还出售活体动物。在这种肺炎的早期阶段，严重的急性呼吸道感染症状出现了，一些患者迅速发展为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome, ARDS）、急性呼吸衰竭和其他的严重并发症。2020年1月7日，中国疾病预防控制中心（China CDC）从患者的咽拭子样本中鉴定出一种新型冠状病毒，最初被世界卫生组织（WHO）命名为2019-nCoV。大多数2019-nCoV肺炎患者的症状较轻，预后良好。到目前为止，一些患者已经出现严重的肺炎，肺水肿，ARDS或多器官功能衰竭和死亡。截止2020年3月1日22时09分，中国累计确诊79972例病例，累计死亡2873例；国外累计确诊7476例，累计死亡117例。

2019年新型冠状病毒（2019-nCoV），图片来自Wikipedia。

2020年2月11日，世卫组织将这种疾病病重命名为2019年冠状病毒病（COVID-19）。同一天，负责分类和命名病毒的的国际病毒分类学委员会的冠状病毒研究小组在bioRxiv上发表了一篇文章，指出该研究小组已经决定，新型冠状病毒2019-nCoV是导致2002-2003年爆发严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）的变种。因此，将这种新病原体重新命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒2号（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2），或SARS-CoV-2。值得注意的一点是，尽管国际病毒分类委员会冠状病毒研究小组将病毒命名为SARS-CoV-2，但该研究小组主席John Ziebuhr认为这个名字（SARS-CoV-2）和SARS（严重急性呼吸综合征，也称非典型肺炎）没有关联。不过，这种病毒的重新命名引起了不少争议。据《科学》网站报道，世界卫生组织不满意SARS-CoV-2这个名字，而且不打算采用此名称。

冠状病毒可引起多种动物的多系统感染。在此之前已有6种冠状病毒可以感染人类，它们主要引起人类的呼吸道感染：两种高度致命性的冠状病毒，即严重急性呼吸道综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）；4种可导致温和的上呼吸道疾病的冠状病毒，即HCoV-OC43、HCoV-229E、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。

基于此次疫情给中国和全世界带来严重的危害，小编针对近期2019-nCoV/COVID-19研究取得的进展进行一番梳理，以飨读者。

1.全文编译！中科院武汉病毒所石正丽课题组发表Nature发文揭示正在中国肆虐的肺炎疫情很可能由蝙蝠起源的新型冠状病毒导致
doi:10.1038/s41586-020-2012-7

在过去的二十年中，冠状病毒已引起两次大规模疫情：严重急性呼吸综合征（SARS）和中东呼吸综合征（MERS）。一般认为，主要在蝙蝠中发现的SARS 相关冠状病毒（SARSr-CoV）可能会导致未来疫情暴发。

在一项新的研究中，来自中国科学院武汉病毒研究所、武汉金银潭医院和湖北省疾病预防控制中心的研究人员报道了位于中国中部的湖北省武汉市发生了一系列病因不明的肺炎疫情。从当地的一家海鲜市场开始，到2020年1月26日为止，疫情已蔓延至中国有2050人感染，其中56人死亡，其他11个国家有35人感染。相关研究结果于2020年2月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”。重要的是，Nature期刊在2020年1月20年收到这篇论文的手稿，1 月29日就接受了这篇论文，并以“加快评审文章（Accelerated Article Preview）”的形式在线发表了这篇论文。论文通讯作者为中国科学院武汉病毒研究所石正丽（Zheng-Li Shi）研究员。

新型冠状病毒2019-nCoV/COVID-19最新研究进展（第2期）

2019-nCoV的基因组特征，图片来自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2012-7。

这些患者的典型临床症状是发烧、干咳、呼吸困难、头痛和肺炎。疾病发作后可因肺泡损伤导致进行性呼吸衰竭（如横向胸部CT图像所观察到的那样），甚至死亡。根据临床症状和其他标准，包括临床体温升高，淋巴细胞和白细胞减少（有时白细胞正常），胸部X光片上出现新的肺部浸润，三天抗生素治疗无明显好转，临床医师将这种疾病确定为病毒性肺炎。大多数早期病例似乎都与最初的那家海鲜市场有接触史，但是如今这种疾病已发展为人与人之间的传播。

在疫情开始时就进入了重症监护病房（ICU）的7名重症肺炎患者（其中有6名是海鲜市场销售者或送货者）的样本被送至中国科学院武汉病毒研究所（WIV）实验室进行病原体诊断。考虑这次疫情发生的环境与SARS相同，即在冬季和在一家海鲜市场里，石正丽及其课题组在冠状病毒（CoV）实验室中首先使用泛冠状病毒PCR引物来测试这些样本。他们发现了5个PCR阳性样本。通过使用下一代测序（NGS）对从支气管肺泡灌洗液（BALF）中收集的样本（WIV04）进行宏基因组分析以鉴定潜在的病原体。

在总共10038758个读取片段（read），或者说人类基因组过滤后的总共1582个读取片段中，有1378个读取片段与SARSr-CoV序列相匹配（图1a）。通过从头组装和靶向PCR，他们获得了一个大小29891bp的冠状病毒基因组，它与SARS-CoV BJ01（GenBank登录号AY278488.2）具有79.5％的序列一致性（sequence identity）。将这些1582个读取片段与所获得的基因组进行重新映射可取得较高的基因组覆盖。这个基因组序列已被提交GISAID网站（登录号EPI_ISL_402124）。根据世界卫生组织（WHO）的名称，他们暂时将它称为新型冠状病毒 2019（2019-nCoV）。随后从其他四名患者中使用下一代测序和PCR获得了另外四个2019-nCoV全长基因组序列（WIV02，WIV05，WIV06和WIV07）（GISAID登录号EPI_ISL_402127-402130），彼此之间的一致性高于99.9％。

这项研究提供了关于2019-nCoV的第一份详细报道，其中2019-nCoV是造成中国中部武汉市正在发生的急性呼吸道综合征疫情的可能病因。在所有测试的患者中观察到的病毒特异性核苷酸阳性和病毒蛋白血清转化提供了这种疾病与这种病毒的存在之间存在关联性的证据。但是，仍然有许多紧急问题需要解决。尚未通过动物实验来证实2019-nCoV与这种疾病之间的关联性以充分符合科赫法则（Koch's Postulates）。他们还不知道这种病毒在宿主之间的传播途径。这种病毒似乎在人与人之间传播的可能性越来越大了。人们应当密切监视这种病毒是否继续演变成更强的毒性。由于缺乏特异性治疗，并考虑到SARS-CoV与2019-nCoV之间的亲缘性，一些针对SARS-CoV的药物和临床前疫苗可能可以用于抵抗这种病毒。最后，考虑到SARSr-CoV在它们的天然病毒库中的广泛传播，未来的研究应当集中在更广泛的地理区域对它们进行主动监视。从长远来看，应当为这类病毒引起的未来新兴传染病准备广谱抗病毒药物和疫苗。最重要的是，应对野生动物的驯养和消费制定严格的法规。

2.全文编译！复旦大学张永振课题组发表Nature论文揭示新型冠状病毒2019-nCoV与中国正在爆发的人类呼吸道疾病有关
doi:10.1038/s41586-020-2008-3

在一项新的研究中，来自中国复旦大学、中国疾病预防控制中心、华中科技大学和武汉市疾病预防控制中心的研究人员研究了一名在这家海鲜市场工作的患者，该患者于2019年12月26日入住武汉市中心医院，出现了严重的呼吸综合征，包括发烧、头晕和咳嗽。相关研究结果于2020年2月3日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A new coronavirus associated with human respiratory disease in China”。重要的是，Nature期刊在2020年1月7年收到这篇论文的手稿，1月28日就接受了这篇论文，并以“加快评审文章（Accelerated Article Preview）”的形式在线发表了这篇论文。论文通讯作者为复旦大学公共卫生学院张永振（Yong-Zhen Zhang）教授。

这名接受研究的患者是一名41岁的男性，无肝炎、结核病和糖尿病病史。他在病发六天后即2019年12月26日入住武汉市中心医院。这名患者在就诊一周后就出现发烧、胸闷，无力咳嗽、疼痛和虚弱。心血管、腹部和神经系统检查均正常。观察到轻度的淋巴细胞减少（每立方毫米少于900个细胞），但在全血细胞计数（CBC）测试中，白细胞和血小板计数正常。在血液化学测试中，观察到C反应蛋白（CRP，血液41.4 mg/L，参考范围0～6 mg/L）升高，并且天冬氨酸转氨酶、乳酸脱氢酶和肌酸激酶的水平略有升高。动脉血气（ABG）测试显示这名患者患有轻度低氧血症，血氧水平为67mmHg。在入院的第一天（发病后第6天），胸部X线照片异常，伴有气腔阴影，如磨玻璃样阴影（ground glass opacity），双肺局灶性实变和斑片状实变。CT扫描显示双侧局灶性实变、大叶性实变和斑片状实变，尤其是下肺。胸部X线照片显示入院后第5天（发病后第11天）双侧弥漫性斑块状的模糊阴影。

为了研究与这种疾病相关的可能病原体，这些研究人员收集了支气管肺泡灌洗液（BALF）并进行了深度宏转录组测序。这名患者的临床样本在上海公共卫生临床中心的生物安全3级实验室中进行处理。从200μl BALF样本中提取总RNA，并使用Illumina MiniSeq进行双端（150 bp）测序，从而构建出宏转录组文库。他们总共产生了56565928个读取序列（sequence read），从头开始组装这些读取序列并筛选潜在的病原体。在利用Megahit组装出的384096个片段重叠群（contig）中，最长的片段重叠群（30474个核苷酸[nt]）具有很高的丰度，并且与之前在中国采样获得的蝙蝠SARS样冠状病毒分离株bat-SL-CoVZC45（GenBank登录号MG772933）具有密切的亲缘关系，核苷酸序列同一性为89.1％。这种新型病毒的基因组序列及其末端分别通过RT-PCR9和5'/3' RACE Kit（TaKaRa）加以确定和确认。它被命名为WH-Human 1冠状病毒（WHCV，也被称为2019-nCoV）。它的全基因组序列（29903 nt）的GenBank登录号为MN908947。将这些RNA测序（RNA-seq）数据与这种组装出的WHCV完整基因组进行重新映射导致123613个读取片段发生组装，并且在平均深度为6.04X（范围：0.01X-78.84X）的条件下可实现99.99％的基因组覆盖率。

为了更好地了解WHCV感染人类的潜力，将它的刺突蛋白（S）的受体结合结构域（RBD）与SARS-CoV和蝙蝠SARS样冠状病毒中的RBD进行了比较。WHCV的RBD序列与SARS-CoV的RBD序列（氨基酸一致性为73.8％～74.9％）和包括毒株RB4874、Rs7327和Rs4231在内的能够利用人ACE2受体进入细胞的SARS样冠状病毒（氨基酸一致性为75.9％～76.9％）存在更为密切的亲缘关系。此外，WHCV RBD仅比SARS-CoV RBD长一个氨基酸。相反，与SARS-CoV相比，包括毒株Rp3在内的不能使用人ACE211的其他蝙蝠SARS样冠状病毒在473-477和460-472位点发生氨基酸缺失。先前确定的与人ACE2（PDB 2AJF）结合在一起的SARS-CoV RBD的晶体结构显示，区域473-477和460-472与人ACE2直接相互作用，因此可能在确定物种特异性中起着重要的作用。

在这篇论文中，这些研究人员从中国武汉市一名患有严重呼吸系统疾病的患者的BALF样本中描述了一种新型冠状病毒：WHCV（2019-nCoV）。系统进化树分析表明WHCV是β冠状病毒属（Sarbecovirus亚属）中的一种新型病毒，因此与SARS-CoV1表现出一些基因组和系统进化相似性，尤其是在RBD中。2019-nCoV与SARS-CoV之间存在的基因组和临床相似性，以及它在临床样本中的大量存在，为WHCV与武汉市正在发生的呼吸道疾病疫情之间存在关联性提供了证据。尽管仅从一名患者中分离出这种病毒不足以得出导致呼吸道症状的结论，但是这些发现已在其他患者中得到独立证实。

3.Science期刊发文指出一篇声称无症状感染者可传播新型冠状病毒的NEJM论文存在缺陷
doi:10.1126/science.abb1524

2020年1月30日，在新英格兰医学期刊（NEJM）上发表的一篇关于德国前四例新型冠状病毒2019-nCoV感染病例的论文（NEJM, 2020, doi:10.1056/NEJMc2001468）上了多家媒体的头条，这是因为这似乎证实了公共卫生专家们的担心：没有显示这种病毒感染症状的人仍然可以将这种病毒传播给其他人。这可能使得控制这种病毒更加困难。

中国研究人员此前曾建议无症状的感染者可能传播这种病毒，但没有提供明确的证据。美国国家过敏与传染病研究所所长Anthony Fauci表示，“在阅读指出无症状传播出现了的这篇[NEJM]论文后，这一点是毫无疑问的。这项研究解决了这个问题。”

但是如今，事实证明这一信息是错误的。作为德国政府的一家公共卫生机构，罗伯特-科赫研究所（Robert Koch Institute, RKI）在提交给NEJM期刊的通讯（Letter）文章中澄清了事实真相，尽管它并未提及上述的那篇论文。

这篇通讯文章描述了一系列感染，这些感染始于1月20日至21日，当时来自中国上海的一名女商人访问了慕尼黑附近的一家公司，在那里她与后来生病的四个人中的第一个人会面。至关重要的是，她当时还没有生病，“在逗留期间，她身体状况良好，没有感染的迹象或症状，但在返回中国的航班上生病了。无症状者是2019-nCoV感染潜在来源的这一事实可能需要重新评估当前疫情暴发的传播动态。”

然而，这些研究人员在发表这篇论文之前并没有真正与这名女性患者交谈过。作为这篇论文的最后一位作者，德国慕尼黑大学医学中心的Michael Hoelscher说，这篇论文依赖于其他四名患者的信息：“他们告诉我们，来自中国上海的这名女性患者似乎没有任何症状。”但是，罗伯特-科赫研究所和巴伐利亚州健康与食品安全局的确通过电话与这名上海患者进行了交谈，结果发现她在德国期间确实有症状。据知情人士说，她感到疲倦，肌肉疼痛，并服用了扑热息痛（一种退烧药）。

4.最新进展！德国科学家发现症状较轻的患者也能够传播新型冠状病毒2019-nCoV
新闻来源：New insights into the transmissibility of the virus

在一项新的研究中，来自德国柏林夏里特大学医学院（Charité-Universitätsmedizin Berlin）、德国联邦国防军微生物研究所和和慕尼黑施瓦宾诊所的研究人员发现即便是从症状轻微的患者那里获得鼻咽拭子样本，传染性的新型冠状病毒（2019-nCoV）也可这些鼻咽拭子样本中分离出。他们因此得出结论，即使症状较轻的患者也能够传播这种病毒。

自从德国确认第一例2019-nCoV感染病例以来，柏林夏里特大学医学院病毒研究所和德国联邦国防军微生物研究所一直在支持诊断工作。这两个研究所彼此独立运作，会定期监测目前在慕尼黑施瓦宾诊所接受治疗的患者的病毒脱落情况。在这些研究过程中，这些研究人员发现在几例病例中，从症状轻微的患者身上获得的鼻咽拭子样本中分离出传染性的2019-nCoV病毒，所分离的病毒能够在细胞培养物中复制。这些患者的症状第一时间让人想起普通感冒而不是严重的肺炎。这两个研究所同时开展的研究也发现了证据表明新型冠状病毒2019-nCoV不仅在肺部复制，而且也在鼻子、喉咙和肠道中复制。

他们的综合观察表明，即使是有轻微或早期感冒症状（喉咙痛，鼻窦炎的迹象，轻微不适而无发烧）的患者也可以传播这种病毒。

5.J Med Virol：最大规模的荟萃分析揭示新型冠状病毒的基因组序列特性
doi:10.1002/jmv.25700

迄今为止，对新型冠状病毒（2019-nCoV）基因组进行最大规模的测序分析结果证实，这种病毒起源于蝙蝠，且病毒的异质性较低；近日，一项刊登在国际杂志Journal of Medical Virology上的研究报告中，来自博洛尼亚大学的科学家们通过研究在病毒的蛋白质中鉴别出了一种高度可变的基因组热点区域，该区域主要与两种病毒亚型存在有关。

这项研究中，研究人员对来自世界各地56株冠状病毒的基因组信息进行了分析，其中包括从意大利罗马Lazzaro Spallanzani医院传染病病房的两名中国患者机体中提取的毒株的基因组，这也是迄今为止对新型冠状病毒最全面的研究分析。

研究者表示，这种病毒可能源于一种人畜共患病原体，其最近的亲属最近才被研究人员分离得到，即研究人员在中国云南省的一种菊头蝠体内发现的冠状病毒序列EPI ISL 402131相匹配；人类新型冠状病毒基因组与其蝙蝠“亲属”至少有96.2%的相同之处，而与SARS的相似度则仅有80.3%。

研究者发现，目前所有的冠状病毒的DNA序列都非常相似，即使他们来自于中国不同地区和世界各地，但自从疫情爆发以来，研究人员从患者机体中分离到的病毒的基因组序列则均有99%以上的序列相同，这就表明，这种病毒显示出了较低的异质性和变异性，这似乎是一个好消息，由于病毒的种类相同，因此潜在的治疗性药物被认为对每个人都更加有效。

然而，这项研究中，研究人员在病毒蛋白中首次鉴别出了一个高度可变的热点区域，最终确定了两种病毒亚型，其二者的区别仅在于一个氨基酸，其能够改变ORF8编码蛋白的序列和结构，ORF8编码蛋白是一种尚未被鉴定的病毒成分。

6.JAMA：武汉大学中南医院详细描述138例新型冠状病毒肺炎住院患者的临床特征
doi:10.1001/jama.2020.1585

2019年12月，中国湖北省武汉市发生了一系列急性呼吸道疾病，即新型冠状病毒感染肺炎（novel coronavirus–infected pneumonia，NCIP）。这种疾病已从武汉迅速传播到其他地区。截至2020年1月31日，中国共确诊9692例NCIP病例。国际上已在24个国家和5大洲报道了NCIP病例。2020年1月3日，在武汉市一名患者的支气管肺泡灌洗液（BALF）样本中发现了2019年新型冠状病毒（2019-nCoV），这种病毒被确认为是造成NCIP的原因。全基因组测序和系统进化树分析表明2019-nCoV是与人类严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒（SARS-CoV）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）相关的β冠状病毒的一个不同分支。2019-nCoV具有冠状病毒科典型的特征，被归类于β冠状病毒2b谱系。

在一项新的研究中，来自中国武汉大学中南医院的研究人员描述了138例NCIP住院患者的临床特征，并将进入重症监护病房（ICU）的严重病例与未进入ICU的非严重病例进行了比较。相关研究结果于2020年2月7日在线发表在JAMA期刊上，论文标题为“Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus–Infected Pneumonia in Wuhan, China”。