从分子诊断角度解读新型冠状病毒生物学研究最新进展

北京时间2020年2月3日，中国科学院武汉病毒研究所同多家单位合作，以“A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”（肺炎爆发与一种可能起源于蝙蝠的新型冠状病毒有关）为题，在国际顶级学术期刊《自然》上在线发表，这是《自然》首次以正式论文的形式刊发关于2019-nCoV的研究。

图片来源：《自然》官网

研究团队对最早在中国武汉出现的新型冠状病毒进行了鉴定，从核酸检测、血清学诊断、病毒分离和受体利用等方面揭示了该冠状病毒的基本生物学特性，为疫情控制和药物研发等工作提供了重要线索，但此次疫情爆发来源尚待确认。

研究发现， 2019年新型冠状病毒（2019-nCoV）属于Sarbecovirus属，至少有两种不同的毒株在感染人类。与其它2019- nCov相比，分离株EPI_ISL_403928具有不同的系统发育树和全基因组的遗传距离，以及ployprotein （P）、spike protein （S）和nucleoprotein （N）的编码序列（CDS）；在P，S，N三个蛋白的氨基酸水平上，分别发生了22，4，2个突变。对于整个基因组来说，核苷酸取代率由高到低为1.05 × 10-2 ，N为5.34 × 10-3，S为1.69 × 10-3 ，P为1.65 × 10-3。按照这种核苷酸替换率，2019-nCoV最近的共同祖先（tMRCA）出现在新冠状病毒流行前约0.253-0.594年【1】。

对于2019-nCoV病毒，同一病患的序列相似性为99.99%，不同病患中，序列相似性也超过99.98%。这一发现表明，2019-nCoV在感染人群后的第一时间就已被迅速检测到。但是，随着病毒传播给更多的人，需要不断监视其所产生的突变。进化树结果显示，与已知的人类感染冠状病毒（包括导致2003年SARS爆发的病毒）相比，虽然2019-nCoV与2015年分离出的蝙蝠SARS样冠状病毒序列可以聚集为一个类（序列一致性为79.5%）【2】，但是该病毒与两种蝙蝠衍生的冠状病毒株bat-SL-CoVZC45（序列同一性87.99％）和冠状bat-SL-CoVRaTG13（序列同一性93.1%）更相似。大多数编码蛋白在2019-nCoV和相关的蝙蝠衍生冠状病毒之间显示出高度的序列同一性【3】。

2019-nCoV病毒的全长基因组序列与相近序列一致性比较

图片来源：《自然》官网

基因序列中重组事件很复杂，并且经常在冠状病毒中发现。与2019-nCoV相比，蝙蝠冠状病毒更可能发生重组事件。因此，尽管发生了重组，但重组可能不是该病毒出现的原因，如果鉴定出更密切相关的动物病毒，这一推断可能会改变【4】。

新的研究已经确认2019-nCoV进入细胞的路径与SARS冠状病毒一样，即通过ACE2细胞受体。感染2019-nCoV病人体内的抗体显示出在低血清稀释度下中和病毒的潜力，但是抗SARS病毒抗体是否能与2019-nCoV交叉反应，仍需用从SARS病毒感染中痊愈的病人的血清来确认【5】。

目前，主流的肺炎检测方法主要为CT和核酸检测。核酸检测受到产量、采样标准等问题，存在假阴性，且检测结果有一定滞后性。而CT检测同样也会有误诊和漏诊情况发生，在医疗资源足够时，可以两种方法综合考虑。核酸检测主要是基于获得的基因组序列，进行实时PCR检测测定，实现对病人中病毒含量的定性分析。2月4日，上海交通大学基于荧光PCR法，研发了国内首个新型冠状病毒检测试剂盒，可以有效杜绝样品间气溶胶污染，保护医护人员健康。

从分子研究结果整体分析，2019-nCoV可以被视为与SARS病毒不同的冠状病毒，可能是从蝙蝠或其他宿主传播的，这些突变赋予了它感染人类的能力。野生动物携带大量病毒，给新发传染病带来诸多不确定性。为了有效地控制这些新发传染病，有必要基于“一个健康”的理念，加强人、动物和环境卫生研究者之间的跨学科合作与交流，通过及时隔离、预防措施和密切接触者的观察，尽早发现和识别病原体，发现患者并及时报告疫情，有效控制衣原体的传播。

参考文献：

[1]Chengl  X, Luf J,. Evolution and variation of 2019-novel coronavirus . bioRxiv, 2020.

[2]Domenico Benvenuto, Marta Giovannetti, Alessandra Ciccozzi, Silvia Spoto, Silvia Angeletti, Massimo Ciccozzi，The 2019-new coronavirus epidemic: evidence for virus evolution,bioRxiv 2020.

[3] Wu F, Zhao S, Yu B, et al. Complete genome characterisation of a novel coronavirus associated with severe human respiratory disease in Wuhan, China. bioRxiv, 2020.

[4]Lu R, Zhao X, Li J, et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding[J]. The Lancet, 2020.

[5]Zhou P,Yang XL, Wang X,et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin,Nature,2020.

https://mp.weixin.qq.com/s/Mraoy_vCv0mvpQDZ-D5Oyw