新型冠状病毒2019-nCoV综述

史林靖 刘郁葱 李杨俊杰

摘要：中国湖北省武汉市发现并报道多起病毒性肺炎病例，初步确定为新型冠状病毒（nCoV），世界卫生组织随后将其暂命名为2019-nCoV。该病毒潜伏期长，短期内在我国大范围传播，人体感染后主要表现为发热和咳嗽，进一步导致肺炎。因此，为清晰而系统地对该新型冠状病毒进行了解，本文从该病毒的发现起源、病理学、临床特征和预防控制等方面展开综述。

关键词：新型冠状病毒，2019-nCoV，肺炎

【中图分类号】R563.1                     【文献标识码】A                      【文章編号】2107-2306（2020）01-153-02

Abstract： A number of viral pneumonia cases were discovered and reported in Wuhan， Hubei Province， China. It was initially identified as a new coronavirus （nCoV）， and subsequently was temporarily named as the 2019-nCoV by the World Health Organization. The virus has a long incubation period and has widely spread in China in a short period. After being infected， the symptoms of human body mainly take the form of fever and cough， which further leads to pneumonia. Therefore， in order to study the new coronavirus systematically， this article reviews the origin， pathology， clinical characteristics， and prevention and control of the 2019-nCoV.

Key words： Novel coronavirus， 2019-nCoV， Pneumonia

1 引言

冠状病毒因种类多、传播速度快、生物致死率高等，已引起各国研究人员的广泛关注[1-3]。冠状病毒在系统分类学上属冠状病毒科（Coronaviridae）冠状病毒属（Coronavirus），是一种严重危害人类及家畜家禽健康的病原微生物。目前，已知已引起生物感染的冠状病毒主要有六种。其中，HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1冠状病毒致病率较低。而MERS冠状病毒和SARS冠状病毒则会造成严重的呼吸综合征。冠状病毒的自然宿主常见于哺乳类动物。例如，2003年的SARS冠状病毒通过中间宿主果子狸传播到了人类，2013年的MERS冠状病毒通过骆驼在人际之间进行大规模传播。2019年，湖北武汉发现了新型冠状病毒，世界卫生组织暂将其命名为2019 -nCoV。

与SARS冠状病毒相比，2019 -nCoV冠状病毒具有更长的潜伏期以及更快的传播速度[1]。而传播途径目前尚不明确。因此，对该新型冠状病毒的进一步研究十分必要。

2 起源发现

冠状病毒（Coronaviruse）最早是从鸡身上分离而来。后续在哺乳类、鸟类和鱼类中都发现了大量的冠状病毒。1937年，Almeida利用电子显微镜观察发现这些病毒的包膜上有形似日冕的棘突，提出将这类病毒命名为冠状病毒[2]。1975年，国际病毒命名和分类委员会正式将这些冠状病毒划入冠状病毒科（Coronaviridae）。2003年，我国华南地区出现了大规模的严重急性呼吸综合征传播，后证实是由SARS冠状病毒引起。2013年，在中东发现了MERS冠状病毒。2019年，湖北省武汉市出现了不明肺炎疫情，这是继SARS和MERS之后的又一起冠状病毒（2019-nCoV）引起的病疫。序列比对结果表明，2019 -nCoV和SARS冠状病毒的几个区域，包括ORF1a和S蛋白的N端区、ORF 3、E、ORF 6、7和8以及N蛋白的中间部分，都表现出明显的差异。这表明其属于一种新型的冠状病毒。

3 病理学

3.1 发病原因

据报道，在从武汉华南海鲜市场的585份环境样本中，检测到33份样品含有新型冠状病毒核酸，表明华南海鲜市场存在大量新型冠状病毒。进一步研究推断，此新型冠状病毒存在于华南海鲜市场所销售的野生动物中，2019-nCoV因此通过野生动物传播至人类。但确切的感染途径尚不明确。

3.2 感染趋势

武汉首批感染的41名患者的临床特征表明25-49岁感染者比例为49%，与2003年SARS发病人群相似。据遗传学研究，统计一家七口感染情况，（4+2+1的中国传统家庭结构）目前冠状病毒已出现第四代传播。七口之家中有六例感染，唯一未出现症状者为10岁的儿童，其中系统性症状尤其明显[6]。2020年1月28日，一名德国男子从武汉回来的同事那里被感染。1月27日，越南一人从受感染的家庭成员那里感染了病毒。更多人与人传播的病例产生。这表明2019-nCoV新型冠状病毒可以在人与人之间快速传播，据此推测传播状况有严峻的趋势。

3.3临床表现

在最初武汉的41名新型冠状病毒感染者都患有肺炎，绝大多数患者伴有发热、咳嗽和身体无力等症状，近半数的患者发生呼吸困难，63%的患者淋巴细胞减少。其中发热、干咳和呼吸困难的症状与SARS的致病症状相似。因此，首先必须对其结构特征进行研究。

3.4生化特征

2019-nCoV冠状病毒表面主要结构蛋白有纤突蛋白（S）（S），一般以二聚体或三聚体形式存在冠状病毒中。

利用生物信息学对2019-nCoV进行溯源分析发现， 2019-nCoV与SARS病毒以及MERS病毒的基因序列平均有～70%和～40%的序列相似性，表明2019-nCoV更接近SARS病毒。但它们与宿主细胞作用的关键spike（编码S蛋白）相对差异较大[1]。

3.5致病机制

Spike蛋白作为冠状病毒粒子表面的结构性糖蛋白，其关键蛋白可被分成两个功能单位S1和S2。S1主要负责促进病毒结合到宿主细胞受体，其C端的RBD结构域与受体结合，诱导病毒包膜和细胞膜的融合，进而刺激机体产生中和抗体并使免疫系统产生免疫反应。从首批确诊的重症患者里面观测到了“细胞因子风暴”的现象。一些研究表明2019-nCoV的RBD结构域中存在一些基因区域与SARS的高度同源。在SARS感染的5个关键位点中，有一个被2019-nCoV保留，其余4个被替换和修改。尽管2019-nCoV有4个氨基酸发生了变化，但其维持了SARS病毒S蛋白与ACE2蛋白作用的原始构像。2019 -nCoV能够进入ACE2细胞，但只有clade1可与ACE2相互作用，而ACE2中未发现任何2019 -nCoV的受体。

3.6 预防控制

目前，2019-nCoV感染途徑尚不明确、传播速度快以及危害大，且无特效治疗药物。因此，预防和治疗两个方面必须同时进行。免疫预防与隔离是防止疫情扩大的有效途径。新型冠状病毒感染的肺炎以呼吸道传播为主的，故保持空气清干净、正确佩戴口罩进行防护以及注意个人卫生可以有效防止病毒传播与感染。

在预防病毒传播的同时，应同步加快病毒药物疫苗的研发工作。研究发现，一些酶制剂和蛋白酶剂能够减轻或者阻断自身免疫损伤。

4 展望与应对

2019-nCoV作为一种新发现的冠状病毒，其传播速度快，传播范围广，且传播途径尚不明确。病毒的进化速度比一般的生命要快，产生新的致毒抗原即新的蛋白质分子。冠状病毒的高变异性使得每一次的新型冠状病毒给人类带来巨大威胁。因此，作者认为当务之急主要有以下方面：1）病毒结构特征深度解析;2）病毒基因组信息深挖掘;3）深究致病免疫机理;4）药物疫苗与诊断技术开发。作为对人类危害性极大的新型冠状病毒，疫苗和诊断技术的开发迫在眉睫。得益于现代生物医学以及多学科交叉的高速发展，相信2019-nCoV疫情问题定会被迅速解决。

参考文献

[1] 陈嘉源，施劲松，丘栋安，刘畅，李鑫，赵强，阮吉寿，高山.武汉2019冠状病毒基因组的生物信息学分析[J/OL].生物信息学：1-10[2020-02-06]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1513.Q. 20200120.0839.002.html.

[2] 殷震，刘景华.动物病毒学[M].2版.北京：科学出版社，1997.

[3]孙淑芳，王媛媛，刘陆世，姜雯，彭程，孙映雪.冠状病毒概述[J].中国动物检疫，2013，30（06）：68-71.

[4] Xintian Xu，Ping Chen，Jingfang Wang，Jiannan Feng，Hui Zhou，Xuan Li，Wu Zhong，Pei Hao.Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission[J/OL].Science China Life Sciences：1-4[2020-02-01]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.5841.Q.20200121.1917.002.html.

[5] Chen Si，Liu Ge，Chen Jungang，Hu Ao，Zhang Li，Sun Wenyu，Tang Wei，Liu Chunlan，Zhang Haiwei，Ke Chang，Wu Jianguo，Chen Xulin. Ponatinib Protects Mice From Lethal Influenza Infection by Suppressing Cytokine Storm.[J]. Frontiers in immunology，2019，10.

[6] Guan Y，Zheng B J，He Y Q，et al.Isolation and characterization of virus  related to the SARS coronvirus from animals in Southern China.Science，2003，302（5643）：276-278.

[76] M. Mazen Jamal， Anurag Soni， Patrick G. Quinn，等. Clinical features of hepatitis C–infected patients with persistently normal alanine transaminase levels in the southwestern United States[J]. Hepatology， 30（5）：1307-1311.

[87]Xiaolong Tian， Cheng Li， Ailing Huang， Shuai Xia， Sicong Lu， Zhengli Shi， Lu Lu， Shibo Jiang， Zhenlin Yang， Yanling Wu， Tianlei Ying. Potent binding of 2019 novel coronavirus spike protein by a SARS coronavirus-specific human monoclonal antibody.

[8]Yan Li， Jinyong Zhang， Ning Wang， Haibo Li， Yun Shi， Gang Guo， Kaiyun Liu， Hao Zeng， Quanming Zou. Therapeutic Drugs Targeting 2019-nCoV Main Protease by High-Throughput Screening.

[98] Michael Letko， Vincent Munster. Functional assessment of cell entry and receptor usage for lineage B β-coronaviruses， including 2019-nCoV.

[109] Zhijian Xu， Cheng Peng， Yulong Shi， Zhengdan Zhu， Kaijie Mu， Xiaoyu Wang，  Weiliang Zhu. Nelfinavir was predicted to be a potential inhibitor of 2019-nCov main protease by an integrative approach combining homology modelling， molecular docking and binding free energy calculation.

[110] Dong， N.; Yang， X.; Ye， L.; Chen， K.; Chan， E. W.-C.; Yang， M.; Chen， S.， Genomic and protein structure modelling analysis depicts the origin and infectivity of 2019-nCoV， a new coronavirus which caused a pneumonia outbreak in Wuhan， China. bioRxiv 2020， 2020.01.20.913368.

[11]D. Paraskevis， E.G. Kostaki， G. Magiorkinis， G. Panayiotakopoulos， S. Tsiodras. Full-genome evolutionary analysis of the novel corona virus （2019-nCoV） rejects the hypothesis of emergence as a result of a recent recombination event.

[132] Julien Riou，  View ORCID ProfileChristian L. Althaus. Pattern of early human-to-human transmission of Wuhan 2019-nCoV.

[143] Peng Shao， Yingji Shan. Beware of asymptomatic transmission： Study on 2019-nCoV prevention and control measures based on extended SEIR model.

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