全文编译!中科院武汉病毒所石正丽课题组在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

2020年2月4日讯/100医药网BIOON/---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，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）”的形式了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。

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29891 bp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NGS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％。

2019-nCoV基因组由冠状病毒共有的6个主要的开放阅读框（ORF）和一些其他的附属基因组成（图1b）。进一步的分析表明，一些2019-nCoV基因与SARS-CoV在核苷酸序列上的一致性低于80％。然而，用于冠状病毒物种分类的开放阅读框ORF1ab中的七个保守性复制酶结构域在2019-nCoV和SARS-CoV之间具有94.6％的氨基酸序列一致性，这意味着这两者属于同一病毒物种。

他们随后从蝙蝠冠状病毒BatCoV RaTG13中发现了一个短的RdRp区域，这个区域之前在云南省的中菊头蝠（Rhinolophus affinis）中检测到，它与2019-nCoV具有高度的序列一致性。他们对这种RNA病毒样本（GISAID登录号EPI_ISL_402131）进行全长测序。Simplot分析显示，2019-nCoV在整个基因组中与RaTG13非常相似（图1c），全基因组序列一致性为96.2％。

通过使用2019-nCoV、RaTG13、SARS-CoV和先前报道的蝙蝠SARSr-CoV的比对基因组序列，在2019-nCoV基因组中未检测到重组事件发生的证据。对全长基因组、RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）基因和S基因序列的系统进化树分析均显示RaTG13与2019-nCoV存在最密切的亲缘关系，与其他SARSr-CoV形成不同的谱系（图1d）。2019-nCoV的编码受体结合蛋白---刺突蛋白（S）---的基因除了与RaTG13的S基因具有93.1%的核酸序列一致性外，与其他冠状病毒高度不同，与所有先前描述的SARSr-CoV的核苷酸序列同一性低于75％。2019-nCoV的S基因和RaTG13的S基因比其他SARSr-CoV要长。与SARS-CoV相比，2019-nCoV的S蛋白的主要区别是N末端结构域中的三个短插入序列和受体结合基序中的5个关键氨基酸残基有4个发生了变化。2019-nCoV的S蛋白在N末端结构域的插入序列是否具有像MERS-CoV那样的唾液酸结合活性需要进一步研究。2019-nCo与RaTG13存在密切的系统进化关系为2019-nCoV起源于蝙蝠提供了证据。