《自然》首次發表新冠論文:武漢病毒所確認病毒進入細胞路徑

澎湃新聞記者 賀梨萍

2020-02-03 19:42 來源:澎湃新聞

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北京時間2月3日傍晚,國際頂級學術期刊《自然》(Nature)以“加快評審文章”(Accelerated Article Preview)形式在線發表了中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊關于新型冠狀病毒(2019-nCoV)的研究論文,該論文于2020年1月20日提交,1月29日被期刊接收,最終在線發表于2月3日。這也是《自然》首次以正式論文的形式刊發關于2019-nCoV的研究。
石正麗團隊對最早在中國武漢引發呼吸系統疾病暴發的一種新型冠狀病毒進行了鑒定和表征,揭示了其與嚴重急性呼吸綜合征(SARS)冠狀病毒的相似性。研究團隊發現了新型冠狀病毒來源于蝙蝠的證據,但是此次爆發的動物來源尚待確認。武漢病毒所還確認了2019-nCoV進入細胞的路徑與SARS冠狀病毒一樣,即通過ACE2細胞受體。
過去的20年里,冠狀病毒已經引發了2次大規模的流行?。簢乐丶毙院粑C合征(SARS)和中東呼吸綜合征(MERS)。此前已有研究發出提示,主要存在于蝙蝠體內的嚴重急性呼吸綜合征相關冠狀病毒(SARSr-CoV)可能會導致未來疾病的爆發。
研究團隊報道了中國湖北武漢發生的一系列未確診(論文完成時)的肺炎疫情。這些病人的典型臨床癥狀是發熱、干咳、呼吸困難、頭痛和肺炎。疾病的發生可導致肺泡損傷引起的進行性呼吸衰竭,甚至死亡。
論文中提到,臨床醫師最早根據臨床癥狀及體溫升高、淋巴細胞、白細胞減少(有時為正常)、胸片新發肺部浸潤、抗生素治療3天后無明顯改善等標準,將這些患者確定為病毒性肺炎。大多數早期病例與華南海鮮市場有接觸史,但現在該病已發展為人傳人。
據目前的官方通報,該疫情患者于2019年12月首先被發現,此后疫情已蔓延至中國其他地區及海外,起源或為中國湖北武漢華南海鮮市場。
截至2月2日24時,國家衛生健康委收到31個?。ㄗ灾螀^、直轄市)和新疆生產建設兵團累計報告確診病例17205例(北京市核減3例,江西省核減1例),現有重癥病例2296例,累計死亡病例361例,累計治愈出院病例475例,共有疑似病例21558例。累計收到港澳臺地區通報確診病例33例:香港特別行政區15例,澳門特別行政區8例,臺灣地區10例。
石正麗團隊分析了7例重癥肺炎患者的樣本,其中6人為武漢海鮮市場內的賣主或運貨人員,該海鮮市場在2019年12月首次發現病例。
2019-nCoV基因組
考慮到疫情發生在冬季,以及與SARS一樣同樣暴發于市場,研究團隊在拿到樣本后首先對樣本進行測試(pan-CoV PCR primers),結果顯示5個PCR陽性。隨后采用新一代測序(NGS)的宏基因組學分析方法,對支氣管肺泡灌洗液(BALF)中收集到一個樣本(WIV04)進行分析,以確定潛在的病因。該基因組序列與SARSr-CoV的序列一致性有87.1%。
通過從頭組裝和靶向PCR,研究團隊獲得了一個29891bp的冠狀病毒基因組,其與SARS-CoV BJ01 (GenBank登錄號AY278488.2)的序列同源性為79.5%。
1月14日,世界衛生組織(WHO)正式將造成武漢肺炎疫情的新型冠狀病毒命名為“2019新型冠狀病毒(2019-nCoV)”,研究團隊在論文中也暫定其為2019-nCov。隨后,使用NGS和PCR從其他4例患者中均獲得了2019-nCoV全長基因組序列(WIV02、WIV05、WIV06和WIV07),它們之間的同源性在99.9%以上。
2019-nCoV基因組由冠狀病毒常見的6個主要開放閱讀框(ORFs)和一些其他輔助基因組成。進一步分析表明,2019-nCoV與SARS-CoV的序列同源性不足80%。
不過,研究人員發現7個被鑒定和測序出的非結構性蛋白也存在于SARS冠狀病毒中,表明該病毒是一種與SARS相關的冠狀病毒。
研究團隊進一步將2019-nCoV基因組與實驗室早期檢測的冠狀病毒的部分基因序列進行比較,發現該病毒與來源于中國菊頭蝠樣本的一株冠狀病毒(RaTG13 )的基因相似,兩種病毒序列一致性高達96.2%。


患者樣本分子和血清學調查
同時,研究團隊確認了2019-nCoV進入細胞的路徑與SARS冠狀病毒一樣,即通過ACE2細胞受體。感染2019-nCoV的病人體內的抗體顯示出在低血清稀釋度下中和病毒的潛力,但是抗SARS病毒抗體是否能與2019-CoV交叉反應,仍需用從SARS病毒感染中痊愈的病人的血清來確認。
作者還開發出了一種可以將2019-nCoV與其他所有人類冠狀病毒區分開的測試。
這項研究還表明,最有可能的病毒傳播途徑是通過個體的呼吸道,不過作者也指出其他途徑也有可能,仍需更多患者數據來進一步研究傳播途徑。
研究團隊最后強調,2019-nCoV與此次疫情之間的聯系還沒有經動物實驗證明,尚未充分符合科赫法則。團隊也尚不知道這種病毒在宿主之間的傳播規律,目前來看來這種病毒在人與人之間傳播的可能性越來越大。同時應該密切監測病毒是否繼續演變成更強的毒性。
由于缺乏特異性治療,考慮到SARS-CoV與2019-nCoV之間的相關性,研究團隊認為,一些針對SARS-CoV的藥物和臨床前研究疫苗可能適用于該病毒。從長遠來看,應準備廣譜抗病毒藥物和疫苗,以應對未來這類病毒群引起的新發傳染病。
研究團隊同時強調,最重要的是,應該嚴格限制野生動物的馴化和消費。
值得注意的是,石正麗團隊也是中國SARS病毒的源頭攻克團隊。2017年,石正麗等人在追尋、研究13年之后,終于在云南昆明地區一個小山洞里的蝙蝠身上發現了SARS病毒所有基因組成,基本完成了對SARS病毒的溯源工作。而此前,一度被認為是SARS“罪魁禍首”的果子貍實際上只是中間宿主,并非病毒源頭。
此前的1月23日,石正麗團隊也已率先在bioRxiv預印版平臺上發表Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin,揭示武漢新型冠狀病毒nCoV-2019與一種蝙蝠中的冠狀病毒的序列一致性高達96%。
據中國科學院武漢病毒研究所官網消息,1月21日,根據疫情快速處置與應急在科技方面的迫切需求,湖北省科技廳啟動了“2019新型肺炎應急科技攻關研究項目”,成立了新型肺炎應急科研攻關研究專家組,武漢病毒所研究員石正麗任組長。
注:A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature (2020). 論文地址為 https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7
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責任編輯:李躍群
校對:丁曉
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關鍵詞 >> 新型冠狀病毒,中科院武漢病毒所,石正麗,澎湃

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