第一章 概述
第一节 冠状病毒的发现与种类
冠状病毒(coronavirus,CoV)为有包膜的单股正链RNA病毒,基因组全长27.32 kb,是目前已知最大的RNA病毒,分为环曲病毒和冠状病毒两个属。冠状病毒属包括感染哺乳动物和禽类的多种亚型,分别感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类脊椎动物。国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)将冠状病毒分为α-冠状病毒、β-冠状病毒、γ-冠状病毒和δ-冠状病毒4个类别,其中β-冠状病毒又分A、B、C、D 4个系。迄今为止,能导致人类感染的冠状病毒有7个,分别为:α类HCoV-229E及HCoV-NL63;β类A谱系HCoV-OC43和HCoV-HKUl、B谱系SARS-CoV和SARS-CoV-2;C谱系MERS-CoV。
大部分研究认为,冠状病毒分为4群,其中第1群、第2群、第4群为哺乳动物病毒,第3群为禽类病毒。第1群包括人冠状病毒229E(human coronavirus,HCoV-229E)、猪传染性胃肠炎病毒(porcine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhoea virus,PEDV)、犬冠状病毒(canine coronavirus,CCoV)和猫传染性支气管炎病毒(feline infections peritonitis virus,FCoV);第2群包括人冠状病毒OC43(human coronavirus,HCoV-OC43)、牛冠状病毒(bovine coronavirus,BCoV)、鼠肝炎病毒(mouse hepatitis virus,MHV)、鼠涎泪腺炎冠状病毒(rat sialodacryo-adeitis coronavirus,SDAV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(swine hemagglutinating encephalomyelitis virus,HEV)和大鼠冠状病毒(rat coronavirus,RtCoV);第3群包括禽传染性支气管炎病毒(avian infectious bronchitis virus,IBV)、人类肠道冠状病毒(human enteric coronavirus,HECV)、兔冠状病毒(rabbit coronavirus,RBCV)、猴冠状病毒(monkey coronavirus,MCV)、豹冠状病毒(cheetah coronavirus,CHCV)和火鸡蓝冠病病毒(turkey coronavirus,TCoV)。由于基因组与已有的冠状病毒的基因序列同源性都不高,所以第4群冠状病毒被认为包括严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)与严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。据研究所知,经典人冠状病毒包括两个血清型:HCoV-229E和HCoV-OC43。目前已知能感染人的冠状病毒为20世纪60年代被发现的HCoV-229E和HCoV-OC43,2003年出现的SARS-CoV,2004年被发现的人冠状病毒HCoV-NL63,2005年被发现的人冠状病毒HCoV-HKU,2012年7月在中东地区出现的新型人冠状病毒MERS-CoV,2019年12月底发现原因不明的肺炎患者感染了一种新型冠状病毒SARS-CoV-2。
SARS-CoV是非典型性肺炎SARS的病原体,感染者以发热、咳嗽等为主要特征。SARS-CoV基因组属于典型的冠状病毒基因型,具有冠状病毒的一般特点。但SARS-CoV不是任何一种已知冠状病毒的突变体,也不是已知冠状病毒的重组体。目前,病毒已在人群中消失。MERS-CoV感染者会出现急性、严重呼吸道疾病,伴有发热、咳嗽、气短及呼吸困难,部分病例出现肾衰竭和死亡。MERS-CoV与bat-CoV-HKU4和bat-CoV-HKU5的亲缘关系比较接近,基因组相似性均为70.1%,而与SARS病毒基因组相似性为54.9%。目前研究发现,MERS-CoV能够感染人类和蝙蝠的细胞,能够感染多种蝙蝠和猪,使动物成为持续感染源,病毒可能在多个物种之间传播。SARS-CoV-2的基因组是一个大约为30 kb的RNA,预计可编码16种非结构蛋白(nsp1-16)、4种结构蛋白和8种辅助蛋白。刺突糖蛋白通过与人类血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme2,ACE2)结合来介导病毒进入,然后进行蛋白水解加工。由跨膜丝氨酸蛋白酶(TMPRSS2)、弗林(furin)蛋白酶及其他可能的肺蛋白酶引起,可触发病毒和细胞膜融合。刺突糖蛋白也是宿主中和抗体(nAbs)的主要靶标。
(郭 辉)