新型冠状病毒可能是蝙蝠_石正丽团队研究成果在Nature发表：新型冠状病毒宿主可能是蝙蝠

2年3月3日，《自然》杂志在网上发表了中国科学院武汉病毒研究所史团队关于新型冠状病毒的研究论文，题目是“一种可能起源于蝙蝠的新型冠状病毒”，意思是肺炎的爆发与可能起源于蝙蝠的新型冠状病毒有关

表明武汉新冠状病毒nCoV-2019的序列与蝙蝠冠状病毒的序列有96%的一致性，这意味着触发武汉新冠状病毒的宿主可能仍然是蝙蝠。然而，不清楚在该过程中是否存在中间宿主。

自18年前非典爆发以来，在自然疫源地的蝙蝠体内发现了大量与严重急性呼吸综合征相关的冠状病毒先前的研究表明，一些蝙蝠的SARSr-CoV有可能感染人类本文公开了一种新型冠状病毒(2019-nCoV)的鉴定和特征。该病毒已导致中国武汉急性呼吸综合征的流行。疫情始于2019年12月12日，截至2020年1月26日，已有2050例实验室确认感染，56人死亡。在疫情早期，从5名患者身上获得了全长基因组序列。它们几乎是相同的，79.5%的序列识别非典病毒。此外，2019-nCoV被发现在整个基因组水平上与蝙蝠冠状病毒有96%的同一性。对7个保守的非结构蛋白的二二序列分析表明，该病毒属于SARSr-CoV然后从一名危重患者的支气管肺泡灌洗液中分离出2019-nCoV病毒。这种病毒可以被几个病人的血清中和。重要的是，我们已经证实这种新的冠状病毒利用与非典冠状病毒相同的细胞进入受体ACE2

在过去的20年里，冠状病毒分别引起了两次大规模的流行，即非典和MERS。人们普遍认为，主要存在于蝙蝠体内的SARSr-CoV可能会导致未来的疾病爆发。本文研究了湖北省武汉市一系列不明原因的肺炎暴发源于当地的一个海鲜市场，截至2020年1月26日，中国感染人数已达到2050人，56人死亡，另有11个国家的35人被感染。这些患者的典型临床症状是发热、干咳、呼吸困难、头痛和肺炎。该疾病的发作可导致进行性呼吸衰竭(在胸部CT横断面图像上观察到)，甚至由肺泡损伤引起的死亡。临床医生根据临床症状和标准确定病毒性肺炎，如体温升高、淋巴细胞、白细胞减少(有时正常)、胸片新肺浸润，抗生素治疗3天后无明显改善。大多数早期病例似乎与最初的海鲜市场有过接触，但现在这种疾病已经在人与人之间传播。将7例重症肺炎患者的

份样本送至WIV实验室进行病原体诊断(扩展数据表1)。其中，6人是海鲜市场的卖家或送货员，他们自疫情爆发以来一直处于重症监护之下。作为CoV实验室，我们首先使用泛CoV聚合酶链反应引物来检测这些样本，考虑到爆发时间是在冬天，地点是在市场，这与非典爆发环境相同。我们发现5个聚合酶链反应阳性下一代测序的宏基因组学分析方法(NGS)用于从支气管肺泡灌洗液(BALF)中收集样本(WIV04)，以确定潜在的病因。在通过人类基因组筛选获得的1038758个总阅读长度或1582个总阅读长度中，1378个(87.1%)序列与SARSr-CoV匹配(图1a)通过重组和定向聚合酶链反应，我们获得了一个29，891 BP的CoV基因组，与非典型肺炎衣原体BJ01 (GenBank登录号AY278488.2)序列同源性为79.5%通过重新映射基因组的总读取长度，获得了更高的基因组覆盖率(扩展数据图1)该序列已提交给地理信息系统开发研究所(登录号为EPI_ISL_402124)根据世卫组织命名法，我们暂定2019年为新型冠状病毒(2019- ncov)随后，使用NGS和聚合酶链反应从另外4名患者中获得了4个以上的2019-nCoV全长基因组序列(WIV02、WIV05、WIV06和WIV07)(GI表示登录号为EPI_ISL_402127-402130)，它们之间的相似性在99.9%以上(扩展数据表2)

病毒基因组由六个主要开放阅读框(ORFs)和冠状病毒共有的一些其他辅助基因组成(图1b)进一步分析表明，2019-nCoV的部分基因与非典型肺炎衣原体核苷酸序列的同源性低于80%然而，2019-nCoV和非典-CoV之间的氨基酸序列同一性为94.6%，这是因为用于CoV物种分类的ORF1ab中的7个保守复制酶结构域，这意味着它们属于相同的物种(扩展数据表3)

然后，我们从蝙蝠冠状病毒(BatCoV RaTG13)中发现了一个短的RdRp区域，该区域以前在云南省的犀牛头病毒中检测到，并且对于2019-nCoV具有高的序列一致性我们对核糖核酸样本进行了测序(地理信息系统的登录号是epi_isl_402131)Simplot分析显示，2019-nCoV在整个基因组中与RaTG13高度相似(图1c)，总基因组序列一致性为96.2%使用2019-nCoV、鼠13、非典-柯夫和先前报道的蝙蝠sarsr-柯夫的基因组序列，在2019-nCoV的基因组中没有重组事件的证据。对全长基因组、依赖于核糖核酸的核糖核酸聚合酶(RdRp)基因和s基因序列的系统发育分析显示，鼠13是2019-nCoV的最近亲，并与其他的sRCR-CoV形成明显的谱系(图1d和扩展数据图2)受体结合蛋白基因与其他cov高度不同(扩展数据图2)。除了与鼠13有93.1%的核苷酸序列同源性(扩展数据图3)，所有先前描述的序列同源性都小于75%2019-nCoV的S基因和鼠13 S基因比其他的SARSrCoVs长与传染性非典型肺炎冠状病毒相比，2019-nCoV的主要不同之处在于，在N-末端结构域中的三个短插入和五个受体残基中的四个关键残基发生了变化(扩展数据图3)是否有必要插入2019-nCoV的N-末端结构域，如MERS-CoV，以赋予唾液酸结合活性仍需进一步研究。与鼠13的密切系统发育关系提供了2019-nCoV起源于蝙蝠的证据。

我们很快开发了一种基于尖峰基因受体结合结构域的qPCR检测方法，该结构域是基因组中最易变的区域(图1c)我们的数据显示，引物可以将2019-nCoV与所有其他人类冠状病毒区分开来，包括蝙蝠冠状病毒1型，其中95%与传染性非典型肺炎冠状病毒1型相同(扩展数据图4a和4b)在这7名患者中，当我们首次使用定量聚合酶链反应和常规聚合酶链反应时，在6名BALF患者和5名口腔拭子样本中发现2019-nCoV阳性然而，在第二次取样期间，我们未能在这些患者的口腔拭子、肛门拭子和血液中发现病毒阳性(图2a)我们必须指出，包括RdRp或E基因在内的其他qPCR靶可用于常规检测。基于这些发现，我们推测该疾病应该通过呼吸道传播，但是如果调查扩大到包括更多的患者，我们不能排除其他可能性。

用于2019-nCoV的血清学检测，我们使用先前开发的bat SARSr-CoV Rp3核衣壳蛋白(NP)作为抗原用于IgG和IgM酶联免疫吸附试验检测。该蛋白与2019-nCoV NP具有92%的氨基酸同源性(扩展数据图5)，并且除了SARSr-CoV外，与其他人类冠状病毒没有交叉反应。作为一项实验室研究，我们只能从7名病毒感染患者中获得5份血清样本。我们监测了一名患者(重症监护室-06)在发病后7、8、9和18天的病毒抗体水平(扩展数据表2)。IgG和IgM滴度(在最后一天下降)显著增加(图2b)在第二次调查中，我们对7名病毒阳性患者中的5名在发病后约20天进行了扩展数据表1和2。来自所有患者的样本，但不包括来自健康人的样本，显示强病毒IgG阳性(图2b)我们还发现3例IgM阳性，表明急性感染。

然后，我们使用来自重症监护室-06患者(命名为2019-NCOV BETA COV/武汉/WIW04/2019)的BALF样本在Vero和Huh7细胞中成功地分离了病毒培养3天后，观察到明显的细胞致瘤效应(扩展数据图6a和6b)。通过免疫荧光显微镜检查(扩展数据图6c和6d)和使用交叉反应性病毒NP抗体的宏基因组测序，在Vero E6细胞中验证了WIV04菌株的同一性，大部分读取长度映射到2019-nCoV和qPCR，显示从第1天到第3天病毒载量增加(扩展数据图6e和6f)在电子显微镜下，被感染细胞超薄切片中的病毒颗粒显示出典型的冠状病毒形态(扩展数据图6g)为了进一步证实病毒IgG阳性样品的中和活性，我们用5例IgG阳性患者的血清对Vero E6细胞进行血清中和试验我们已经证明，在稀释倍数为1:40-1:80时，所有样品都能中和120 TCID50 2019-nCoV。我们还发现，病毒可以被稀释至1:80的马抗非典病毒血清(由王立福提供)交叉中和，但是与非典病毒抗体交叉反应的可能性需要由来自人的抗非典病毒血清来确认(扩展数据表4)

血管紧张素转换酶2被认为是传染性非典型肺炎冠状病毒的细胞受体为了确定2019-nCoV是否也使用ACE2作为细胞进入受体，我们使用表达或不表达来自人、中国马蹄蝠、灵猫、猪和小鼠的ACE2蛋白的HeLa细胞进行了病毒感染研究。我们发现2019-nCoV可以使用除小鼠ACE2以外的所有受体作为表达ACE2的细胞中的进入受体，而不是不含ACE2的细胞，这表明这可能是2019-nCoV的细胞受体(图3)我们还证明了2019-nCoV不使用其他冠状病毒受体、氨肽酶n和二肽基肽酶4(扩展数据图7)

本研究提供了第一份关于2019-nCoV的详细报告，这可能是中国中部城市武汉持续急性呼吸综合征流行的原因。在所有受试患者中观察到的病毒特异性核苷酸阳性和病毒蛋白血清的转化为疾病和病毒存在之间的关联提供了证据。然而，仍然有许多迫切的问题需要回答。动物实验没有证明2019-nCoV和疾病之间的联系严格符合科赫定律。我们还不知道病毒是如何在宿主之间传播的。此外，这种病毒在人与人之间传播的可能性正在增加。我们将密切监控病毒是否继续进化为毒性更强。由于缺乏特定的治疗方法，并考虑到传染性非典型肺炎冠状病毒与2019年全国传染性非典型肺炎冠状病毒之间的相关性，一些针对传染性非典型肺炎冠状病毒的药物和临床前疫苗可能适用于该病毒。最后，考虑到SARSr-CoV在其自然宿主中的广泛传播，未来的研究应该集中在通过更广泛的地理区域积极监测这些病毒。从长远来看，应该准备广谱抗病毒药物和疫苗，以应对将来由这类病毒群引起的新的传染病。最重要的是，驯养和食用野生动物应该受到严格限制。

原始论文、图表、研究方法: