五種人新型冠狀病毒研究進(jìn)展

陳荔萍 周峰

摘 要 冠狀病毒是引起人類呼吸道感染的常見病原體。2003年的嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）、2012年的中東呼吸綜合征（MERS）以及新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的暴發(fā)流行已經(jīng)引起了全球?qū)τ诠跔畈《镜膹V泛關(guān)注。本文就新發(fā)現(xiàn)的5種人新型冠狀病毒從病原學(xué)、流行病學(xué)、致病性、臨床特點、病原學(xué)檢測和防治等方面進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞 呼吸道疾?。蝗斯跔畈《荆谎芯窟M(jìn)展

中圖分類號：R563.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-1533（2020）20-0009-04

Research progress of five novel corona viruses

CHEN Liping1， ZHOU Feng2

（1. Department of General Practice of Dapuqiao Community Health Service Center of Huangpu District， Shanghai 200023，China； 2. Center for Disease Prevention and Control of Huangpu District， Shanghai 200023， China）

ABSTRACT Corona virus is a common pathogen that causes human respiratory tract infection. The outbreaks of severe acute respiratory syndrome（SARS） in 2003， Middle East respiratory syndrome（MERS） in 2012 and the pneumonia caused by novel corona virus infection（COVID-19） have attracted worldwide concern about corona virus. This article reviews the newly discovered five new human corona viruses in terms of etiology， epidemiology， pathogenicity， clinical characteristics， pathogenic detection and prevention and treatment.

KEY WORDS respiratory disease； human corona virus； research progress

冠狀病毒在自然界中廣泛存在，主要感染脊椎動物，被認(rèn)為是對人類相對無害的一類病毒。但2003年嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）的暴發(fā)流行，顛覆了人類對冠狀病毒的已有認(rèn)識，意識到其高致病潛能。2004年和2005年又相繼發(fā)現(xiàn)人冠狀病毒NL63（human coronavirus NL63，HCoV-NL63）和人冠狀病毒HKU1（human coronavirus HKU1，HCoV-HKU1）。而2012年9月發(fā)現(xiàn)的中東呼吸綜合征冠狀病毒（middle east respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV），其高病死率再次警示冠狀病毒可對人類產(chǎn)生嚴(yán)重致病性。2019年12月又出現(xiàn)了一種新型冠狀病毒——嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2），感染疫情目前已構(gòu)成全球性大流行?，F(xiàn)就自SARS以來全球新發(fā)現(xiàn)的5種人新型冠狀病毒的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 冠狀病毒簡介

冠狀病毒于1937年首次從禽類分離，是一種具有包膜的單股正鏈RNA病毒，直徑約80～200 nm，包膜上有棘突，是已知最大的RNA病毒。1965年Tyrrell等將人鼻沖洗液接種人胚氣管細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)有病毒增殖，1968年被鑒定為人冠狀病毒。1975年，國際病毒命名委員會正式將其命名為“冠狀病毒科（coronaviridae）”，分為α、β、γ、δ 4組，其中β冠狀病毒又分A、B、C、D 4個亞組[1]。目前發(fā)現(xiàn)能感染人的冠狀病毒主要為α、β兩大組。經(jīng)典人冠狀病毒包括2個血清型：人冠狀病毒229E（human coronavirus 229E，HCoV-229E）和人冠狀病毒OC43（human coronavirus OC43，HCoV-OC43）。7種人冠狀病毒的特點總結(jié)見表1。

2 近年發(fā)現(xiàn)的5種人新型冠狀病毒

2.1 SARS-CoV

2002年11月嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）始于廣東省佛山市，之后在全球32個國家和地區(qū)流行，全球累計報告發(fā)病8 422例，死亡916例，病死率近11%。SARS-CoV傳染性較強(qiáng)，具有家庭、醫(yī)院和社區(qū)聚集性感染特征，超級傳播現(xiàn)象是SARS疫情早期的一大特點，北京市的1例患者在發(fā)病后產(chǎn)生四代病例，累計76例感染[2]。SARS-CoV感染常以發(fā)熱為首發(fā)癥狀，體溫一般高于38℃，可伴有畏寒、乏力、干咳、胸悶、氣促，嚴(yán)重者發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），呼吸困難和低氧血癥常在發(fā)病6～12 d后出現(xiàn)，部分患者有腹瀉等胃腸炎癥狀。SARS患者外周血白細(xì)胞計數(shù)通常正常，淋巴細(xì)胞減少，部分病例血小板減少。影像學(xué)檢查主要表現(xiàn)為磨玻璃樣或網(wǎng)格樣改變的間質(zhì)性炎癥和斑片狀陰影的實質(zhì)性滲出。

SARS-CoV常用檢測方法包括核酸檢測和血清學(xué)檢測。核酸檢測主要通過逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）檢測患者呼吸道分泌物、糞便等標(biāo)本中的病毒RNA。血清學(xué)常采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）和間接免疫熒光法（IFA）檢測血清中特異性IgM、IgG或總抗體，其中一種抗體陽性或有4倍及以上升高具有病原學(xué)診斷意義，由于抗體出現(xiàn)時間較晚，故不能用作早期診斷。國內(nèi)外研究者還嘗試將基因芯片技術(shù)應(yīng)用在病毒檢測上，以提高檢測的靈敏性和特異性，并可適應(yīng)冠狀病毒種類多且快速變異的特性，實現(xiàn)高通量檢測[3]。

目前尚無針對SARS-CoV感染的特異性藥物和疫苗，臨床治療以對癥支持治療和針對并發(fā)癥的治療為主。紀(jì)曉光等[4]在體外實驗中證實干擾素α、γ均有抗SARS-CoV作用，Carbajo-Lozoya等[5]在細(xì)胞實驗中發(fā)現(xiàn)低濃度、非細(xì)胞毒性的他克莫司（FK506）能強(qiáng)抑制SARS-CoV，這些研究為臨床治療SARS-CoV感染提供了實驗依據(jù)。

2.2 HCoV-NL63

HCoV-NL63是2004年荷蘭學(xué)者首先從1例患毛細(xì)支氣管炎、結(jié)膜炎的7月齡嬰兒身上分離獲得。在基因進(jìn)化樹中，HCoV-NL63和HCoV-229E關(guān)系密切[6]。HCoV-NL63是引起上呼吸道感染的常見原因，在世界范圍內(nèi)廣泛流行。感染者以嬰幼兒居多，感染率在2%左右。HCoV-NL63感染的高峰期一般認(rèn)為是在冬春季節(jié)，但不同地區(qū)存在差異。HCoV-NL63感染引起的臨床癥狀一般比較溫和，主要為發(fā)熱、咳嗽、咽痛等普通感冒癥狀，但在嬰幼兒、老年人、合并基礎(chǔ)疾病或免疫力低下的人群中也可引起較嚴(yán)重的呼吸道癥狀。嬰幼兒可引發(fā)支氣管肺炎和毛細(xì)支氣管炎，部分患者可伴有腹痛、腹瀉等消化道癥狀。另外，HCoV-NL63感染與喉炎的發(fā)生相關(guān)[7-8]，并可導(dǎo)致哮喘加劇、高熱驚厥[9-10]。HCoV-NL63感染常合并其他呼吸道病毒混合感染，包括呼吸道合胞病毒、副流感病毒、甲型和乙型流感病毒等[11]。2018年廣州的一項研究[12]報告了23例由HCoV-NL63引起的嚴(yán)重下呼吸道感染患兒，其中一半是由新亞型C3引起的，提示HCoV-NL63在持續(xù)突變，并可導(dǎo)致嚴(yán)重下呼吸道疾病。

目前，HCoV-NL63感染的實驗室診斷多采用RTPCR技術(shù)，主要針對HCoV-NL63 1a、1b基因的保守片段進(jìn)行檢測。對HCoV-NL63感染尚無特效藥物和疫苗。Pyrc等[13]設(shè)計針對HCoV-NL63棘突S基因保守序列的兩個小干擾RNA（siRNA）可以抑制病毒復(fù)制，靜脈注射免疫球蛋白、6-氮尿苷等有一定的抑制HCoV-NL63感染的作用。有研究發(fā)現(xiàn)免疫抑制劑FK506亦可抑制HCoV-NL63復(fù)制[7]。

2.3 HCoV-HKU1

HCoV-HKU1首次于2005年從1例71歲香港肺炎患者體內(nèi)分離所得，有A、B、C 3種基因型，其中C型是由A、B型基因重組而成。HCoV-HKU1感染全球均有報道，發(fā)生率在0%～4.4%，中位發(fā)生率0.9%[14]。我國HCoV-HKU1感染高發(fā)于冬春季，但病毒檢出率受季節(jié)和檢測方法等影響，其流行趨勢尚須更多研究證實。HCoV-HKU1引起上呼吸道感染主要表現(xiàn)為發(fā)熱、流涕、咳嗽，下呼吸道感染主要引起細(xì)支氣管炎和肺炎。HCoV-HKUI感染癥狀相對較輕，大都為自限性，但合并有基礎(chǔ)疾病或免疫抑制的患者感染后會出現(xiàn)較重癥狀，甚至引起ARDS。有研究發(fā)現(xiàn)幼兒HCoV-HKU1感染與熱驚厥、胃腸道疾病及急性哮喘發(fā)作有關(guān)[15-16]。

HCoV-HKU1感染的診斷方法多采用RT-PCR法檢測呼吸道標(biāo)本中的病毒核酸。周為民等[17]構(gòu)建S、N蛋白真核表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞，并建立IFA血清學(xué)檢測，結(jié)合RT-PCR檢查可降低假陰性率。

2.4 MERS-CoV

MERS-CoV于2012年9月首次在沙特被發(fā)現(xiàn)，之后在全球27個國家傳播。MERS-CoV是繼SARS-CoV之后又一可引起嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)疾病并有高致死率的冠狀病毒。截至2019年11月底，全球共報告MERS病例2 494例，其中死亡858例，病死率為34.4%[18]。

MERS常見臨床表現(xiàn)是發(fā)熱伴寒戰(zhàn)、咳嗽、氣短、肌肉酸痛，部分有腹痛腹瀉、惡心嘔吐等胃腸道癥狀，重癥病例可在一周內(nèi)迅速進(jìn)展為呼吸衰竭或多器官功能衰竭，特別是腎功能衰竭而危及生命[19]。老年人、免疫缺陷者和慢性病患者在感染后更易出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀。實驗室檢查主要表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞和血小板計數(shù)減少，乳酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶升高[20]。MERS肺炎CT特征以雙側(cè)胸膜下和基底部肺組織受累為主的廣泛磨玻璃樣密度影，實變影較少見，呈機(jī)化性肺炎的表現(xiàn)傾向[21]。

對MERS-CoV的實驗室診斷主要是用RT-PCR法檢測病毒RNA，以及采用ELISA、IFA、中和試驗（neutralization test，NT）等方法檢測血清中病毒抗體。

目前尚無針對MERS的特效藥，臨床上以對癥支持治療、防止并發(fā)癥發(fā)生為主。恒河猴試驗發(fā)現(xiàn)利巴韋林和干擾素α 2b聯(lián)合治療能顯著改善MERS-CoV感染預(yù)后[22]。Chan等[23]發(fā)現(xiàn)在絨猴模型中單獨或聯(lián)合使用洛匹那韋/利托那韋和干擾素-b 1b均能減輕MERS-CoV感染。另有研究將MERS-CoV免疫的駱駝血清樣本輸注給受感染小鼠，小鼠肺組織病理學(xué)改變有減輕，提示康復(fù)者血清有治療潛力[24]。復(fù)旦大學(xué)與美國國立衛(wèi)生院合作開發(fā)了對MERS-CoV具有高抑制活性的全人源單克隆抗體（m336），與MERS-CoV的結(jié)合親和力常數(shù)達(dá)到“皮摩爾”（picomolar）級別[25]。我國學(xué)者[26]還從MERS-CoV感染治愈者血清中分離出一種全人源中和抗體MCA1，該抗體在狨猴模型中能完全抑制MERS-CoV復(fù)制。目前針對MERS-CoV的疫苗尚處于實驗室研究階段。

2.5 SARS-CoV-2

2019年12月，湖北省武漢市陸續(xù)出現(xiàn)不明原因肺炎病例，從患者支氣管肺泡灌洗液中發(fā)現(xiàn)一種新型冠狀病毒，國際病毒分類委員會將其命名為SARSCoV-2[27]。研究顯示SARS-CoV-2與蝙蝠SARS樣冠狀病毒（bat-SL-CoVZC45）同源性達(dá)85%以上，其基因特征與SARS-CoV和MERS-CoV有明顯區(qū)別[28]。世界衛(wèi)生組織將SARS-CoV-2感染的疾病命名為2019冠狀病毒?。–OVID-19）。SARS-CoV-2短時間內(nèi)迅速在全球流行，截至2020年5月20日，國內(nèi)累計確診84 505例，死亡4 645例，國外累計確診4 890 010例，死亡320 659例。

COVID-19以發(fā)熱、乏力、干咳為主要臨床表現(xiàn)，少數(shù)患者伴有腹瀉等胃腸道癥狀。輕型患者僅表現(xiàn)為低熱、輕微乏力等，無肺炎表現(xiàn)。重癥患者多在發(fā)病一周后出現(xiàn)呼吸困難和（或）低氧血癥，嚴(yán)重者快速進(jìn)展為ARDS、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙等。重型、危重型患者病程中可為中低熱，甚至無明顯發(fā)熱。發(fā)病早期外周血白細(xì)胞總數(shù)正常或減少，淋巴細(xì)胞計數(shù)減少，部分患者可出現(xiàn)肝酶、乳酸脫氫酶、肌酶和肌紅蛋白水平增高；部分危重者可見肌鈣蛋白水平增高。多數(shù)患者C反應(yīng)蛋白水平和血沉速率升高，降鈣素原水平正常。胸部CT早期呈現(xiàn)多發(fā)小斑片影及間質(zhì)改變，肺外帶明顯，進(jìn)而發(fā)展為雙肺多發(fā)磨玻璃影、浸潤影，嚴(yán)重者可出現(xiàn)肺實變，胸腔積液少見。

中國疾病預(yù)防控制中心對國內(nèi)72 314例SARSCoV-2感染病例進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，81%為輕癥，14%為重癥，5%是危重。有既往合并癥的患者病死率較高，其中合并心血管疾病患者病死率為10.5%，糖尿病者為7.3%，慢性呼吸系統(tǒng)疾病者為6.3%，高血壓者為6.0%，癌癥者為5.6%。COVID-19目前的粗病死率為2.6%，確切的病死率尚需更多流行病學(xué)數(shù)據(jù)[29]。

對SARS-CoV-2感染的檢測主要通過對呼吸道標(biāo)本或血液標(biāo)本進(jìn)行實時熒光RT-PCR檢測、病毒基因測序，以及血清特異性IgM和IgG檢測。

尚未發(fā)現(xiàn)有針對SARS-CoV-2特效的抗病毒治療方法和疫苗。治療上以對癥支持治療、氧療、循環(huán)支持為主?！缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案（試行第七版）》中推薦了可能有效的抗病毒藥物，包括a-干擾素、洛匹那韋/利托那韋、利巴韋林、磷酸氯喹、阿比多爾等。腺苷類似物瑞德西韋在體外實驗中被證實對SARS-CoV-2有抑制作用，在美國首例COVID-19患者的診療過程中表現(xiàn)出較好療效[30]，但其治療有效性還需進(jìn)一步的臨床試驗評估驗證。其他有治療前景的抗病毒藥物還有達(dá)蘆那韋、法匹拉韋、單克隆抗體等?？祻?fù)者血漿主要用于病情進(jìn)展較快、重型和危重型患者。此外，中醫(yī)藥治療發(fā)揮了中醫(yī)扶正祛邪和多靶點治療的特點，協(xié)同西醫(yī)治療手段，取得了良好臨床療效。

3 總結(jié)

5種人新型冠狀病毒中，HCoV-NL63、HCoV-HKU1致病性相對較弱，免疫功能低下的人群如嬰幼兒和老年人為主要感染對象。SARS-CoV、MERS-CoV和SARSCoV-2在種屬進(jìn)化上均與蝙蝠冠狀病毒關(guān)系密切，具有人際傳播能力，可引起重癥呼吸道綜合征，老年人和有慢性基礎(chǔ)疾病者感染后更易出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀和較高病死率。目前對于冠狀病毒在病源動物和人之間的傳播途徑、病毒變異、抗病毒藥物及疫苗的研制等問題上仍有待更多深入研究。同時，必須對未來可能出現(xiàn)的其他新型冠狀病毒進(jìn)行密切監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈軍， 俞蕙， 朱啟镕. 人冠狀病毒與人類呼吸道感染[J].中國循證兒科雜志， 2013， 8（2）： 149-153.

[2] Shen Z， Ning F， Zhou W， et al. Superspreading SARS events， Beijing， 2003[J]. Infect Dis， 2004， 10（2）： 256-260.

[3] 周琦， 賴平安， 汪琳， 等. 基因芯片技術(shù)快速檢測SARS病毒[J]. 檢驗檢疫科學(xué)， 2005， 15（6）： 20-22.

[4] 紀(jì)曉光， 趙艷紅， 張敏， 等. α干擾素和γ干擾素以及聯(lián)合作用體外抗SARS-CoV試驗研究[J]. 解放軍藥學(xué)學(xué)報， 2008， 24（3）： 268-269.

[5] Carbajo-Lozoya J， Müller MA， Kallies S， et al. Replication of human coronaviruses SARS-CoV， HCoV-NL63 and HCoV-229E is inhibited by the drug FK506[J]. Virus Res， 2012， 165（1）： 112-117.

[6] Pyrc K， Dijkman K， Deng L， et al. Mosaic structure of human coronavirus NL63， one thousand years of evolution[J]. J Mol Biol， 2006， 364（5）： 964-973.

[7] vander Hock L， Sure K， Ihorst G， et al. Croup is associated with the novel coronavirus NL63[J]. PLoS Med， 2005， 2（8）： e240.

[8] Sung JY， Lee HJ， Eun BW， et al. Role of human coronavirus NL63 in hospitalized children with croup[J]. Pediatr Infect Dis J， 2010， 29（9）： 822-826.

[9] Leung TF， Li CY， Lam WY， et al. Epidemiology and clinical presentations of human coronavirus NL63 infections in Hong Kong children[J]. J Clin Microbiol， 2009， 47（11）： 3486-3492.

[10] Chiu SS， ChanKH， Chu KW， et al. Human coronavirus NL63 infection and other coronavirus infections in children hospitalized with acute respiratory disease in Hong Kong， China[J]. Clin Infect Dis， 2005， 40（12）： 1721-1729.

[11] Debiaggi M， Canducci F， Ceresola ER， et al. The role of infections and coinfections with newly identified and emerging respiratory viruses in children[J]. Virol J， 2012， 9： 247.

[12] Wang Y， Li X， Liu W， et al. Discovery of a subgenotype of human coronavirus NL63 associated with severe lower respiratory tract infection in China， 2018[J]. Emerg Microbes Infect， 2020， 9（1）： 246-255.

[13] Pyrc K， Bosch BJ， Berkhout B， et al. Inhibition of human coronavirus NL63 infection at early stages of the replication cycle[J]. Antimicrob Agents Chemother， 2006， 50（6）： 2000-2008.

[14] Woo PC， Lau SK， Yip CC， et al. More and more coronaviruses： human coronavirus HKU1[J]. Viruses， 2009， 1（1）： 57-71.

[15] Woo PC， Yuen KY， Lau SK， et al. Epidemiology of coronavirus-associated respiratory tract infections and the role of rapid diagnostic tests： a prospective study[J]. Hong Kong Med J， 2012， 18 Suppl 2： 22-24.

[16] Amini R， Jahanshiri F， Amini Y， et al. Detection of human coronavirus strain HKU1 in a 2 years old girl with asthma exacerbation caused by acute pharyngitis[J]. Virol J， 2012， 9： 142.

[17] 周為民， 王文玲， 譚文杰， 等. 人冠狀病毒HKU1 血清學(xué)檢測方法的建立及其初步應(yīng)用[J]. 中華實驗和臨床病毒學(xué)雜志， 2010， 24（5）： 376-379.

[18] World Heath Organization. MERS situation update， November 2019[EB/OL]. （2019-11）[2020-02-08]. https：//www.who.int/ emergencies/mers-cov/en/.

[19] 中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會. 中東呼吸綜合征病例診療方案[EB/OL]. （2013-09-05）[2020-02-08]. http：//www.nhc.gov.cn/yzygj/s3594r/201309/ d38acc2225bb42fcad5c9f60bdb7cfd6.shtml.

[20] Al-Tawfiq JA， Assiri A， Memish ZA. Middle East respiratory syndrome novel corona MERS-CoV infection. Epidemiology and outcome update[J]. Saudi Med J， 2013， 34（10）： 991-994.

[21] Ajlan AM， Ahyad RA， Jamjoom LG， et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus（MERS-CoV）infection： chest CT findings[J]. AJR Am J Roentgenol， 2014， 203（4）： 782-787.

[22] Falzarano D， de Wit E， Rasmussen AL， et al. Treatment with interferon-α2b and ribavirin improves outcome in MERSCoV-infected rhesus macaques[J]. Nat Med， 2013， 19（10）： 1313-1317.

[23] Chan JF， Yao Y， Yeung ML， et al. Treatment with lopinavir/ ritonavir or interferon-β1b improves outcome of MERSCoV infection in a nonhuman primate model of common marmoset[J]. J Infect Dis， 2015， 212（12）： 1904-1913.

[24] Zhao J， Perera RA， Kayali G， et al. Passive immunotherapy with dromedary immune serum in an experimental animal model for Middle East respiratory syndrome coronavirus infection[J]. J Virol， 2015， 89（11）： 6117-6120.

[25] Ying T， Du L， Ju TW， et al. Exceptionally potent neutralization of Middle East respiratory syndrome corona virus by human monoclonal antibodies[J]. J Virol， 2014， 88（14）： 7796-7805.

[26] Chen Z， Bao L， Chen C， et al. Human neutralizing monoclonal antibody inhibition of Middle East respiratory syndrome coronavirus replication in the common marmoset[J]. J Infect Dis， 2017， 215（12）： 1807-1815.

[27] Xu X， Chen P， Wang J， et al. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission[J]. SCI China Life Sci， 2020， 63（3）： 457-460.

[28] Zhu N， Zhang D， Wang W， et al. A novel coronavirus from patients with pneumonia in China， 2019[J]. N Engl J Med， 2020， 382（8）： 727-733.

[29] Wu Z， McGoogan JM. Characteristics of and important lessons from the coronavirus disease 2019 （COVID-19） outbreak in China[J]. JAMA， 2020 Feb 24. doi： 10.1001/ jama.2020.2648.

[30] Holshue ML， DeBolt C， Lindquist S， et al. First case of 2019 novel coronavirus in the United States[J]. N Engl J Med， 2020， 382（10）： 929-936.