國際病毒分類委員會:新冠病毒正式命名為SARS-Cov-2

國際病毒分類委員會的冠狀病毒研究小組（CSG）在生命科學論文預印本平臺上發布了關於新型冠狀病毒命名的最新論文，正式將新型冠狀病毒從「2019-nCov」更名為「SARS-CoV-2"。

在國際範圍內，病毒的命名由國際病毒分類委員會負責，而疾病的命名由世界衛生組織進行，在這篇論文發布的前兩個小時，世界衛生組織將其正式命名為「COVID-19」，「Co」代表「冠狀」（Corona），「Vi」為「病毒」（Virus），「D」為「疾病」（Disease），而19代表為這一疾病最初的病例是在2019年發生的。

而在CSG的論文當中，則詳細公開了他們對新病毒的命名規則和命名的討論過程，根據論文的說法，SARS-CoV-2這個新名字，將增進對新冠病毒與宿主之間相互作用的理解。CSG通過評估新病毒與同一宿主向前已知病毒的相關程度，認為新型冠狀病毒與SARS並不是同一種病毒，兩者有明顯區別，與SARS病毒屬於同一類型的病毒。這一病毒有其新穎性，也與SARS病毒具有親緣性，根據官方分類和冠狀病毒科的分類命名方法，CSG正式承認該病毒為與嚴重急性呼吸症候群相關的冠狀病毒(SARS-CoVs)的姊妹病毒，並將其指定為嚴重急性呼吸症候群冠狀病毒2型 (SARS-CoV-2)。

為了推動通訊和研究更加統一，CSG 還建議對單獨的新冠病毒隔離株使用以下命名：SARS-CoV-2 /隔離株/宿主/日期/位置。

2019年12月在亞洲出現的人類冠狀病毒是否為全新病毒？

傳染病的爆發是由新病毒還是先前已知的病毒引起的？

這是第一個也是主要的問題之一，因為答案會提供措施來檢測病原體，控制其傳播並限制該流行病的潛在後果。它還對病毒名稱有影響。在不同的時間範圍內，答案還有助於確定病毒學和公共衛生領域的研究重點。

病毒新穎性和命名問題現在都與引起呼吸症候群爆發的冠狀病毒聯繫了起來，該冠狀病毒於2019年12月在中國武漢首次發現。它暫時被命名為2019年新型冠狀病毒（2019 novel coronavirus），即2019-nCoV。術語「新型」（novel）可能是指由這種特定病毒感染的人類所引起的疾病（或臨床表現範圍），而這種疾病只是正在出現，需要進一步研究。「2019-nCoV」的術語「新型」也可能表示該基因組與其他（先前已知）冠狀病毒的基因組之間的不完全匹配，如果後者也被當做定義「新型」的適當標準的話。但是，病毒學家一致認為，疾病和宿主範圍都不能用於可靠地確定病毒的新穎性（或同一性），因為很少的基因組變化就可以減弱致命的病毒或引起宿主轉換。同樣，我們知道RNA病毒作為共同進化的緊密相關實體（定義序列的變異，單倍型）的群體而存在，被稱為準物種。他們的基因組序列是體內不斷發展的合作種群的共識快照，可能在一個感染者內隨病情的發生而變化。如果將嚴格的新穎性匹配標準應用於RNA病毒，則它可以將具有測序基因組的每種病毒都限定為新穎病毒，這使得該標準難以提供有效的信息。為了解決潛在的問題，病毒學家可以將兩種具有不同但相似的基因組序列的病毒視為同一病毒的變體。這立即引起了一個問題，即有多少差異足以識別候選病毒是新的或是獨特的？最佳的方法是，可以通過評估候選病毒與同一宿主的先前已知病毒的相關性，或是建立單系群病毒組，通常稱為基因型或進化枝，可能包括或不包括不同宿主的病毒。這是在病毒分類學框架中正式解決的（專欄2）。

在此研究中，我們提出了對2019-nCoV新穎性的評估，並詳細說明了（重）命名該病毒嚴重急性呼吸症候群冠狀病毒2（SARS-CoV-2）的基礎，此後將使用該名字。

在冠狀病毒家族的分類學中定義SARS-CoV-2的新穎性和位置

在21世紀，研究冠狀病毒（一種脊椎動物的包膜正鏈RNA病毒家8）的研究人員多次遇到了冠狀病毒新穎性的問題，其中兩次是從人畜共患病的庫中將嚴重甚至威脅生命的疾病引入人類的：即嚴重急性呼吸系統綜合症（SARS）的發生，以及幾年後中東呼吸系統綜合症（MERS）的發生。每次通過基於基因序列的家族分類解決問題時，每次都將病原體最初稱為新的人類冠狀病毒，就像本次爆發期間的SARS-CoV-2一樣。

當前的冠狀病毒分類標準包括15個可用等級中的8個分類單元，並且它可以識別27個亞屬，5個屬和2個亞科的49個物種，它們屬於屬於Riboviria界、Nidovirales目、Cornidovirineae亞目、Coronaviridae科。物種科分類和分類名稱（分類法）是由冠狀病毒研究組（CSG）開發的，該研究組是國際病毒分類法委員會（ICTV）的工作組。 CSG負責通過評估病毒與已建立的分類單元中已知病毒之間的關係來評估病毒的新穎性，就本文而言，特別是在與嚴重急性呼吸症候群相關的冠狀病毒物種的背景下，CSG負責評估病毒的新穎性。

要了解與嚴重急性呼吸系統綜合症相關的冠狀病毒和SARS-CoV之間的區別，即物種與病毒之間的區別，在幾種冠狀病毒的完整分類結構的背景下以及與病毒宿主（尤其是人類）分類學比較時，研究它們之間的關係可能是比較有效的（圖1）。因此，如果具有特定基因組序列的SARS-CoV-Urbani可被視為等同於一個人，那麼嚴重急性呼吸症候群相關冠狀病毒科則與智人同等。但是鑑於冠狀病毒在實踐中分類到物種的方式，這種類比可能超出語義學意義，並且具有生物學意義，儘管該概念在病毒學中的擴展尚待開發和全面測試。

圖1

即使對分類不同生命形式的物種概念一無所知，每個人也都承認另一個人是（相同）智人物種的成員。但是，要將個體生物分類給大多數其他物種，需要專門知識和工具來評估個體之間的差異。 CSG使用了比較基因組學的計算框架，該框架由幾個與Nidovirales的分類和命名有關的研究組共享，並由Nidovirales研究組協調。研究小組量化並劃分了冠狀病毒基因組的開放閱讀框1a和1b（ORF1a / 1b）中編碼的最保守的複製蛋白的變異（圖2A），識別成對的父系距離（PPD）的閾值，將病毒簇區分出不同的級別。

圖2

嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒（圖2B）和Beta冠狀病毒屬（圖2C）物種樹中，SARS-CoV-2與SARS-CoV簇聚，其他人也曾報導過。在不同的研究中，SARS-CoV-2與最緊密相關的冠狀病毒之間的距離估算值會有所不同，具體取決於測量方法（核苷酸或胺基酸）的選擇和基因組區域。因此，研究人員對2019-nCoV的確切分類位置（即SARS-CoV-2）存在分歧。當我們將SARS-CoV-2納入包括2505種冠狀病毒的資料庫，並用於ICTV目前正在考慮的最新冠狀病毒分類法（2019年5月更新）時，物種組成未受到影響，病毒已分類到嚴重急性呼吸症候群相關的冠狀病毒，詳情如下。

冠狀病毒科的物種分界閾值/界限是由PPD可能超過物種間分界閾值的病毒定義/施加的。由於它們在所有種內和種間PPD總數中的約10-4的微小份額，它們甚至可能無法在基於物種而聚類病毒的傳統對角線圖中被視覺識別到（圖3A）。此外，從分析所有49種冠狀病毒物種的2505種病毒的最大種內PPD（圖3B），以及該物種的256種病毒的PD可以看出（圖4），這些病毒不涉及任何與嚴重急性呼吸系統綜合症相關的冠狀病毒物種的病毒。因此，與其他相當好的採樣物種相比，例如MERS-CoV，HCoVOC43和IBV原型化的病毒（圖3B），該物種的已知病毒的基因組變異較小，並且這些物種在序列空間中與其他已知的冠狀病毒物種完全分離。嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒物種的這兩個特徵都有助於將SARS-CoV-2明確分類給該物種。

圖3

圖4

SARS-CoV-2的種內PD屬於該物種的前25％，並且還包括最大PD，介於SARS-CoV-2與非洲蝙蝠病毒分離株（SARSr-CoV_BtKY72）之間（圖4），代表了嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒種內的兩個基礎譜系，包含了很少的已知病毒（圖2BC）。這些關係與該物種中種類最多的譜系的淺分支相反，該譜系包括在2002-2003年爆發期間收集的所有人類SARS-CoV分離株，以及在尋找與該流行病相關的潛在人畜共患病源過程中，鑑定出的與亞洲密切相關的蝙蝠病毒。（請注意，此進化枝結構易受同源重組的影響，這在該物種中很常見；要使進化枝定義正式化，必須對深分支的病毒取樣進行充分改進後，才能對其進行重新研究）。當前的採樣定義了人類SARS-CoV的非常小的PD中值，SARS-CoV-2的PD的中值約高於其15倍（0.16％對2.6％，圖4）。這一較小的人類SARS冠狀病毒的PD中位數，也佔全物種PD分布的主要部分（0.25％，圖4）。除了最初未能使用SARS-CoV特異性PCR設置檢測到疾病的病原體外，系統發育和PD空間中與SARS-CoV的分離也解釋了為什麼2019-nCoV（SARS-CoV-2）被許多研究人員認為是一種新型病毒。

將2019-nCoV指定為SARS-CoV-2，並為變體命名提供指導

以上結果表明，就分類學而言，SARS-CoV-2（僅）是嚴重急性呼吸症候群相關冠狀病毒物種中的另一種病毒。在這方面，該病毒的發現與21世紀引入人類的另外兩種人畜共患型冠狀病毒SARS-CoV和MERS-CoV的描述有很大不同（圖5A）。該研究小組基於Betacoronavirus屬的兩個物種和兩個非正式亞組的原型，將這兩種病毒視為新型病毒，最近被確認為Sarbecovirus和Merbecovirus亞屬。由於是第一位，這些病毒及其類群被賦予了新的名稱，其來源反映了相應時間的實踐和病毒分類的狀態（圖5B）。這兩種情況都不適用於SARS-CoV-2，SARS-CoV-2被分配給主要存在於人類和各種蝙蝠中的數百種已知病毒的現有物種。所有這些病毒都具有源自SARS-CoV的名稱（直接或通過物種名稱），即使只有2002-2003年暴發期間收集到的人類分離株被確認會導致受感染的個體感染SARS。因此，所有這些病毒名稱中對SARS的引用（結合公共資料庫中特定前綴，後綴和/或基因組序列ID的使用）承認相應病毒與從SARS患者中分離出的病毒，例如SARS- CoV-Urbani，而不是將此病毒與人類的特定疾病（即SARS）聯繫起來。根據該物種的病毒命名慣例以及SARS CoV-2與物種樹和距離空間中SARS-CoV原型的相對較遠的關係（圖2B和4），CSG將其名字由2019-nCoV改為SARS-CoV-2。

圖5

與SARS-CoV相比，SARS-CoV-2的名稱並非源自SARS疾病的名稱（圖5B），並且絕不應該使用它來預先定義由人類SARS-CoV-2引起的疾病名稱（或譜圖），這將由WHO決定。 SARS-CoV-2的可用流行病學和臨床數據有限，表明該病毒和SARS-CoV的疾病譜以及傳播方式可能不同。同樣，用於確認SARS-CoV-2感染的診斷方法與SARSCoV的診斷方法也不相同。這反映在針SARS-CoV-2 / 2019-nCoV的針對公共衛生從業者，醫護人員和實驗室診斷人員的具體建議中（例如WHO 2019-nCoV指南； https：//www.who.int/emergencies/diseases /novel coronavirus2019）。通過取消冠狀病毒及其可能在人類和動物中引起的疾病的命名約定，我們希望以最適當的方式幫助WHO命名疾病（WHO疾病命名指南；https://apps.who.int/iris/handle/10665/163636）（圖5B）。

為了促進良好實踐和科學交流，CSG建議研究人員描述該病毒和該物種中其他病毒的新分離株時，應採用標準化格式存儲公共資料庫和出版物。提議的命名約定包括對從中分離出病毒的宿主生物的引用，分離的時間以及分離的位置（地理位置）：病毒/分離物/宿主/日期/位置，例如SARS CoV2 / X1 /Human/ 2019 /Wuhan_XYZ12345。完整的命名以及其他重要特徵（例如與人或其他宿主的致病性相關）應包括在每個分離基因組序列提交給公共資料庫，例如基因庫。在出版物中，該名稱可以用序列資料庫ID進一步擴展，例如。文字中首次提及的SARSCoV-2 / X1 /Human/ 2019 /Wuhan_XYZ12345，我們相信，這種格式將告知每個特定病毒分離株（基因組序列）的主要特徵，這些特徵對於隨後的流行病學和其他研究以及控制措施至關重要。

結束語：從關注病原體到了解病毒種類

從歷史上看，公共衛生和基礎研究一直專注於對人類致病病毒的檢測，遏制，治療和分析，而很少考慮探索和定義其作為一個物種的遺傳多樣性和生物學特性。在此框架下，2019年12月SARS-CoV-2作為人類病原體的出現可能被認為完全獨立於2002-2003年的SARS-CoV爆發。儘管SARS-CoV-2並非SARS-CoV的後代（圖2B），並且未知的外部因素可能會促進將這些病毒中的每一種引入人類，但兩種病毒在遺傳上如此接近（圖2B2C）他們的進化歷史和特徵是相互借鑑的。如果將這兩種病毒與其他已知且尚待發現的病毒一起作為嚴重急性呼吸症候群相關冠狀病毒物種的一部分來鑑定，我們對這些病原體的理解將大大提高。理解該物種的生物學和進化，就像生物學中其他地方的規範一樣。為了將這一發展與醫療保健聯繫起來，針對整個物種的診斷工具應補充檢測單個病原體變異的現有工具。

儘管本文僅關注單個病毒物種，但提出的問題涉及該科中其他物種，甚至可能超出範圍。作為了解此物種及其近親的第一步，研究人員，期刊，資料庫和其他相關機構應適當引用正在研究的冠狀病毒的完整分類法。這包括通過遵循ICTV命名規則明確承認相關病毒物種以及該物種中包含的病毒，遺憾的是，在常規實踐中很少見到這種規則，從而導致在文獻中混淆病毒和物種（並且本文的作者希望承認，他們在某些情況下也無法倖免）。 ICTV目前正在討論並計劃在不久的將來實施病毒種類命名法的重大修訂，從而可以促進這種必要的調整。有了此更改，解決CSG的問題就解決了病毒和物種名稱之間現有的重大重疊，而後者使得對其應用於冠狀病毒的物種概念的理解和使用變得複雜。

發布日期：2020/2/11

發布渠道：bioRvix

原文地址：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.07.937862v1

原文標題：Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus – The species and its viruses, a statement of the Coronavirus Study Group

翻譯：小西 | 網易公開課

本文來源：網易公開課 作者：2020/02/11 國際病毒分類委員會 冠狀病毒研究小組 責任編輯：李昭欣_NS3501