中國疾控中心:新冠病毒的流行病學和基因組特徵

2020-11-30 騰訊網

新型冠狀病毒（2019-nCoV）引起的肺炎疫情，自此伊始，有關2019-nCoV的基因組特徵和流行病學的研究一直在持續進行。

武漢肺炎疫情形勢仍是十分嚴峻，截至目前，全國各省市確診病例已超4萬例。好消息是，每日新增確診人數和疑似病例數量已呈下降趨勢，每日治癒病例數已超過死亡病例數，相信在全國人民的共同努力下，我們一定能徹底戰勝2019-nCoV！

近日，中國疾控中心、山東第一醫科大學和華大基因等機構聯合在國際四大醫學期刊之一的柳葉刀(Lancet)雜誌在線發表了題為：Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding 的研究論文。

該研究通過二代測序技術和系統發育分析表明2019-nCoV與SARS-CoV有很大的不同，被認為是一種新型、感染人類的β冠狀病毒。並通過結構分析表明2019-nCoV可能能夠與人類血管緊張素轉換酶2受體(ACE2)結合從而入侵人體。

此外，流行病學分析表明2019-nCoV可能存在華南海鮮市場之外的未知起源地。

研究人員從9名確診住院患者採集到的臨床樣品(肺泡灌洗液等)進行二代測序，獲得了2019-nCoV的8條完整和2條部分基因組序列，並用Sanger測序方法連接病毒疊連群，最終獲得2019-nCoV的全長基因組。目前，這些序列信息數據已經保存至中國國家微生物數據中心(登錄號NMDC10013002)和中國國家基因銀行(登錄號CNA0007332-35)。

2019-nCoV的系統發育分析研究者對這些2019-nCoV基因組序列信息進行系統發育分析，從而確定2019-nCoV的種屬分類地位，並推斷其可能的起源。從9例確診患者中獲得的2019-nCoV基因組序列極為相似，表現出99.98%以上的序列一致性。

值得注意的是，2019-nCoV與2018年在中國東部舟山採集到的兩種類似於SARS的冠狀病毒——bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21密切相關(具有88%的一致性)，但與SARS-CoV(約79%)和MERS-CoV(約50%)的親緣關係較遠。

系統發育分析表明，2019-nCoV屬於β冠狀病毒屬(Betacoronavirus)的Sarbecovirus亞屬，具有相對較長的分支長度，與bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的親緣關係最近，並在遺傳上不同於SARS-CoV。

2019-nCoV結合受體的同源建模分析

冠狀病毒的S蛋白介導受體結合(S1區)和膜融合(S2區)，對病毒感染宿主細胞起至關重要的作用。值得注意的是，2019-nCoV的S2結構域與bat-SL-CoVZC45、bat-SL-CoVZXC21的同源性約為93%——遠高於S1結構域，而後者同源性僅為68%。

更有趣的是，雖然2019-nCoV和SARS-CoV屬於不同的支鏈，但兩者在S1結構域中仍保留了約50個保守胺基酸。並且研究人員通過同源建模分析發現2019-nCoV受體結合結構域的外部子結構域與SARS-CoV十分相似，這表明2019-nCoV和SARS-CoV可能通過相同的受體入侵宿主細胞，即ACE2。

2019-nCoV的流行病學特徵

流行病學方面，9名確診患者僅有8名有過華南海鮮市場接觸史，表明2019-nCoV病毒的起源與該農貿市場有著極大的關聯性。儘管如此，仍有一名患者雖然住在市場附近的一家旅館，但從未去過市場，這一發現表明2019-nCoV可能存在未知感染源。

總而言之，中國疾控中心的譚文杰等研究人員通過二代測序技術從9名確診病人中獲得了2019-nCoV的基因組序列信息，並對其進行系統發育分析，確定了2019-nCoV屬於β冠狀病毒屬的Sarbecovirus亞屬，與SARS-CoV和MERS-CoV親緣關係較遠。同時，還通過同源建模分析，推測2019-nCoV和SARS-CoV可能都是通過ACE2受體入侵宿主細胞。流行病學分析表明2019-nCoV可能存在華南海鮮市場之外的未知起源地。

論文連結：https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8

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