中國科學家：新型冠狀病毒與SARS作用機制相似｜賽先生

1月21日，《中國科學：生命科學》英文版刊登了關於這次武漢疫情的病原物「2019-nCoV」進化來源的最新研究進展。研究發現：「2019-nCoV」從進化的角度來講，是SARS的親戚，但並不是同類；該病毒和SARS病毒採用了相同的傳播機制，但其感染能力無法與SARS病毒、MERS病毒直接作比較。

撰文 | 唐楚飛

編輯 | 金莊維 陳曉雪

2019年12月以來，湖北武漢市集中發生了不明原因的肺炎疫情，感染者出現發熱、凝血障礙等症狀，嚴重者死亡。截止到2020年1月21日下午4點，全國已有11個省份和地區上報了確證或疑似患者，其中僅武漢市就確診了包括多名醫護人員的198例病患[1]。中央指示，要進一步部署疫情防控工作，堅決遏制疫情蔓延勢頭[2]。

初期出現的新型肺炎病患大多與售賣多種野味的「華南海鮮市場」有著較為密切的接觸，加上相似的病狀與傳播速度，不免讓人聯想到2003年來源於果子狸的「非典」疫情（註：溯源最初鎖定是果子狸，最終發現SARS樣冠狀病毒的自然宿主是菊頭蝠）。事實上，這次疫情的病原物「2019-nCoV」與「非典」的SARS病毒，以及「中東呼吸綜合徵」MERS病毒，都同屬於冠狀病毒。那麼，這次的肺炎疫情和SARS一樣嗎？能用治療SARS的手段，來治療這次的新型肺炎嗎？

新病毒與SARS具共同進化祖先

1月21日，《中國科學：生命科學》英文版刊登了關於「2019-nCoV」進化來源的最新研究進展[3]。中國科學院上海巴斯德研究所郝沛研究員、軍事醫學研究院國家應急防控藥物工程技術研究中心鍾武研究員和中科院分子植物卓越中心合成生物學重點實驗室李軒研究員聯合研究，發現「2019-nCoV」與SARS病毒和MERS病毒的基因序列平均分別有~70%和~40%的序列相似性，但它們與宿主細胞作用的關鍵spike基因（編碼S蛋白）相對差異較大。

研究通過構建冠狀病毒的系統發育樹，發現「2019-nCoV」屬於Beta冠狀病毒屬（Betacoronavirus），從進化的角度來講，是SARS的親戚，但並不是同類。不過，「2019-nCoV」與SARS病毒在進化上有著共同的外群——一種寄生果蝠的冠狀病毒HKU9-1。基於「2019-nCoV」的近親，SARS與HKU9-1等病毒的自然宿主都是蝙蝠類生物，他們推測，「2019-nCoV」的自然宿主可能也是蝙蝠。如同非典的SARS病毒從蝙蝠到人，由中間宿主果子狸傳播，從蝙蝠傳染到人的過程中很可能存在著未知的中間宿主媒介。

圖1. 基於全基因組的冠狀病毒系統發育樹。各病毒宿主見圖標註。可感染人的病毒用實心的紅色五角星表示，紅色系統發育枝為本次的新型肺炎病毒。新型肺炎病毒和SARS及類SARS病毒系統發育上為姐妹群關係。

新病毒與SARS作用機制相似

由於新型病毒與之前已知的兩大致命冠狀病毒SARS和MERS仍然有著較大的遺傳距離，作者們還利用分子結構模擬的計算方法，分析了「2019-nCoV」感染人的機制與通路。

與SARS類似，新病毒的S-蛋白能夠和人體的ACE2蛋白上的5個關鍵位點互作結合，來感染人的呼吸道上皮細胞。令人驚訝的是，儘管SARS和「2019-nCoV」的S-蛋白上與ACE2結合的5個關鍵胺基酸，有4個都不同，但二者與ACE2互作的原結構構象卻基本一致，「2019-nCoV」與ACE2結合的穩定性僅稍弱於SARS。

圖2. 武漢新型病毒（棕色帶）、SARS病毒（淺藍色帶）與人體ACE2蛋白（紫色帶）互作的結構模型。左圖示結合區域內S蛋白中的Arg426與ACE2中的Gln325 / Glu329之間的氫鍵相互作用。右圖示S蛋白中Tyr436與ACE2中Asp38 / Gln42之間氫鍵相互作用的區域。

基於現研究成果，可以認為，武漢冠狀病毒對人具較強的感染能力，且和SARS病毒採用了相同的傳播機制。

論文作者之一郝沛告訴「賽先生」，除了結合力以外，病毒傳播還有很多因素，包括病毒的複製能力、傳播途徑等等。因此，以蛋白親和力表征的武漢冠狀病毒的感染能力無法與SARS病毒、MERS病毒直接作比較。

我們可以做什麼？

研究為儘快確認傳染源和傳播途徑、制定高效的防控策略提供了科學理論依據。大家在生活中應當注意，儘量不去接觸、食用野生動物，儘量避免接觸活體家禽家畜，當接觸動物後出現發燒、咽痛、喉痛等異常症狀時，應儘早就醫及做好隔離[4]。儘量不要去往人多的地方，出門時注意眼睛、鼻子和口部的衛生，戴醫用口罩。

國家衛健委高級別專家袁國勇日前表示，之前對SARS和MERS患者都有治療效果的藥，應該對這次的新型肺炎也是有效的[5]。

原文信息：

Xu et al., Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission, 2020, SCIENCE CHINA Life Sciences, doi：10.1007/s11427-020-1637-5

參考資料

[1] 丁香園 丁香醫生，全國新型肺炎疫情實時動態，https://3g.dxy.cn/newh5/view/pneumonia?from=timeline&isappinstalled=0

[2] 人民網，新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控動態，http://society.people.com.cn/GB/369130/431550/

[3] 中科院之聲，研究揭示武漢新型冠狀病毒進化來源和傳染人分子作用通路 https://mp.weixin.qq.com/s/fCJNRBRt8ENUfmHDz1QNYA

[4] 新京報，專家釋疑武漢新型冠狀病毒：持續傳人風險低，宿主仍待解，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1655945343027946137&wfr=spider&for=pc

[5] 央視新聞，實錄丨國家衛健委高級別專家組就新型冠狀病毒肺炎答記者問，http://m.news.cctv.com/2020/01/20/ARTIF4Fl7LEu8TRqIsnde93B200120.shtml