新型冠状病毒肺炎与SARS和中东呼吸综合征的异同

发布日期:2020-01-28 15:26

2020年1月28日8时25分,中国国家健康卫生委员会发布的新型冠状病毒肺炎疫情为,确诊2958例,死亡82例。显然,新型冠状病毒肺炎疫情在中国仍处于上升期。

现在已查明,引发新型冠状病毒肺炎的病毒是2019-nCoV,属于Sarbe病毒亚属,正冠状病毒亚科,但形成了另外一簇的进化分枝。它与引发中东呼吸综合征(MERS)的病毒MERS-CoV和引发SARS的病毒SARS-CoV既相似,但又有不同。

中科院武汉病毒所研究员石正丽团队从疫情早期的5位患者处提取了新型冠状病毒nCoV-2019的全基因组序列,发现其与SARS冠状病毒有79.5%的一致性。与此前在云南中菊头蝠上检测到的蝙蝠冠状病毒的一个基因RaTG13相比较,nCoV-2019在整个基因组中与其有96.2%的一致性。另外,德国吕贝克大学生化教授、冠状病毒研究专家罗尔夫·希尔根菲尔德(Rolf Hilgenfeld)等人的研究表明,2019-nCoV中82%的结构和SARS-CoV相同,而重要的蛋白酶则有96%和SARS-CoV相同。

不过,nCoV-2019与MERS-CoV的基因序列只有40%的相似性。






SARS-CoV与nCoV-2019关系更亲

1937年,冠状病毒首次从一种鸟类传染性支气管炎病毒中分离出来,这种病毒能够感染老鼠、大鼠、狗、猫、火鸡、马、猪和牛。迄今,大约有15种不同冠状病毒株被发现,能够感染多种哺乳动物和鸟类。至于可感染人的冠状病毒,除nCoV-2019外,还有另外6种。

其中4种会引起普通的感冒症状,分别为229E、NL63、OC43、HKU1。剩下的两种则是引发SARS的SARS-CoV和引发MERS的MERS-CoV。也就是说,SARS-CoV、MERS-CoV和nCoV-2019有亲缘关系,而且SARS-CoV与nCoV-2019可能是“堂兄”或亲兄弟,关系更亲,而nCoV-2019与MERS-CoV是“表兄”,关系较远。

不过,不同冠状病毒与宿主细胞作用的关键spike基因(编码S-蛋白),有较大的差异性。虽然2019-nCoV的S-蛋白中与人体ACE2蛋白(血管紧张素转化酶2,是病毒结合和入侵人体细胞的受体)结合的5个关键氨基酸有4个发生了变化,但变化后的氨基酸却在整体性上完美地维持了SARS-CoV的S-蛋白与ACE2蛋白相互作用的原结构构象。因此,尽管2019-nCoV的新结构与ACE2蛋白相互作用能力由于丢失了少数氢键有所下降,但仍然达到很强的结合能力。同时,MERS-CoV也是依靠S-蛋白与ACE2蛋白相互作用进入人体的。

从2003年SARS-CoV引发的SARS造成的后果看,世界卫生组织(WHO)2003年8月16日的统计,全球累计SARS病例共8422例,涉及32个国家和地区。全球因SARS死亡人数919人,病死率近11%。中国卫生部的统计是,中国内地共确诊SARS病例5327例,死亡349人。

但是,世界卫生组织(WHO)的统计表明,目前新型冠状病毒肺炎的病死率为4%左右。但根据现在的疫情,病死率为2.77%(确诊2958例,死亡82例)。因此,初步估计,SARS的发病率低一些,病死率高一些,但新型冠状病毒肺炎的发病率高一些,病死率低一些。

现在看来,三种冠状病毒疾病中,MERS的发病率低一些,但病死率最高。从MERS的流行也可能获得一些认知今天的新型冠状病毒肺炎的线索。

冠状病毒(图片来源:科普中国).png



冠状病毒在动物中普遍存在

中东呼吸综合征(MERS)是2012年9月在沙特阿拉伯首先发现的一种由新型冠状病毒引起的急性呼吸道疾病。而且,在2012年发现的首例沙特阿拉伯死亡患者的体内分离到中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。截至2015年5月16日,全球共有20多个国家报告总计1142例中东呼吸综合征病例,死亡人数为465人,死亡率达40.7%,绝大多数死亡患者位于沙特境内。

中东呼吸综合征潜伏期为2--14天,主要表现为发热、咳嗽、呼吸急促和呼吸困难等急性重症呼吸道感染症状,部分病例会出现肾功能衰竭,小部分病例仅表现为轻微呼吸道症状或无症状。严重病例会出现肺功能衰竭和死亡。

相对于2003年暴发的SARS,中东呼吸综合征是一种比较年轻的疾病。因为年轻,人们对其知之不多。从2012年9月在沙特阿拉伯发现第一例中东呼吸综合征患者后,全球20多个国家报告的多数确诊病例为男性,患者年龄介于24岁到94岁,平均年龄为56岁。而且大多数确诊病例集中于中东国家。其他国家陆续报告的该病病例也与中东有直接或间接的关系,主要是,这些患者都有在中东国家旅游、工作、经商等的经历。比较而言,此次的新型冠状病毒肺炎更是三种类似的冠状病毒引发的人类严重疾病中的最年轻的一种疾病,因此对其防治是一片空白,难度也大。

近些年的调查表明,MERS-CoV冠状病毒是从骆驼传播到人的。这个结论得到多项研究结果支持,其中在一名2013年6月4日染上MERS并于2013年11月5日去世的44岁沙特男子身上体现得最为显著。

MERS-CoV冠状病毒是从骆驼传播到人的.jpg

美国医学杂志《新英格兰医学杂志》(NEJM)于2014年6月4日发表了德国波恩大学的德罗斯腾教授(Christian Drosten)等人的研究。研究人员对这名沙特死亡病例的基因检测研究发现,这位患者是从骆驼接触染病的,因为从他体内分离出的冠状病毒与其农场里的骆驼中存在“相同的基因序列”。而且,这是在沙特阿拉伯首次确认的人类与骆驼直接接触后感染中东呼吸综合征冠状病毒的病例。

由于患者曾直接接触骆驼的鼻腔分泌物,因此推断骆驼是导致其感染中东呼吸综合征冠状病毒的源头。这表明这匹骆驼与患者之间存在直接传播,没有任何中间媒介。而且,这匹骆驼以及另外8匹该男子蓄养的骆驼在与患者接触前已经感染了中东呼吸综合征冠状病毒。

但是,骆驼并非是中东呼吸综合征冠状病毒的最终宿主或源头宿主,因为研究发现,这些骆驼只是病毒的中间传播者(中间宿主),有研究表明,传播中东呼吸综合征冠状病毒的宿主源头来自蝙蝠。但冠状病毒在动物中普遍存在,除蝙蝠之外,啮齿动物和野生鸟类也可能感染。



目前没有特效药

目前,MERS-CoV只有几种病毒株可从骆驼传到人类身上,同时这些病毒株在深层肺组织内繁殖得最快。研究表明,MERS如同新型冠状病毒肺炎一样,是没有特效药的,只能进行支持治疗,也无疫苗。预防的方式是减少接触携带病毒的动物。对于中东的公民和前往中东者,需要远离家畜尤其是骆驼。避免生喝骆驼奶和生吃骆驼肉,否则可能会感染MERS。

现在,对于引发新型冠状病毒肺炎的2019-nCoV,尚无法确认其来源,这也增加了治疗的预防的困难,尤其是研发药物和疫苗。现在,研究人员正在争议,蝙蝠,还是蛇是2019-nCoV的源头宿主,而且水貂是否为中间宿主。

但是,目前倾向性意见是,nCoV-2019的源头宿主是蝙蝠,但需要查出中间宿主。因为,人不可吃蝙蝠和把蝙蝠当作宠物来养,而是有中间宿主,如果子狸或竹鼠之类的。但是武汉华南海鲜市场已清除,难以从这一市场的42种野味和几十种海鲜中查出哪种动物身上寄生了nCoV-2019。

从目前的情况看,SARS的发病数发病率最高,MERS的病死率最高,但新型冠状病毒肺炎要比MERS的发病率高,但死亡率低。至于新型冠状病毒肺炎是否比SARS严重,需要未来疫情的发展来判断。

比较三种由冠状病毒引起的疾病——SARS、MERS和新型冠状病毒肺炎的情况(尽管称呼不同,但都是引发肺炎和呼吸道疾病),有助于理解该类病毒引发疾病的流行病学、病理、治愈和疾病转归的种种情况,也有利于对这类疾病的防治。


参考文献
1.Christian Drosten, Ziad A. Memish, et al. Transmission of MERS-Coronavirus in Household Contacts. N Engl J Med 2014; 371:828-835August 28, 2014DOI: 10.1056/NEJMoa1405858
2.Zheng-Li Shi , et al. Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin
doi: https://doi.org/10.1101/2020.01.22.914952
3.Xintian Xu, et al. Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission
SCIENCE CHINA Life Sciences, https://doi.org/10.1007/s11427-020-1637-5
4.北大课题组最新研究提示:新型冠状病毒中间宿主或为水貂,新京报,2020年1月25日
https://new.qq.com/omn/20200125/20200125A0CB0R00.html
5.学者质疑“新型冠状病毒最可能源自蛇”,澎湃新闻,2020-01-24
http://news.bioon.com/article/6749575.html
6.Ewen Callaway & David Cyranoski ,Why snakes probably aren’t spreading the new China virus,Nature,23 JANUARY 2020
https://www.nature.com/articles/d41586-020-00180-8


作者 张田勘


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