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復旦大學張永振團隊首次報道新型冠狀病毒的臨床,流行病學,生物學特征
2020-02-04 iNature

  SARS和Zika等新興傳染病對公共衛生構成了重大威脅。盡管進行了廣泛的研究,但是如何,何時何地出現新疾病仍然是不確定的來源。最近在中國湖北省武漢市報告了一種嚴重的呼吸系統疾病。自第一位患者于2019年12月12日住院以來,截至2020年2月3日,已報告至少17205例病例。流行病學調查表明,此次暴發與武漢的海鮮市場有關。 2020年2月3日,復旦大學張永振團隊在Nature 在線發表題為“A new coronavirus associated with human respiratory disease in China”的研究論文,該研究報告了一名在海鮮市場上工作的患者,該患者于2019年12月26日入住武漢市中心醫院,患有嚴重的呼吸系統綜合癥,包括發燒,頭暈和咳嗽。支氣管肺泡灌洗液樣品的基因組RNA測序,鑒定了一種新型的RNA冠狀病毒,在此稱為為WH-Human-1冠狀病毒(也是后面稱為的2019-CoV)。對完整病毒基因組(29,903個核苷酸)的系統進化分析表明,該病毒與一組SARS樣冠狀病毒最相似(89.1%核苷酸相似性)。2019-nCoV和SARS-CoV RBD結構域之間氨基酸序列的高度相似性和預測的蛋白質結構表明,2019-nCoV可能有效地利用人ACE2作為細胞進入受體,潛在地促進了人與人之間的傳播。

  2019-nCoV與蝙蝠冠狀病毒最密切相關,甚至在nsp7和E蛋白中與Bat-SL-CoVZC45表現出100%的氨基酸相似性。因此,這些數據表明蝙蝠可能是2019-nCoV的宿主。 但是,由于首次報告該病時市場上有多種動物在出售,因此需要更多的工作來確定2019-nCoV的天然宿主和中間宿主。

  研究的患者是一名41歲的男性,無肝炎,結核病或糖尿病病史。他病發六天后于2019年12月26日在武漢市中心醫院住院?;颊咴诰驮\一周后報告發燒,胸悶,無力咳嗽,疼痛和無力。心血管,腹部和神經系統檢查均正常。觀察到輕度的淋巴細胞減少癥,但在全血細胞計數(CBC)測試中,白細胞和血小板計數正常。在血液化學測試中,觀察到C反應蛋白升高,并且天冬氨酸轉氨酶,乳酸脫氫酶和肌酸激酶的水平略有升高。通過動脈血氣(ABG)測試,該患者患有輕度低氧血癥。在入院的第一天(發病后的第6天),胸部X線照片異常,并伴有空域陰影。初步的病原學調查排除了流感病毒,肺炎衣原體和肺炎支原體的存在。盡管進行了抗生素,抗病毒和糖皮質激素的聯合治療,但患者表現出呼吸衰竭,并接受了高流量無創通氣。治療三天后患者的病情沒有改善,他被送進了重癥監護室(ICU)。該患者入院6天后被轉移到武漢的另一家醫院接受進一步治療。

  武漢市疾病預防控制中心(CDC)的流行病學調查顯示,該患者在當地的室內海鮮市場工作。值得注意的是,除魚類和貝類外,在暴發開始之前,該市場上還出售各種活的野生動物,包括刺猬,蛇和鳥類(斑鳩),以及動物尸體和動物肉。盡管患者可能與市場上的野生動物接觸過,但他回憶說沒有接觸活禽。

  為了調查與該疾病相關的可能病原,研究人員收集了支氣管肺泡灌洗液(BALF)并進行了深轉錄組測序。臨床標本在上海公共衛生臨床中心的生物安全3級實驗室中處理。從200μlBAL液中提取總RNA,并使用Illumina MiniSeq構建亞轉錄組文庫,用于成對末端(150 bp)測序。該研究總共產生了56,565,928個從頭開始的序列讀取組裝并篩選潛在的病原體。在Megahit組裝的384,096個重疊群中,最長的(30,474個核苷酸[nt])具有很高的豐度,并且與蝙蝠SARS樣冠狀病毒分離株bat-SL-CoVZC45高度相似。分別通過RT-PCR和5‘/ 3’RACE試劑盒(TaKaRa)確定并確認了這種新型病毒的基因組序列及其末端。將該新病毒命名為WH-人類1型冠狀病毒(WHCV)(也稱為“ 2019-nCoV”),其整個基因組序列(29,903 nt)上傳到GenBank,登錄號為MN908947。通過定量PCR(qPCR)估計BALF樣品中的病毒載量為3.95×10^8拷貝/ mL。

  對完整病毒基因組(29,903個核苷酸)的系統進化分析表明,該病毒與一組SARS樣冠狀病毒最相似(89.1%核苷酸相似性)。2019-nCoV和SARS-CoV RBD結構域之間氨基酸序列的高度相似性和預測的蛋白質結構表明,2019-nCoV可能有效地利用人ACE2作為細胞進入受體,潛在地促進了人與人之間的傳播。

  盡管在中國的蝙蝠中廣泛發現了SARS樣病毒,但與SARS-CoV相同的病毒尚未記錄。 值得注意的是,2019-nCoV與蝙蝠冠狀病毒最密切相關,甚至在nsp7和E蛋白中與Bat-SL-CoVZC45表現出100%的氨基酸相似性。 因此,這些數據表明蝙蝠可能是2019-nCoV的宿主。 但是,由于首次報告該病時市場上有多種動物在出售,因此需要更多的工作來確定2019-nCoV的天然宿主和中間宿主。

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