五種人新型冠狀病毒研究進展

陳荔萍 周峰

摘 要 冠狀病毒是引起人類呼吸道感染的常見病原體。2003年的嚴重急性呼吸綜合征（SARS）、2012年的中東呼吸綜合征（MERS）以及新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的暴發流行已經引起了全球對于冠狀病毒的廣泛關注。本文就新發現的5種人新型冠狀病毒從病原學、流行病學、致病性、臨床特點、病原學檢測和防治等方面進行綜述。

關鍵詞 呼吸道疾病；人冠狀病毒；研究進展

中圖分類號：R563.1 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2020）20-0009-04

Research progress of five novel corona viruses

CHEN Liping1， ZHOU Feng2

（1. Department of General Practice of Dapuqiao Community Health Service Center of Huangpu District， Shanghai 200023，China； 2. Center for Disease Prevention and Control of Huangpu District， Shanghai 200023， China）

ABSTRACT Corona virus is a common pathogen that causes human respiratory tract infection. The outbreaks of severe acute respiratory syndrome（SARS） in 2003， Middle East respiratory syndrome（MERS） in 2012 and the pneumonia caused by novel corona virus infection（COVID-19） have attracted worldwide concern about corona virus. This article reviews the newly discovered five new human corona viruses in terms of etiology， epidemiology， pathogenicity， clinical characteristics， pathogenic detection and prevention and treatment.

KEY WORDS respiratory disease； human corona virus； research progress

冠狀病毒在自然界中廣泛存在，主要感染脊椎動物，被認為是對人類相對無害的一類病毒。但2003年嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）的暴發流行，顛覆了人類對冠狀病毒的已有認識，意識到其高致病潛能。2004年和2005年又相繼發現人冠狀病毒NL63（human coronavirus NL63，HCoV-NL63）和人冠狀病毒HKU1（human coronavirus HKU1，HCoV-HKU1）。而2012年9月發現的中東呼吸綜合征冠狀病毒（middle east respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV），其高病死率再次警示冠狀病毒可對人類產生嚴重致病性。2019年12月又出現了一種新型冠狀病毒——嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（SARS-CoV-2），感染疫情目前已構成全球性大流行。現就自SARS以來全球新發現的5種人新型冠狀病毒的研究進展進行綜述。

1 冠狀病毒簡介

冠狀病毒于1937年首次從禽類分離，是一種具有包膜的單股正鏈RNA病毒，直徑約80～200 nm，包膜上有棘突，是已知最大的RNA病毒。1965年Tyrrell等將人鼻沖洗液接種人胚氣管細胞，發現有病毒增殖，1968年被鑒定為人冠狀病毒。1975年，國際病毒命名委員會正式將其命名為“冠狀病毒科（coronaviridae）”，分為α、β、γ、δ 4組，其中β冠狀病毒又分A、B、C、D 4個亞組[1]。目前發現能感染人的冠狀病毒主要為α、β兩大組。經典人冠狀病毒包括2個血清型：人冠狀病毒229E（human coronavirus 229E，HCoV-229E）和人冠狀病毒OC43（human coronavirus OC43，HCoV-OC43）。7種人冠狀病毒的特點總結見表1。

2 近年發現的5種人新型冠狀病毒

2.1 SARS-CoV

2002年11月嚴重急性呼吸綜合征（SARS）始于廣東省佛山市，之后在全球32個國家和地區流行，全球累計報告發病8 422例，死亡916例，病死率近11%。SARS-CoV傳染性較強，具有家庭、醫院和社區聚集性感染特征，超級傳播現象是SARS疫情早期的一大特點，北京市的1例患者在發病后產生四代病例，累計76例感染[2]。SARS-CoV感染常以發熱為首發癥狀，體溫一般高于38℃，可伴有畏寒、乏力、干咳、胸悶、氣促，嚴重者發展為急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），呼吸困難和低氧血癥常在發病6～12 d后出現，部分患者有腹瀉等胃腸炎癥狀。SARS患者外周血白細胞計數通常正常，淋巴細胞減少，部分病例血小板減少。影像學檢查主要表現為磨玻璃樣或網格樣改變的間質性炎癥和斑片狀陰影的實質性滲出。

SARS-CoV常用檢測方法包括核酸檢測和血清學檢測。核酸檢測主要通過逆轉錄-聚合酶鏈反應（RT-PCR）檢測患者呼吸道分泌物、糞便等標本中的病毒RNA。血清學常采用酶聯免疫吸附法（ELISA）和間接免疫熒光法（IFA）檢測血清中特異性IgM、IgG或總抗體，其中一種抗體陽性或有4倍及以上升高具有病原學診斷意義，由于抗體出現時間較晚，故不能用作早期診斷。國內外研究者還嘗試將基因芯片技術應用在病毒檢測上，以提高檢測的靈敏性和特異性，并可適應冠狀病毒種類多且快速變異的特性，實現高通量檢測[3]。

目前尚無針對SARS-CoV感染的特異性藥物和疫苗，臨床治療以對癥支持治療和針對并發癥的治療為主。紀曉光等[4]在體外實驗中證實干擾素α、γ均有抗SARS-CoV作用，Carbajo-Lozoya等[5]在細胞實驗中發現低濃度、非細胞毒性的他克莫司（FK506）能強抑制SARS-CoV，這些研究為臨床治療SARS-CoV感染提供了實驗依據。

2.2 HCoV-NL63

HCoV-NL63是2004年荷蘭學者首先從1例患毛細支氣管炎、結膜炎的7月齡嬰兒身上分離獲得。在基因進化樹中，HCoV-NL63和HCoV-229E關系密切[6]。HCoV-NL63是引起上呼吸道感染的常見原因，在世界范圍內廣泛流行。感染者以嬰幼兒居多，感染率在2%左右。HCoV-NL63感染的高峰期一般認為是在冬春季節，但不同地區存在差異。HCoV-NL63感染引起的臨床癥狀一般比較溫和，主要為發熱、咳嗽、咽痛等普通感冒癥狀，但在嬰幼兒、老年人、合并基礎疾病或免疫力低下的人群中也可引起較嚴重的呼吸道癥狀。嬰幼兒可引發支氣管肺炎和毛細支氣管炎，部分患者可伴有腹痛、腹瀉等消化道癥狀。另外，HCoV-NL63感染與喉炎的發生相關[7-8]，并可導致哮喘加劇、高熱驚厥[9-10]。HCoV-NL63感染常合并其他呼吸道病毒混合感染，包括呼吸道合胞病毒、副流感病毒、甲型和乙型流感病毒等[11]。2018年廣州的一項研究[12]報告了23例由HCoV-NL63引起的嚴重下呼吸道感染患兒，其中一半是由新亞型C3引起的，提示HCoV-NL63在持續突變，并可導致嚴重下呼吸道疾病。

目前，HCoV-NL63感染的實驗室診斷多采用RTPCR技術，主要針對HCoV-NL63 1a、1b基因的保守片段進行檢測。對HCoV-NL63感染尚無特效藥物和疫苗。Pyrc等[13]設計針對HCoV-NL63棘突S基因保守序列的兩個小干擾RNA（siRNA）可以抑制病毒復制，靜脈注射免疫球蛋白、6-氮尿苷等有一定的抑制HCoV-NL63感染的作用。有研究發現免疫抑制劑FK506亦可抑制HCoV-NL63復制[7]。

2.3 HCoV-HKU1

HCoV-HKU1首次于2005年從1例71歲香港肺炎患者體內分離所得，有A、B、C 3種基因型，其中C型是由A、B型基因重組而成。HCoV-HKU1感染全球均有報道，發生率在0%～4.4%，中位發生率0.9%[14]。我國HCoV-HKU1感染高發于冬春季，但病毒檢出率受季節和檢測方法等影響，其流行趨勢尚須更多研究證實。HCoV-HKU1引起上呼吸道感染主要表現為發熱、流涕、咳嗽，下呼吸道感染主要引起細支氣管炎和肺炎。HCoV-HKUI感染癥狀相對較輕，大都為自限性，但合并有基礎疾病或免疫抑制的患者感染后會出現較重癥狀，甚至引起ARDS。有研究發現幼兒HCoV-HKU1感染與熱驚厥、胃腸道疾病及急性哮喘發作有關[15-16]。

HCoV-HKU1感染的診斷方法多采用RT-PCR法檢測呼吸道標本中的病毒核酸。周為民等[17]構建S、N蛋白真核表達質粒轉染細胞，并建立IFA血清學檢測，結合RT-PCR檢查可降低假陰性率。

2.4 MERS-CoV

MERS-CoV于2012年9月首次在沙特被發現，之后在全球27個國家傳播。MERS-CoV是繼SARS-CoV之后又一可引起嚴重呼吸系統疾病并有高致死率的冠狀病毒。截至2019年11月底，全球共報告MERS病例2 494例，其中死亡858例，病死率為34.4%[18]。

MERS常見臨床表現是發熱伴寒戰、咳嗽、氣短、肌肉酸痛，部分有腹痛腹瀉、惡心嘔吐等胃腸道癥狀，重癥病例可在一周內迅速進展為呼吸衰竭或多器官功能衰竭，特別是腎功能衰竭而危及生命[19]。老年人、免疫缺陷者和慢性病患者在感染后更易出現嚴重癥狀。實驗室檢查主要表現為淋巴細胞和血小板計數減少，乳酸脫氫酶、谷草轉氨酶、肌酸激酶升高[20]。MERS肺炎CT特征以雙側胸膜下和基底部肺組織受累為主的廣泛磨玻璃樣密度影，實變影較少見，呈機化性肺炎的表現傾向[21]。

對MERS-CoV的實驗室診斷主要是用RT-PCR法檢測病毒RNA，以及采用ELISA、IFA、中和試驗（neutralization test，NT）等方法檢測血清中病毒抗體。

目前尚無針對MERS的特效藥，臨床上以對癥支持治療、防止并發癥發生為主。恒河猴試驗發現利巴韋林和干擾素α 2b聯合治療能顯著改善MERS-CoV感染預后[22]。Chan等[23]發現在絨猴模型中單獨或聯合使用洛匹那韋/利托那韋和干擾素-b 1b均能減輕MERS-CoV感染。另有研究將MERS-CoV免疫的駱駝血清樣本輸注給受感染小鼠，小鼠肺組織病理學改變有減輕，提示康復者血清有治療潛力[24]。復旦大學與美國國立衛生院合作開發了對MERS-CoV具有高抑制活性的全人源單克隆抗體（m336），與MERS-CoV的結合親和力常數達到“皮摩爾”（picomolar）級別[25]。我國學者[26]還從MERS-CoV感染治愈者血清中分離出一種全人源中和抗體MCA1，該抗體在狨猴模型中能完全抑制MERS-CoV復制。目前針對MERS-CoV的疫苗尚處于實驗室研究階段。

2.5 SARS-CoV-2

2019年12月，湖北省武漢市陸續出現不明原因肺炎病例，從患者支氣管肺泡灌洗液中發現一種新型冠狀病毒，國際病毒分類委員會將其命名為SARSCoV-2[27]。研究顯示SARS-CoV-2與蝙蝠SARS樣冠狀病毒（bat-SL-CoVZC45）同源性達85%以上，其基因特征與SARS-CoV和MERS-CoV有明顯區別[28]。世界衛生組織將SARS-CoV-2感染的疾病命名為2019冠狀病毒病（COVID-19）。SARS-CoV-2短時間內迅速在全球流行，截至2020年5月20日，國內累計確診84 505例，死亡4 645例，國外累計確診4 890 010例，死亡320 659例。

COVID-19以發熱、乏力、干咳為主要臨床表現，少數患者伴有腹瀉等胃腸道癥狀。輕型患者僅表現為低熱、輕微乏力等，無肺炎表現。重癥患者多在發病一周后出現呼吸困難和（或）低氧血癥，嚴重者快速進展為ARDS、膿毒癥休克、難以糾正的代謝性酸中毒和凝血功能障礙等。重型、危重型患者病程中可為中低熱，甚至無明顯發熱。發病早期外周血白細胞總數正常或減少，淋巴細胞計數減少，部分患者可出現肝酶、乳酸脫氫酶、肌酶和肌紅蛋白水平增高；部分危重者可見肌鈣蛋白水平增高。多數患者C反應蛋白水平和血沉速率升高，降鈣素原水平正常。胸部CT早期呈現多發小斑片影及間質改變，肺外帶明顯，進而發展為雙肺多發磨玻璃影、浸潤影，嚴重者可出現肺實變，胸腔積液少見。

中國疾病預防控制中心對國內72 314例SARSCoV-2感染病例進行總結發現，81%為輕癥，14%為重癥，5%是危重。有既往合并癥的患者病死率較高，其中合并心血管疾病患者病死率為10.5%，糖尿病者為7.3%，慢性呼吸系統疾病者為6.3%，高血壓者為6.0%，癌癥者為5.6%。COVID-19目前的粗病死率為2.6%，確切的病死率尚需更多流行病學數據[29]。

對SARS-CoV-2感染的檢測主要通過對呼吸道標本或血液標本進行實時熒光RT-PCR檢測、病毒基因測序，以及血清特異性IgM和IgG檢測。

尚未發現有針對SARS-CoV-2特效的抗病毒治療方法和疫苗。治療上以對癥支持治療、氧療、循環支持為主。《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第七版）》中推薦了可能有效的抗病毒藥物，包括a-干擾素、洛匹那韋/利托那韋、利巴韋林、磷酸氯喹、阿比多爾等。腺苷類似物瑞德西韋在體外實驗中被證實對SARS-CoV-2有抑制作用，在美國首例COVID-19患者的診療過程中表現出較好療效[30]，但其治療有效性還需進一步的臨床試驗評估驗證。其他有治療前景的抗病毒藥物還有達蘆那韋、法匹拉韋、單克隆抗體等。康復者血漿主要用于病情進展較快、重型和危重型患者。此外，中醫藥治療發揮了中醫扶正祛邪和多靶點治療的特點，協同西醫治療手段，取得了良好臨床療效。

3 總結

5種人新型冠狀病毒中，HCoV-NL63、HCoV-HKU1致病性相對較弱，免疫功能低下的人群如嬰幼兒和老年人為主要感染對象。SARS-CoV、MERS-CoV和SARSCoV-2在種屬進化上均與蝙蝠冠狀病毒關系密切，具有人際傳播能力，可引起重癥呼吸道綜合征，老年人和有慢性基礎疾病者感染后更易出現嚴重癥狀和較高病死率。目前對于冠狀病毒在病源動物和人之間的傳播途徑、病毒變異、抗病毒藥物及疫苗的研制等問題上仍有待更多深入研究。同時，必須對未來可能出現的其他新型冠狀病毒進行密切監測。

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