中國醫學科學院如何用5例病症找出新型冠狀病毒

摘要：與之相似度最高的是2005年在舟山發現的兩株菊頭蝠攜帶的SARS樣冠狀病毒（SL-CoV ZC45和ZXC21），為87.6％至87.7％，不過，令人驚訝的是，在冠狀病毒最保守的RNA聚合酶序列上，樣本病毒與蝙蝠病毒SL-CoV ZC45只顯示出89.0%的一致性。它們與SARS冠狀病毒和MERS冠狀病毒的核苷酸相似度則分別為79.0%和51.8%，可能與SARS病毒使用相同的受體。

（原標題：還原始末：中國醫學科學院如何用5例病症找出新型冠狀病毒）

澎湃新聞記者 虞涵棋

此次新型冠狀病毒肺炎的「元兇」是如何被鑒定出來的？中國醫學科學院等科研單位1月30日發表在《中華醫學雜誌》英文版上的一篇論文記錄了發現過程。

研究團隊收集了武漢金銀潭醫院5例重症肺炎患者的臨床數據和支氣管肺泡灌洗液（BAL）樣本，利用下一代測序技術檢測灌洗液中提取的核酸。最後，研究團隊分離出病毒並建立起最有可能的系統發育樹。

測序結果顯示，5個樣本均存在一種此前未知的β屬冠狀病毒（SARS、MERS亦為該屬）。

這5株病毒序列高度同源，其核苷酸相似度高達99.8%至99.9%。它們與SARS冠狀病毒和MERS冠狀病毒的核苷酸相似度則分別為79.0%和51.8%，可能與SARS病毒使用相同的受體。

從系統發育的角度來看，這種新型冠狀病毒最接近2005年發現於浙江舟山菊頭蝠體內的SARS樣冠狀病毒，核苷酸相似度為87.6%至87.7%，但處於不同的分支。此外，它們都包括一個完整的開放閱讀框8基因區域，進一步表明新病毒可能起源於蝙蝠。

來自5例病患肺深部的樣本

5例患者發病時間為2019年12月15日至12月22日不等，於12月18日至29日之間入住金銀潭醫院，表現出發熱、咳嗽，白細胞計數不同，但淋巴細胞數普遍低。患者病情進展迅速，截至論文完成有4例出現急性呼吸窘迫綜合征，2例給予體外膜肺氧合，1例出院，1例死亡。其中，有2例未報告華南海鮮市場接觸。

具體來說，1號病例為65歲男性，華南海鮮市場商戶，發病時咳嗽少痰，持續發燒，16天後發展出嚴重氣短。

2號病例為49歲女性，華南海鮮市場員工，發病時高燒、幹咳，5天後出現呼吸困難。。

3號病例為52歲女性，發燒、咳嗽，CT胸片呈現玻璃樣渾濁，唯一未出現急性呼吸窘迫綜合征的病例，1月8日（出現症狀後17天）出院。

4號病例為41歲男性，發病時高燒、幹咳，7天後發展出急性呼吸道窘迫綜合征。

5號病例為61歲男性，在華南海鮮市場工作，發燒、咳嗽、呼吸困難7天後住院，合併慢性肝病和腹腔黏液瘤，最終死於多器官衰竭。

從2019年12月24日至2020年1月1日，研究人員對這5例病患完成了采樣，作為國家衛健委認可的突發公共衛生事件調查內容。

拼出病毒全基因組

每個樣品包含200微升的支氣管肺泡灌洗液，研究人員從中提取核酸，獲得了50微升的洗脫液。

原始測序數據經過濾後，得到了12.0%至92.0%的高質量數據，其中，5號樣本具有最高的病毒讀取比例。幾乎所有的病毒讀取數據都屬於冠狀病毒。經過拼接，研究人員得出了病毒的全基因組序列。每個樣本對全基因組序列的映射比例從4號樣本的0.27%到5號病人的85%不等。

此外，樣本幾乎沒有讀出任何已知細菌病原體，包括鏈球菌、鮑曼不動桿菌和假單胞菌。

這5個拼接出的冠狀病毒全基因組序列的核苷酸相似度高達99.8%至99.9%。基因組結構5′-ORF1ab–S–E–M–N–3′與最著名的蝙蝠SARS樣冠狀病毒相似。此外，它們具有Sarbecovirus亞屬特徵的開放閱讀框。

新病毒！可能起源於蝙蝠

同源性分析表明，這些全基因組序列與SARS冠狀病毒和MERS冠狀病毒的相似度則分別為79.0%和51.8%。

與之相似度最高的是2005年在舟山發現的兩株菊頭蝠攜帶的SARS樣冠狀病毒（SL-CoV ZC45和ZXC21），為87.6％至87.7％，不過，令人驚訝的是，在冠狀病毒最保守的RNA聚合酶序列上，樣本病毒與蝙蝠病毒SL-CoV ZC45只顯示出89.0%的一致性。

根據國際病毒分類學委員會的標準，一致性低於90%即可判定為一種新病毒。

構建起來的系統發育樹顯示，新型冠狀病毒和蝙蝠SL-CoV ZC45和ZXC21病毒密切相關，但屬於一個獨立的進化分支。新病毒包含ORF3和完整的ORF8基因區域，這是蝙蝠源冠狀病毒的特徵序列。種種跡象表明它很可能起源於蝙蝠

此外，它可能的受體結合區氨基酸序列類似於SARS病毒，或許使用相同的受體。

國家衛健委病原系統生物學重點實驗室和中國醫學科學院/北京協和醫學院病原生物學研究所克里斯托弗·梅里埃實驗室是論文的第一單位。

1月12日，世界衛生組織將新型冠狀病毒暫時命名為2019nCoV，為歷史上第7個可感染人的冠狀病毒。

1月26日，這5株2019新型冠狀病毒全基因組序列被國家基因組科學數據中心（NGDC）收錄。

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