意见:比较冠状病毒
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意见:比较冠状病毒

除了持续争取的SARS-COV-2病毒外,对类似病原体的研究可以有助于与Covid-19大流行和未来疾病爆发的斗争。

尼古拉Petrosillo
2021年6月1日

上图:©ISTOCK.COM,RLT_IMAGES.

COVID-19不是人类首次遭遇冠状病毒疫情。一种相关病原体SARS-CoV于2002年11月在中国佛山首次出现。2003年2月,该病毒被传到香港,并由此引发的严重急性呼吸系统综合症(SARS)在全球传播。到2004年5月,这一流行病得到了平息。近十年后,2012年4月,约旦出现了第一例中东呼吸综合征(MERS)病例。该地区国家的疫情持续蔓延,中东呼吸综合征病例在中东以外的国家出现。通过比较和研究这些类似冠状病毒的特征以及它们引发的疫情,我们可以对SARS-CoV-2了解很多。

SARS-COV-2属于封闭的单链RNA病毒的多样性冠状虫病毒。在四个属(α,β,γ和δ)中,由于它们的交叉动物障碍倾向,α和β冠状病毒是与公共卫生最相关的,从而成为人类病原体。SARS-COV,SARS-COV-2和MERS-COV都是β冠心病,具有高发病率,死亡率和传播性。其他人类冠状病毒,α和β多种α和β多种,负责高达常见的感冒病例的三分之一,有时会导致胃肠炎。

SARS-CoV、SARS-CoV-2和MERS-CoV均由非结构复制酶蛋白和四种结构蛋白组成:spike (S)、envelope (E)、membrane (M)和核衣壳(N)蛋白。N蛋白稳定RNA基因组,S、E和M蛋白共同创造病毒包膜。系统发育分析表明,SARS-CoV-2与2015 - 2018年中国马蹄蝙蝠分离的SARS-CoV和SARS-like冠状病毒属于不同于MERS-CoV的分支,与蝙蝠SARS-like冠状病毒的关系比SARS-CoV更密切。

SARS-CoV-2属于一个病毒家族,它包括导致最近和持续流行的病原体。

基于基因组分析的积累证据表明,SARS-COV-2与SARS-COV相同的人细胞受体,血管紧张素转换酶2(ACE2) - 对受体亲和力的分析表明,SARS-COV-2比SARS更有效地结合ACE2-CoV确实 - 虽然MERS-COV使用二肽基肽酶4(DPP4)进入宿主细胞。但致病性在三种病毒中是不同的。SARS-COV-2和SARS-COV的发病机制与涉及称为细胞因子风暴的炎症蛋白质急剧增加的免疫系统现象有关,而MERS-COV的蛋白质靶向宿主干扰素以灭活自然杀伤细胞。除了启动细胞因子风暴之外,SARS-COV-2还促进了各种细胞死亡计划,如糊化症,细胞凋亡和坏死,这可能有助于Covid-19发病机制。In the immediate future, an in-depth study of these peculiarities of SARS-CoV-2 requires novel approaches—i.e., omnigenetics, network immunological and biological approaches, etc.—to identify intrinsic factors (genetic risks, immune response kinetics, and other determinants) and biomarkers associated with COVID-19 severity.

虽然它变化很快,按照2020年8月在美国,新冠肺炎的病死率为4.4%,而SARS和MERS的病死率分别为9.5%和34.4%。这可以部分解释为,MERS- cov和SARS- cov感染的病死率可能高估了真实的死亡率,因为SARS和特别是MERS的轻度病例可能被当时的监测系统忽略了。

关于传播能力的差异,用来描述这种传播的一种度量是基本繁殖率(R0),其定义为一个感染者二次传播的平均次数。根据一项去年发布,SARS-COV-2,SARS-COV和MERS-COV的R0估计分别平均为2.5,2.4和0.69。孵育期的范围为4-11,2至7,以及SARS-COV-2,SARS-COV和MERS-COV的2至14天。

与SARS-CoV和MERS-CoV不同,SARS-CoV-2的传播方式多种多样,其结构针对不同的环境条件进行了优化。在大流行期间,SARS-CoV-2经历了基因组重组,导致新变种这呈现在世界各地的患者中 - 一种免疫学逃逸的重要手段。

在过去一年半的时间里,许多科学研究致力于新冠肺炎,但仍有许多问题没有得到解答:为什么新冠肺炎传播如此迅速?新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的结构特点是否与其快速传播有关?与其他冠状病毒疾病相比,是否有宿主或环境因素导致COVID-19病程不同?疫情期间积累的知识是否有助于我们抗击新冠肺炎?研究人员可以通过继续研究SARS-CoV-2的复杂性来回答这些关键问题。但科学家也应该考虑这种病毒的结构和行为,以及它们引发的疫情。

已经,SARS-COV-2变体的出现增加了病毒的传播性,高于武汉出现的原始菌株的50%。与这些变体相关的同时,与这些变种相关的住院和死亡率在所有年龄组中都升起,特别是在老年人的老年患者中。这些变体的修订R0估计增加到3.5左右。

深入研究SARS-CoV-2至关重要,特别是考虑到这种病毒在全球各地的人群中持续变化和适应的事实。但科学家应该记住,SARS-CoV-2属于一个病毒家族,它包括导致最近和正在流行的病原体。了解冠状病毒之间的进化、结构和功能关系,有助于预防或减轻即将从动物传染给人类的下一个病原体。

尼古拉Petrosillo是意大利Lazzaro Spallanzani国家传染病研究所的临床和研究部门主任。到了他nicola.petrosillo@inmi.it