果子貍SARS冠狀病毒

(重定向自果子狸SARS冠状病毒

果子貍SARS冠狀病毒(Civet SARS-CoV[1])是感染果子貍嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒(SARSr-CoV),與感染人類、造成2002年至2003年SARS事件严重急性呼吸道综合征冠状病毒(SARS-CoV)高度相似,基因組序列相似度約99.8%。由於疫情初期染病的幾名病人都曾在市場中與果子貍接觸,果子貍可能是人類SARS冠狀病毒的直接來源;2003年底中國廣州又有四人染疫,經序列分析發現與果子貍的病毒相似度達99.9%,亦為SARS冠狀病毒由果子貍傳染給人的案例。

果子貍SARS冠狀病毒Infobox info icon.svg
病毒分類 e
–未分级– 病毒 Virus
域: 核糖病毒域 Riboviria
界: 正核糖病毒界 Orthornavirae
门: 小核糖病毒门 Pisuviricota
纲: 小南嵌套病毒纲 Pisoniviricetes
目: 網巢病毒目 Nidovirales
科: 冠状病毒科 Coronaviridae
属: 乙型冠狀病毒屬 Betacoronavirus
亚属: SARS乙型冠状病毒亚属 Sarbecovirus
种: 嚴重急性呼吸系統綜合症相關冠狀病毒 Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus
病毒株 果子貍SARS冠狀病毒 Civet SARS-CoV

後續研究普查中國各地飼養的果子貍,除少數個案外均沒有發現SARS相關病毒,顯示果子貍可能並非SARS冠狀病毒的自然宿主,僅是促使病毒從自然宿主(蝙蝠)散播至人類的中間宿主[2]。果子貍SARS冠狀病毒雖與人類SARS冠狀病毒高度相似,但刺突蛋白的受體結合結構域(RBD)中有少數位點差異,編碼輔助蛋白的ORF8也比人類病毒多出了一段長29nt的序列,病毒跨越物種障礙感染人類時在這些區域發生變異,可能與適應新的宿主環境有關。

發現编辑

SARS事件爆發後,研究人員檢測中國廣東深圳市場中販售的野生動物,發現果子貍鼬獾帶有SARS冠狀病毒,並從果子貍的鼻腔樣本得到了SZ3與SZ16兩個完整的SARS冠狀病毒基因組序列,與人類SARS冠狀病毒Tor2的序列相似度為99.8%[3],且對常接觸果子貍的市場工作人員進行的血清試驗結果發現他們帶有SARS抗體的比率高於一般人群,顯示果子貍可能是SARS冠狀病毒的直接來源[4]。2003年5月,為控制疫情,廣東市場中的果子貍遭到撲殺,直到8月底禁令解除後才重新上架販賣[5]

2003年12月,在世界衛生組織宣布SARS疫情已受控制的半年後,廣州又爆發新一波疫情,有四人被感染,當地市場與餐廳中販售的果子貍也檢測出SARS冠狀病毒(Civet007、Civet010、Civet014、Civet019、Civet020),其序列與兩名病人(餐廳的服務生與顧客)的SARS冠狀病毒序列相似度為99.9%,顯示感染這四人的病毒並非2002年至2003年疫情的人類病毒,而是來自果子貍,為果子貍SARS冠狀病毒再度感染人類的案例[6][7]。因疫情再起,廣州市場中的果子貍再次因防疫而遭到撲殺[5]

2004年底有研究人員調查廣東、湖南河南農場中的果子狸,僅在廣東汕尾一座農場中發現有部分個體具有SARS冠狀病毒的抗體(表示曾接觸病毒)[8]。隔年有研究普查了超過1000隻中國12個省份飼養的果子貍[5],另有研究調查香港的野生果子貍[9],皆沒有發現任何個體感染SARS冠狀病毒[註 1],前者調查的對象包括河南一處供貨給廣州市場的果子狸農場,在市場中果子貍檢測均為陽性,但河南農場中所有個體均為陰性,顯示果子貍應是在市場才被感染[5]。此外在實驗室中以人類SARS冠狀病毒感染果子貍後可見其出現典型臨床症狀,這些研究顯示果子貍雖可能是人類SARS冠狀病毒的來源,但應不是其自然宿主,而僅是加速病毒從自然宿主散播至人類的中間宿主,其本身也是被別種動物感染才帶有病毒[2]

與人類SARS冠狀病毒的差異编辑

果子貍SARS冠狀病毒與人類SARS冠狀病毒的基因組序列高度相似,差異之處包括編碼輔助蛋白的ORF8中一段長29個鹼基的插入序列,以及刺突蛋白和宿主細胞受體ACE2結合的受體結合結構域(RBD)少數位點的差異[12]

受體結合結構域编辑

有研究顯示2002年至2003年SARS事件中的人類SARS冠狀病毒(TOR2)、2003年底廣州再次出現的人類SARS冠狀病毒與果子貍SARS冠狀病毒之刺突蛋白(S)中的受體結合結構域(RBD)皆可有效率地與果子貍細胞表面的ACE2受體結合,但三者中僅TOR2可結合人類的ACE2[13]。果子貍作為SARS冠狀病毒的中間宿主,可能提供其逐漸變異的環境,大多數果子貍SARS冠狀病毒刺突蛋白的第479個胺基酸離胺酸,人類SARS冠狀病毒的這個位點則為天門冬醯胺絲胺酸,人類的ACE2無法與此位點的離胺酸結合,但果子貍的ACE2可結合離胺酸或天門冬醯胺,因此果子貍病毒可能是SARS從自然宿主傳播給人類的過程中重要的中間型態;另外刺突蛋白的第487個胺基酸在2002年至2003年的病例中均為蘇胺酸,在2003年底的病例以及絕大多數果子貍冠狀病毒中則為絲胺酸,後者與人類ACE2的結合力比前者低了約20倍,僅有一個果子貍病毒的序列在此位點為蘇胺酸,且該序列刺突蛋白的第479個胺基酸為天門冬醯胺,這種少見的胺基酸組合可能對適應人體環境、造成有效率的傳染相當重要[13][12]

ORF8编辑

果子貍SARS冠狀病毒在編碼輔助蛋白的ORF8序列中有一段長29nt的插入序列[註 3],人類SARS冠狀病毒則僅有5個疫情初期病例(GZ02、HGZ8L1-A、HSZ-A、HSZ-B與HSZ-C[6][註 2]體內的病毒具有此插入序列,絕大多數皆無[2]。人類SARS冠狀病毒的ORF8因為此29nt的缺失而被分成8a與8b兩個較小的開放閱讀框,ORF8序列的改變可能與SARS冠狀病毒跨越物種障礙、對人體環境的適應有關[14]

來源编辑

2005年起,許多研究陸續顯示中華菊頭蝠馬鐵菊頭蝠等多種蝙蝠體內帶有SARS相關病毒,故蝙蝠可能才是SARS冠狀病毒的自然宿主,經由果子貍間接將病毒傳給人類[2][15]。2017年,有學者提出果子貍SARS冠狀病毒的來源可能是WIV16病毒與Rf4092病毒株發生基因重組而形成的病毒株[14][16],前者是迄今發現與人類/果子貍的SARS冠狀病毒基因組序列相似度最高的中華菊頭蝠病毒株,但在ORF8的相似度不高[17];後者則是ORF8與人類/果子貍SARS冠狀病毒高度相似(僅有10個鹼基不同)的馬鐵菊頭蝠病毒株[16]

演化樹编辑

截至2021年1月 (2021-01)SARS-CoV與相關病毒株的系統發生樹

16BO133 與SARS-COV相似度82.8 % · 马铁菊头蝠 · 韓國全羅北道 (2016年採集、2019年發表)[18]

Rf1 87.8 % · 马铁菊头蝠 · 中國湖北宜昌 (2004年採集、2005年發表)[15]

BtCoV HKU3 87.9 % · 中华菊头蝠 · 香港、中國廣東 (2004年採集、2005年發表、2010年又發表若干新病毒株)[2]

LYRa11 90.9 % · 中菊头蝠 · 中國雲南保山 (2011年採集、2014年發表)[19]

Rp3 92.6 % · 皮氏菊头蝠 · 中國廣西南寧 (2004年採集、2005年發表)[15]

SL-CoV YNLF_31C 93.5 % · 马铁菊头蝠 · 中國雲南禄丰 (2013年採集、2015年發表)[20]

SL-CoV YNLF_34C 93.5 % · 马铁菊头蝠 · 中國雲南禄丰 (2013年採集、2015年發表)[20]

SHC014 95.4 % · 中華菊頭蝠 · 中國雲南昆明 (2011年採集、2013年發表)[21]

WIV1 95.6 % · 中华菊头蝠 · 中國雲南昆明 (2012年採集、2013年發表)[21]

WIV16 96.0 % · 中华菊头蝠 · 中國雲南昆明 (2013年採集、2016年發表)[17]

果子貍SARS冠狀病毒 99.8 % · 果子狸 · 中國廣東[2]

SARS-CoV 100 %

SARS-CoV-2 79 %

  蝙蝠病毒
  果子狸病毒
  人類病毒


註腳编辑

  1. ^ 中國科學院武漢病毒研究所的研究人員在湖北養殖的果子貍中發現SARS冠狀病毒,為在市場以外的果子貍中發現SARS冠狀病毒的極少數個案[10][11]
  2. ^ 2.0 2.1 另外有4個初期病例在ORF8有一段長82nt的序列缺失[10]
  3. ^ 湖北養殖的果子貍中發現的病毒為唯一例外,該病毒株的ORF8有一段長82nt的缺失,與4個疫情初期病例[註 2]中的人類SARS冠狀病毒相同[10]

參考文獻编辑

  1. ^ Civet SARS CoV 007/2004. Uniprot. [2021-01-27]. (原始内容存档于2021-02-16). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Xing‐Yi Ge, Ben Hu, and Zheng‐Li Shi. BAT CORONAVIRUSES. Lin-Fa Wang and Christopher Cowled (编). Bats and Viruses: A New Frontier of Emerging Infectious Diseases, First Edition.. John Wiley & Sons. 2015. 
  3. ^ Guan, Y. Isolation and Characterization of Viruses Related to the SARS Coronavirus from Animals in Southern China. Science. 2003, 302 (5643): 276–278. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1087139. 
  4. ^ Xu, Rui-Heng; He, Jian-Feng; Evans, Meirion R.; Peng, Guo-Wen; Field, Hume E; Yu, De-Wen; Lee, Chin-Kei; Luo, Hui-Min; Lin, Wei-Sheng; Lin, Peng; Li, Ling-Hui; Liang, Wen-Jia; Lin, Jin-Yan; Schnur, Alan. Epidemiologic Clues to SARS Origin in China. Emerging Infectious Diseases. 2004, 10 (6): 1030–1037. ISSN 1080-6040. doi:10.3201/eid1006.030852. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Kan, Biao; Wang, Ming; Jing, Huaiqi; Xu, Huifang; Jiang, Xiugao; Yan, Meiying; Liang, Weili; Zheng, Han; 等. Molecular Evolution Analysis and Geographic Investigation of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-Like Virus in Palm Civets at an Animal Market and on Farms. Journal of Virology. 2005, 79 (18): 11892–11900. ISSN 0022-538X. doi:10.1128/JVI.79.18.11892-11900.2005. 
  6. ^ 6.0 6.1 Wang, Ming; Yan, Meiying; Xu, Huifang; Liang, Weili; Kan, Biao; Zheng, Bojian; Chen, Honglin; Zheng, Han; 等. SARS-CoV Infection in a Restaurant from Palm Civet. Emerging Infectious Diseases. 2005, 11 (12): 1860–1865. ISSN 1080-6040. doi:10.3201/eid1112.041293. 
  7. ^ Song, H.-D.; Tu, C.-C.; Zhang, G.-W.; Wang, S.-Y.; Zheng, K.; Lei, L.-C.; Chen, Q.-X.; Gao, Y.-W.; 等. Cross-host evolution of severe acute respiratory syndrome coronavirus in palm civet and human. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2005, 102 (7): 2430–2435. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.0409608102. 
  8. ^ Tu, Changchun; Crameri, Gary; Kong, Xiangang; Chen, Jinding; Sun, Yanwei; Yu, Meng; Xiang, Hua; Xia, Xianzhu; Liu, Shengwang; Ren, Tao; Yu, Yedong; Eaton, Bryan T.; Xuan, Hua; Wang, Lin-Fa. Antibodies to SARS Coronavirus in Civets. Emerging Infectious Diseases. 2004, 10 (12): 2244–2248. ISSN 1080-6040. doi:10.3201/eid1012.040520. 
  9. ^ Poon, L. L. M.; Chu, D. K. W.; Chan, K. H.; Wong, O. K.; Ellis, T. M.; Leung, Y. H. C.; Lau, S. K. P.; Woo, P. C. Y.; Suen, K. Y.; Yuen, K. Y.; Guan, Y.; Peiris, J. S. M. Identification of a Novel Coronavirus in Bats. Journal of Virology. 2005, 79 (4): 2001–2009. ISSN 0022-538X. doi:10.1128/JVI.79.4.2001-2009.2005. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Molecular Evolution of the SARS Coronavirus During the Course of the SARS Epidemic in China. Science. 2004, 303 (5664): 1666–1669. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1092002. 
  11. ^ Hu, W.; Bai, B.; Hu, Z.; Chen, Z.; An, X.; Tang, L.; Yang, J.; Wang, H.; Wang, H. Development and Evaluation of a Multitarget Real-Time Taqman Reverse Transcription-PCR Assay for Detection of the Severe Acute Respiratory Syndrome-Associated Coronavirus and Surveillance for an Apparently Related Coronavirus Found in Masked Palm Civets. Journal of Clinical Microbiology. 2005, 43 (5): 2041–2046. ISSN 0095-1137. doi:10.1128/JCM.43.5.2041-2046.2005. 
  12. ^ 12.0 12.1 Li, Wenhui; Wong, Swee-Kee; Li, Fang; Kuhn, Jens H.; Huang, I-Chueh; Choe, Hyeryun; Farzan, Michael. Animal Origins of the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus: Insight from ACE2-S-Protein Interactions. Journal of Virology. 2006, 80 (9): 4211–4219. ISSN 0022-538X. doi:10.1128/JVI.80.9.4211-4219.2006. 
  13. ^ 13.0 13.1 Li, Wenhui; Zhang, Chengsheng; Sui, Jianhua; Kuhn, Jens H; Moore, Michael J; Luo, Shiwen; Wong, Swee-Kee; Huang, I-Chueh; 等. Receptor and viral determinants of SARS-coronavirus adaptation to human ACE2. The EMBO Journal. 2005, 24 (8): 1634–1643. ISSN 0261-4189. doi:10.1038/sj.emboj.7600640. 
  14. ^ 14.0 14.1 Cui, Jie; Li, Fang; Shi, Zheng-Li. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nature Reviews Microbiology. 2018, 17 (3): 181–192. ISSN 1740-1526. doi:10.1038/s41579-018-0118-9. 
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 Li, W. Bats Are Natural Reservoirs of SARS-Like Coronaviruses. Science. 2005, 310 (5748): 676–679. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1118391. 
  16. ^ 16.0 16.1 Drosten, Christian; Hu, Ben; Zeng, Lei-Ping; Yang, Xing-Lou; Ge, Xing-Yi; Zhang, Wei; Li, Bei; Xie, Jia-Zheng; 等. Discovery of a rich gene pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus. PLOS Pathogens. 2017, 13 (11): e1006698. ISSN 1553-7374. doi:10.1371/journal.ppat.1006698. 
  17. ^ 17.0 17.1 Yang XL, Hu B, Wang B, Wang MN, Zhang Q, Zhang W; 等. Isolation and Characterization of a Novel Bat Coronavirus Closely Related to the Direct Progenitor of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus.. J Virol. 2016, 90 (6): 3253–6. PMC 4810638 . PMID 26719272. doi:10.1128/JVI.02582-15. 
  18. ^ Kim Y, Son K, Kim YS, Lee SY, Jheong W, Oem JK. Complete genome analysis of a SARS-like bat coronavirus identified in the Republic of Korea.. Virus Genes. 2019, 55 (4): 545–549. PMC 7089380 . PMID 31076983. doi:10.1007/s11262-019-01668-w. 
  19. ^ He B, Zhang Y, Xu L, Yang W, Yang F, Feng Y; 等. Identification of diverse alphacoronaviruses and genomic characterization of a novel severe acute respiratory syndrome-like coronavirus from bats in China.. J Virol. 2014, 88 (12): 7070–82. PMC 4054348 . PMID 24719429. doi:10.1128/JVI.00631-14. 
  20. ^ 20.0 20.1 Lau, Susanna K. P.; Feng, Yun; Chen, Honglin; Luk, Hayes K. H.; Yang, Wei-Hong; Li, Kenneth S. M.; Zhang, Yu-Zhen; Huang, Yi; 等. Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Coronavirus ORF8 Protein Is Acquired from SARS-Related Coronavirus from Greater Horseshoe Bats through Recombination. Journal of Virology. 2015, 89 (20): 10532–10547. ISSN 0022-538X. doi:10.1128/JVI.01048-15. 
  21. ^ 21.0 21.1 Xing-Yi Ge; Jia-Lu Li; Xing-Lou Yang; 等. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013, 503 (7477): 535–8. Bibcode:2013Natur.503..535G. PMC 5389864 . PMID 24172901. doi:10.1038/nature12711.