作者：Walter

導讀：庚子歲首，新冠病毒掃蕩九州，目前導致死亡病例高達1017例，已經超過2003年SARS的影響。那麼，2019-nCoV與SARS究竟有哪些異同？究竟是病毒的哪些特性導致新冠肺炎肆虐不息呢？

研究者們對2019-nCoV的基因組數據進行了深度解讀，發現它與SARS等其他冠狀病毒存在380個氨基酸的重要差異，相對更接蝙蝠中發現的原始毒株。這篇評論近日發表在Cell Host & Microbe上，通訊作者為中國疾控中心病毒所防控所病毒應急技術中心主任譚文杰、美國微生物科學院院士、加州大學教授程根宏，以及中國醫學院科學院生物醫學大數據中心主任蔣太交。

冠狀病毒主要引起呼吸道和胃腸道感染，根據基因序列被分為四個主要屬：甲型、乙型、丙型和三角洲冠狀病毒，其中前兩個屬主要感染哺乳動物，後兩個屬主要感染鳥類。先前已經確定了六種人類CoV，其中重症急性呼吸綜合徵冠狀病毒（SARS-CoV）和中東呼吸綜合徵冠狀病毒（MERS-CoV）均屬於乙型冠狀病毒，具有高致病性，很有可能都是由蝙蝠經由中間宿主果子狸或單峰駝傳遞給人類。

冠狀病毒的基因組大小在26,000至32,000個鹼基之間，包括6-11個開放閱讀框（ORF）。第一個ORF占整個基因組大小的約67%，編碼16種非結構蛋白，其他ORF編碼輔助蛋白和結構蛋白。冠狀病毒的四種主要結構蛋白是刺突表面糖蛋白、小包膜蛋白、基質蛋白和核衣殼蛋白。

刺突表面糖蛋白對於病毒結合宿主細胞上的受體至關重要。SARS-CoV和MERS-CoV的結合方式有很大區別。SARS-CoV的主要受體是血管緊張素轉換酶2（ACE2），而MERS-CoV的主要受體是二肽基肽酶4（DPP4，也稱為CD26）。2019-nCoV的主要受體也為ACE2，因此初步分析與SARS樣蝙蝠冠狀病毒具有密切的進化聯繫。

2019-nCoV的基因組成和進化樹

通過分子進化遺傳學分析發現，冠狀病毒進化總共分為兩支，甲型、丙型和三角洲冠狀病毒為一支，乙型冠狀病毒獨辟一支，2019-nCoV與SARS-CoV、MERS-CoV以及此前在蝙蝠中發現的SARS樣病毒（MG772933）同屬此支。

2019-nCoV與SARS樣蝙蝠病毒是平行進化而來，而SARS-CoV是蝙蝠病毒進一步變異後的子代，因此2019-nCoV與“兄弟”蝙蝠病毒比“侄子”SARS-CoV更為相近，與“遠親”MERS-CoV差異最大。儘管如此，研究者卻無法在蝙蝠病毒中找到任何一條與2019-nCoV完全相同的蛋白單鏈。

於是，研究者仔細對比2019-nCoV與SARS-CoV和蝙蝠病毒的結構，發現他們的對應序列中共有380個氨基酸發生取代。兩者的非結構蛋白7、13，包膜，基質和輔助蛋白p6、8b完全一致。非結構蛋白3和2中分別有102和61個氨基酸發生取代。

最重要的是，2019-nCoV與宿主受體結合的刺突蛋白發生27個氨基酸取代，影響長度為1,273個氨基酸的肽鏈，其中6個位於受體結合域。另外，在受體結合亞基S1結構域的C端發生四個取代，位於被報道為SARS-CoV的兩條抗原肽中，也就意味着2019-nCoV與SASR-CoV的抗原性和疫苗將差異巨大。

2019-nCoV與SARS-CoV和蝙蝠病毒的氨基酸差異

限於對新冠病毒的了解，研究者無法對2019-nCoV與SARS-CoV或蝙蝠病毒之間大量的氨基酸取代作出合理的解釋。SARS-CoV溯源到蝙蝠病毒是有跡可循的，至少兩者與受體ACE2結合的蛋白序列完全一致；而2019-nCoV如此獨特，沒有一種冠狀病毒的結合蛋白與其完全相同，研究者們只發現與其平行且相似的病毒，卻無從追蹤其進化的源頭。

這項分析提示了新冠病毒傳播和感染如此迅速的根源所在，同時也強調了目前2019-nCoV的溯源之路還極其漫長。2019-nCoV的獨立性和特殊性，也將為新冠肺炎的疫苗藥物研髮帶來不小的挑戰。

參考文獻：

Aiping
 Wu, et al. Genome Composition and Divergence of the Novel Coronavirus
(2019-nCoV) Originating in China. Cell Host & Microbe. 10 Feb, 2020.