【DT挖掘機團隊出品】 CCP病毒系列01:三種病毒的關聯

這次武漢起始發生的冠狀病毒疫情首先引發的是病毒的冠名之爭,最終全世界都普遍接受為CCP病毒,在第二季挖掘中,DT挖掘機將主要從更加專業的角度解讀為什麼被稱為CCP病毒更為合理,當然這不是一個科學上的命名,而是一個大眾化的命名。
從科學上,病毒被命名為SARS-CoV-2?新冠病毒(文章中簡稱CCP病毒),那麼SARS-CoV-2?新冠病毒(文章中簡稱CCP病毒)、SARS冠狀病毒、SARS相關冠狀病毒它們之間到底是什麼關係?一位科學家給我們提供了一篇文章,並告訴DT這篇文章解讀的比較全面,但是也存在著兩處非專業人員容易忽視的關鍵點,更為重要的是,他對這兩個關鍵點做了詳細的解讀!同時也把文章中關鍵的詞語標注出來。

以下為文章和解讀:

SARS-CoV-2新冠病毒、SARS冠狀病毒、SARS相關冠狀病毒,它們之間是什麼關係?
原載:中國病毒學英文版IF:2.467
撰文 | 胡犇 (中國科學院武漢病毒研究所)

2月9日晚,湖北省新冠肺炎疫情防控指揮部召開了新聞發佈會。會上,疫情防控科研攻關組專家陳煥春院士一句“新型冠狀病毒屬於SARS冠狀病毒”的口誤引發了公眾一片譁然。會後,陳院士對口誤馬上進行了更正與澄清,強調“新型冠狀病毒不是SARS冠狀病毒”“屬於SARS相關冠狀病毒”。
然而就在兩天之後,世界衛生組織正式宣佈,將新冠肺炎這一疾病定名為2019冠狀病毒病(Coronavirus Disease 2019, COVID-19)。而負責病毒命名的國際學術機構——國際病毒分類委員會(International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV),則宣佈新冠病毒的名稱被正式確定為SARS冠狀病毒-2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)。

這樣一來,本來就有點不明白的群眾愈發懵圈了:既然已經多次把新冠病毒和SARS撇清關係了,為什麼國際權威ICTV又突然管它叫SARS-CoV-2?SARS相關冠狀病毒又怎麼理解?

本文將從冠狀病毒分類學的角度給大家理一理,新冠病毒、SARS冠狀病毒、SARS相關冠狀病毒,它們之間到底是怎樣的關係。

一、SARS相關冠狀病毒是冠狀病毒科裡面的一個病毒種

自然界中的病毒豐富多樣,但並不是雜亂無章的。科學家們將不同的病毒按照它們的遺傳信息和進化關係進行分門別類,這是病毒分類學這門學科做的工作。當出現一個新病毒時,研究人員會根據這個病毒的基因組序列,根據特定的規則,按照目(order)、科(family)、屬(genus)和種(species)等分類學上的各個級別,依次對病毒進行身份定位。國際病毒分類委員會(ICTV)是病毒分類的權威機構。

下面我們來認識一下冠狀病毒的分類知識。冠狀病毒科(Coronaviridae)是模式病毒目(Nidovirales)下屬的一個病毒科,又可進一步分為冠狀病毒亞科(Coronavirinae)和環曲病毒亞科(Torovirinae)。我們通常所說的冠狀病毒不是指某一種病毒,而是所有冠狀病毒亞科成員的統稱。在2012年出版的ICTV第九次病毒分類報告中,我們可以看到冠狀病毒亞科被分為Alpha冠狀病毒、Beta冠狀病毒、Gamma冠狀病毒和Delta冠狀病毒四個屬,其中Alpha-和Beta-這兩個屬的冠狀病毒主要感染哺乳動物,所有人冠狀病毒也全部位於這兩個屬。Beta冠狀病毒屬又進一步可分為A、B、C、D四個系(lineage),其中lineage B只有唯一的一個病毒種(species)——SARS-related coronavirus,即SARS相關冠狀病毒。

冠狀病毒亞科成員的系統發育關係(圖片引自ICTV第9次病毒分類報告,the Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses, 2012)

過去的八年時間裡,MERS冠狀病毒在中東暴發,除了人類冠狀病毒外,也有越來越多的動物冠狀病毒特別是蝙蝠冠狀病毒被發現,冠狀病毒家族增添了不少新成員。最新的ICTV第十次病毒分類報告正在持續更新中,儘管目前冠狀病毒分類報告的章節還沒有正式出版,但是2018年ICTV發表了關於冠狀病毒分類的新提案(2017.013S),冠狀病毒所包括的病毒種數比原來有了大幅增加。具體地看到Beta冠狀病毒屬,在ICTV的新提案中,屬於Beta冠狀病毒的冠狀病毒種從原來的7個增加到了12個,這12個種又分別屬於5個不同的亞屬(Sub-genus)。例如,Merbecovirus這個亞屬包含有MERS相關冠狀病毒、刺蝟冠狀病毒1、伏翼冠狀病毒HKU5、扁顱蝠冠狀病毒HKU4這四個種。Sarbecovirus亞屬則對應了過去分類提法中的Lineage B Beta冠狀病毒,僅包括SARS相關冠狀病毒這一個種。

亞屬代表病毒
EmbecovirusBeta冠狀病毒 1 (Betacoronavirus 1人冠狀病毒OC43(HCoV OC43) 牛冠狀病毒、馬冠狀病毒
人冠狀病毒HKU1 (Human coronavirus HKU1人冠狀病毒HKU1 (HCoV HKU1)
小鼠冠狀病毒 (Murine coronavirus鼠肝炎病毒 (MHV)
中國鼠冠狀病毒HKU24 (China Rattus coronavirus HKU24中國鼠冠狀病毒HKU24(ChRCoV HKU24)
Merbecovirus刺蝟冠狀病毒1 (Hedgehog coronavirus 1歐洲刺蝟冠狀病毒(EriCoV)
MERS相關冠狀病毒 (MERS-related coronavirus中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)
伏翼冠狀病毒HKU5 (Pipistrellus bat coronavirus HKU5蝙蝠冠狀病毒HKU5(Pi-BatCoV HKU5)
扁顱蝠冠狀病毒HKU4 (Tylonycteris bat coronavirus HKU4蝙蝠冠狀病毒HKU4(Ty-BatCoV HKU4)
Nobecovirus果蝠冠狀病毒GCCDC1 (Rousettus bat coronavirus GCCDC1蝙蝠冠狀病毒GCCDC1(Ro-BatCoV GCCDC1)
果蝠冠狀病毒HKU9 (Rousettus bat coronavirus HKU9蝙蝠冠狀病毒HKU9 (Ro-BatCoV HKU9)
SarbecovirusSARS相關冠狀病毒 (SARS-related coronavirus嚴重急性呼吸綜合征(SARS)冠狀病毒 (SARS-CoV)
Hibecovirus蹄蝠Beta冠狀病毒_浙江2013 (Bat Hp-betacoronavirus Zhejiang2013)蹄蝠Beta冠狀病毒(Bat_Hp-BetaCoV)

Beta冠狀病毒屬包括的12個病毒種的代表病毒(引自ICTV冠狀病毒分類提案2018a檔號2017.013S)

種是分類學上的一個概念,進一步細分,每個冠狀病毒種包括有一個或者多個具有代表性的病毒。例如, 造成2003年“非典”的SARS冠狀病毒就是SARS相關冠狀病毒這個種的代表成員。人冠狀病毒OC43是Beta冠狀病毒1這個種的代表病毒。

看了以上這些,相信大家對冠狀病毒尤其是Beta冠狀病毒的分類有了一些瞭解。那麼問題來了,新冠病毒它屬於哪個病毒種?它是否代表了一個新的冠狀病毒種?

二、新型冠狀病毒屬於SARS相關冠狀病毒這個病毒種

判定一個新病毒在分類學上是屬於已有的病毒種還是屬於一個全新的病毒種,我們需要參照ICTV的病毒定種規則。對於不同科的病毒,定種的規則是不一樣的。就冠狀病毒而言,需要比較新病毒和已知病毒在ORF1ab編碼的非結構蛋白上的序列一致性。具體來說,非結構蛋白上有七個保守的複製酶結構域對於冠狀病毒的定種至關重要。這七個結構域分別是:位於nsp3上的ADRP(二磷酸腺苷核酸糖-1”-磷酸酶)、nsp5(3CLpro,3C主蛋白酶)、nsp12(RdRp,RNA依賴的RNA聚合酶)、nsp13(Hel,解旋酶)、nsp14(ExoN,核糖核酸外切酶)、nsp15(NendoU,尿苷酸特異性核糖核酸內切酶)、nsp16(O-MT,O-甲基轉移酶)。按照ICTV在其第九次分類報告中提出的定種規則:把這七個複製酶結構域的氨基酸序列串聯起來,如果兩個冠狀病毒之間的序列一致性大於90%這個閾值,則表示兩個冠狀病毒屬於同一個種。

雖然新冠病毒和SARS冠狀病毒基因組有大約20%的差異,但它們的ORF1b保守性相對較高,而ORF1b編碼的非結構蛋白佔據了上述七個複製酶結構域的大部分。經過比較,新冠病毒和SARS冠狀病毒在這七個結構域上的氨基酸序列相似度達到了94%。因此,按照ICTV的冠狀病毒分類規則,新冠病毒和SARS冠狀病毒屬於同一個病毒種,即SARS相關冠狀病毒。

新冠病毒和SARS冠狀病毒七個保守的複製酶結構域氨基酸序列比較

在宣佈新冠病毒名稱的同時,ICTV在BioRxiv上發佈了一篇名為“Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus: The species and its viruses – a statement of the Coronavirus Study Group”的研究論文預印本。ICTV冠狀病毒研究小組通過基於冠狀病毒ORF1a和1b最保守的5個複製酶蛋白結構域的系統發育分析,計算兩兩共祖遺傳距離,確定新冠病毒與SARS冠狀病毒同屬SARS相關冠狀病毒這一個種,並將新冠病毒定名為SARS冠狀病毒-2。

三、新型冠狀病毒不是SARS冠狀病毒

既然被歸為了同一個種,是不是說新冠病毒SARS-CoV-2和SARS冠狀病毒特別近似,是第二個SARS病毒呢?並不能這樣理解。同一個冠狀病毒種可能包括了多個不同的病毒。舉個例子,屬於Beta冠狀病毒1這個種的病毒,除了有人冠狀病毒OC43外,還有牛冠狀病毒、馬冠狀病毒、豬血凝性腦脊髓炎病毒等多個病毒。而ICTV在他們的預印本論文裡也明確地提到SARS-CoV-2是“a sister to SARS-CoV of the species SARS-related coronavirus”,即SARS-CoV-2和SARS冠狀病毒是姐妹關係,不能混為一談。

新冠病毒和SARS病毒有一些相似的地方:都可引起重症肺炎、都和野生動物有關,發生的季節也相似,但是它們的差異也是很明顯的。新冠病毒和SARS病毒的全長基因組序列相似度也只有80%左右。冠狀病毒的S基因編碼負責受體結合的刺突蛋白、與病毒致病性密切相關,而新冠病毒和SARS病毒的S基因序列相似度僅為73%。由此看來,新冠病毒和SARS病毒存在不小的差異,這些差異也導致了它們的病原生物學特性有所不同:新冠病毒的致病力和SARS病毒相比只能是個弟弟,發展為重症的比率和致死率遠低於SARS,但傳播能力卻強過SARS。而且新冠病毒比SARS病毒更狡猾,潛伏期更長。
(注:原文作者是病毒學專家 這句話把兩個病毒的生物學特徵區別描述的非常清楚!
這句話無意透露了天機:這就是中共病毒作爲生化武器的目的 就是要一種可控的致病性中等的傳播性超強的病毒 投放到香港 鎮壓香港勇士的抗爭,把他們從大街上趕回家。沒想到,中共搬起石頭砸了自己的腳,這個病毒徹底失控!)

由此我們可以看出,新冠病毒和SARS病毒存在諸多明顯的區別,是兩回事。世界衛生組織在其官網也進行了說明:2019-nCoV is from the same family of viruses as SARS-CoV but it is not the same virus,明確表示新冠病毒和SARS病毒是不同的病毒。

截圖來源:WHO官方網站
(https://www.who.int/news-room/q-a-detail/q-a-coronaviruses)

如果說冠狀病毒科是一個大家族的話,SARS相關冠狀病毒則是大家族裡面的一個小家庭。但是這個家庭的成員可不少。除了SARS冠狀病毒和新冠病毒外,SARS相關冠狀病毒還囊括了在我國以及世界多個地區的蝙蝠中發現的豐富多樣的SARS樣冠狀病毒。從SARS相關冠狀病毒的進化樹上我們可以看到,新冠病毒和SARS冠狀病毒是位於兩個不同的分支上,在這兩個分支上,還各自分佈有不同的蝙蝠SARS樣冠狀病毒。進化樹也直觀地顯示出,新冠病毒不是SARS冠狀病毒的進化版或者變異版,不是SARS 2.0,而是和SARS冠狀病毒是平行的關係。

基於SARS相關冠狀病毒全長基因組序列的系統發育樹(Zhou et al., Nature, 2020)

可能還有人會問:“你這裡說ICTV判定新冠病毒和SARS病毒是一個種,但是專家們說新冠病毒和SARS病毒不是一種病毒。這不是互相矛盾了嗎?我該信誰的呢?”其實這兩種說法都對。說新冠病毒和SARS病毒是一個種,這裡的“種”指的是“species”,是分類學上的專有名詞。而說新冠病毒和SARS不是一種病毒,這裡的“種”是我們通俗的說法。就好像說,吉娃娃和泰迪不是一種狗,但它們都是犬這個物種。所以,這兩種說法都是沒問題的。

(注:這裏的Bat_CoV_RaTG13是石正麗上傳的人工修改的病毒序列

因爲石聲稱這個序列是在2013年的病毒中檢測到,但是石並沒有這個病毒的實物!(石正麗你自己清楚我説的是什麽意思)這個序列是在中共病毒全面爆發後,石正麗才上傳的。這是一個經過人工修改後的假病毒序列(會在後面詳細説明)

因此,和中共病毒最相似的病毒,就是ZXC21和ZC45,也就是路德節目最早在1月19日爆出的那兩株舟山蝙蝠病毒。)

最後,還是概括性的總結一下新冠病毒SARS-CoV-2和SARS冠狀病毒的關係吧:分類學上他們屬於同一個冠狀病毒種,但是它們是兩個不同的病毒,是SARS相關冠狀病毒這個小家族裡的兩兄弟

【總結】

我們把這篇文章裡的關鍵句總結一下:

新冠病毒(CCP病毒)和SARS冠狀病毒屬於同一個病毒種,即SARS相關冠狀病毒。

確定新冠病毒新冠病毒(CCP病毒)與SARS冠狀病毒同屬SARS相關冠狀病毒這一個種,並將新冠病毒定名為SARS冠狀病毒-2。

新冠病毒新冠病毒(CCP病毒)和SARS病毒的全長基因組序列相似度也只有80%左右。

而新冠病毒新冠病毒(CCP病毒)和SARS病毒的S基因序列相似度僅為73%。

新冠病毒的致病力和SARS病毒相比只能是個弟弟,發展為重症的比率和致死率遠低於SARS,但傳播能力卻強過SARS。而且新冠病毒比SARS病毒更狡猾,潛伏期更長。

新冠病毒新冠病毒(CCP病毒)和SARS病毒是不同的病毒。

新冠病毒新冠病毒(CCP病毒)不是SARS冠狀病毒的進化版或者變異版,不是SARS 2.0,而是和SARS冠狀病毒是平行的關係。

分類學上他們屬於同一個冠狀病毒種,但是它們是兩個不同的病毒,是SARS相關冠狀病毒這個小家族裡的兩兄弟

Bat_CoV_RaTG13是石正麗上傳的人工修改的病毒序列。因爲石聲稱這個序列是在2013年的病毒中檢測到,但是石並沒有這個病毒的實物!

因此,和中共病毒最相似的病毒,就是ZXC21和ZC45,也就是路德節目最早在1月19日爆出的那兩株舟山蝙蝠病毒。

最後,我們完善下面的這個表格:

分類名稱傳染源可能來源發現時間發現地點傳染人
α10種  1人冠狀病毒229E  1965美國*
         2豬流行性腹瀉病毒 SADS-CoV 蝙蝠2016中國廣東 
         3貓冠狀病毒 貓科動物1970美國 
4人冠狀病毒NL63  2004荷蘭*
         5犬冠狀病毒 犬科動物1971德國 
         6蝙蝠冠狀病毒HKU8 蝙蝠2006香港 
7蝙蝠冠狀病毒1 蝙蝠2006香港 
8蝙蝠冠狀病毒HKU2 蝙蝠2007香港 
        9蝙蝠冠狀病毒512 蝙蝠2012中國 
        10豬傳染性腸胃炎病毒 1968美國 
β9種   1鼠肝炎病毒 老鼠1949加拿大 
         2蝙蝠冠狀病毒HKU9 蝙蝠2006中國 
         3嚴重急性呼吸綜合征(SARS)  2003中國*
         4中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS) 單峰駱駝蝠冠狀病毒進化2012沙烏地阿拉伯*
         5武漢新冠病毒 蝙蝠 實驗室改造2019中國武漢*
         6人冠狀病毒OC43  1967美國*
         7蝙蝠冠狀病毒HKU4 蝙蝠2006香港 
         8蝙蝠冠狀病毒HKU5 蝙蝠2006香港 
         9人冠狀病毒HKU1  2005香港*
γ       2種禽冠狀病毒 1931日本 
 白鯨冠狀病毒SW1 白鯨2008美國 

這一系列的結論和這張表格,將是後面討論的基礎。

請聽下回分解。

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