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嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2

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嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2
SARS-CoV-2 without background.png
嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒2型的渲染圖
病毒分類 e
–未分級– 病毒 Virus
核糖病毒域 Riboviria
界: 地位未定 incertae sedis
門: 地位未定 incertae sedis
綱: 地位未定 incertae sedis
目: 網巢病毒目 Nidovirales
科: 冠狀病毒科 Coronaviridae
屬: 乙型冠狀病毒屬 Betacoronavirus
亞屬: 沙貝病毒亞屬 Sarbecovirus
種: 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: 嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2
Severe acute respiratory
syndrome coronavirus 2
嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2在中國的位置
嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2
中國武漢是疫情最初被發現並爆發的地點
異名
  • 2019新型冠狀病毒(2019-nCoV)

嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2[1](英語:Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,縮寫:SARS-CoV-2[2][3]冠狀病毒科乙型冠狀病毒屬嚴重急性呼吸道綜合徵相關冠狀病毒種的一個分型[4],具有包膜的正鏈單股RNA,它造成了於2019年底爆發2019冠狀病毒病(COVID-19)。它的基因序列和SARS病毒MERS病毒屬於同一譜系但不同進化枝。

2020年1月中旬在疫情爆發期間,通過對一位陽性患者樣本進行核酸檢測以及基因組測序後發現了這一病毒[5][6][7],目前野外來源與中間宿主尚不明確,人類受病毒感染的患者目前沒有獨特的臨床症狀,多數症狀為低燒、無力與口鼻症狀、乾咳、部分伴隨腸胃不適。[8][9]迄今為止,沒有任何疫苗被批准投入使用,但在臨床治療中,有多種病毒抑制藥物被採納。[10]

2019年12月開始,這一病毒在中華人民共和國湖北省武漢市首次發現,四個月後擴散範圍超過200個國家,截至2020年4月5日,全球約有120萬人確診感染,其中死亡人數逾6萬人,目前數字仍快速攀升中。美國義大利西班牙德國法國確診人數已超越中國,義大利西班牙美國法國英國伊朗死亡人數已超越中國。[11]

命名

圖為通過細胞培養出來的SARS-CoV-2病毒電子顯微鏡照片

在過往會將新發現的冠狀病毒暫時稱為新型冠狀病毒,包括在2012年發現引發中東呼吸症候群MERS)的冠狀病毒及其病症都曾被稱為「新型冠狀病毒」及「新型肺炎」[12][13]世界衛生組織暫時命名為Novel Coronavirus(即「新型冠狀病毒」),縮寫為2019-nCoV[14][15]。2月11日,國際病毒分類委員會正式將病毒命名為「SARS-CoV-2」(全稱:Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2)[2][3]。中國大陸將其全名翻譯為「嚴重急性呼吸系統綜合徵冠狀病毒2」[16]

ICTV的CSG小組對命名進行了解釋,指出對病毒的命名是基於唯一可確定的特徵,即病毒的基因組序列。病毒保守蛋白的變異表明,它和SARS冠狀病毒種屬於同一簇,但與SARS和MERS具有顯著不同。由於遺傳學上有關聯,ICTV將病毒歸類於SARS相關冠狀病毒種,並產生出SARS-CoV-2這一名字。ICTV指出,儘管命名相似,對SARS和SARS-CoV-2病毒引發的疾病需要區別看待。[2]

石正麗等病毒學家於2020年2月19日對ICTV的命名提出異議,認為從生物學、流行病學及臨床數據上SARS-CoV和SARS-CoV-2有顯著區別,需要另行命名。[17]

ICTV建議全球研究者對分離病毒株統一以「SARS-CoV-2/Isolate/Host(宿主)/Date(日期)/Location(分離地點)」的格式命名以促進交流[2]

病毒學

基因序列

圖為SARS-CoV-2病毒(黃色)的常溫電鏡圖片

新型冠狀病毒是一種具有包膜的、不分節段的正鏈單股RNA病毒,顆粒呈圓形或橢圓形,直徑約80~120nm,屬於網巢病毒目冠狀病毒科Betacoronavirus[18][19][8][20][21]病毒粒子被宿主細胞提供的脂質雙層所包裹,其中含有核酸及核衣殼蛋白,有三種主要蛋白:包膜蛋白(E蛋白)、膜蛋白(M蛋白)和刺突蛋白(S蛋白)。[18]此病毒每組基因組長度約三萬個核苷酸左右,[7][22][23]基因序列顯示SARS-CoV-2屬於乙型冠狀病毒屬譜系β(Betacoronavirus Lineage β, Sarbecovirus)進化樹中分支較長的一種病毒,[24]中華菊頭蝠中發現的冠狀病毒相似,例如MERS-CoVSARS-CoV[7]對病毒的生物遺傳學分析顯示,同屬人類冠狀病毒的SARS病毒分離株AY274119[25]相比MERS病毒分離株KC164505[26]、JX869059[27]等在親緣關係上距離SARS-CoV-2病毒更近。[28]

2020年1月27日,中國疾病預防控制中心分離出第一株新型冠狀病毒。[29][註 1]在生物體外培養的狀況下培養期約需6天。[8][註 2]由中國疾控中心領銜的一項基因研究顯示,新型冠狀病毒與已有的類SARS病毒變種(序列:bat-SL-CoVZC45, MG772933.1)有86%的相似性。[30]其他研究則進一步對比了其餘同屬的病毒基因,認為新型冠狀病毒和SARS及類SARS病毒變種共享源頭為HKU9-1[31][32]基於Nankai CDS編碼區的一項初步研究也顯示,SARS-CoV-2病毒傾向於和SARS同源於中華菊頭蝠[33]另一項研究指出,SARS-CoV-2病毒和類SARS的CoVZC45及CoVZXC21可以達到89%的序列同一性,後兩者的基因都採集自浙江舟山,無除中華菊頭蝠外的來源。[34][35]通過觀察,13個SARS-CoV-2病毒樣本中有9種基因分型,集中存在可變翻譯。[33]對SARS-CoV-2S蛋白的介導受體結合區和膜融合區分別進行基因測序後發現,與CoVZC45和CoVZXC21的膜融合區相比有93%的同源性,介導受體結合區則只有68%的同源性。在同源建模分析中,SARS-CoV-2和SARS-CoV都在RBD中留有50個保守氨基酸,兩者RBD的外部子結構十分相似。[34]

有研究利用了SARS-CoV-2病毒WIV04基因序列與另一類SARS變種蝙蝠冠狀病毒RaTG13(Bat-CoV RaTG13)進行對比,發現兩者相似度有96%。作者利用Bat-CoV RaTG13和SL-CoV ZC45為對照組,基本確認新型冠狀病毒同SARS一樣利用自己RBD(受體結合蛋白:receptor binding protein)的S1蛋白與人體血管緊張素轉化酶2(hACE2)進行結合。[36]在對其他冠狀病毒的對比中,新型冠狀病毒的RBD被認為介於無法和hACE2受體結合的HKU3-4和自由結合能最強的rSHC014之間,但弱於SARS-CoV。[35]針對新型冠狀病毒和RaTG13的深入對比發現,由於兩者的ORF1aORF1b以及接近一半的RBD域有極高的同一性,NCoV和RaTG13在β屬CoV中可以獨立再被分類為一譜系。另外的研究對2019年採集的來自中國雲南的蝙蝠冠狀病毒RmYN02進行了對比,指出儘管基因組整體上與SARS-CoV-2的同一性不如RaTG13,但是在1ab基因的對比中同源性高達97%,推測了蝙蝠冠狀病毒轉化到人類冠狀病毒的過程中重組的可能性。[37]

SARS-CoV-2病毒的平面結構
圖為SARS-CoV-2的S蛋白建模。

多項研究指出,儘管RaTG13或RmYN02的變異難以造成2019年爆發的疫情,但支持新型冠狀病毒來源於蝙蝠的說法,且非嵌入產物。[38][37][39]另有研究表示,由於現有同一性最高的蝙蝠冠狀病毒與新型冠狀病毒也無超過90%的序列重合度,因此現今所認知的任何單一蝙蝠冠狀病毒都不是SARS-CoV-2病毒的直接祖先,而是多種病毒在自然選擇和多重重組的進化下產生的結果。[34][37][38]

SARS-CoV-2從蛋白組成上類似SARS-CoV和MERS-CoV,基因組都由結構蛋白、非結構蛋白和輔助蛋白編碼。[40]其中結構蛋白包括含有受體結合域的S蛋白,而非結構蛋白則包括了3-胰凝乳蛋白酶樣蛋白酶(3CLpro)、木瓜蛋白酶樣蛋白酶(PLpro)、解旋酶(helicase)、和RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)。[40][41][42]3CLpro和PLpro在病毒的1ab基因的多個位點上運行,主要功能是幫助病毒RNA翻譯。[43]有研究對SARS-CoV-2的3CLpro晶體結構進行解析,指出這是可以抑制病毒複製的靶標之一。[40]

對乙型冠狀病毒屬譜系α中的OC43HKU1的一項研究表明,儘管進化枝和其有限的宿主導性相符,在多重進化下,人類冠狀病毒的血球凝集素酯酶蛋白中的凝集素域幾乎全部被刪除,相反在動物冠狀病毒中這一蛋白域得到保留。[44]在如C型流感中,血球凝集素酯酶蛋白有受體結合的作用,但它在冠狀病毒中為受體破壞酶。[45]因此,凝集素作用的缺失會增強病毒對人體結合的親和力,也被認為是適應人類呼吸道唾液糖蛋白並成功在呼吸道上皮細胞內進行複製的進化機制。[44]有研究對新型冠狀病毒的基因突變進行追蹤,發現從來自中國大陸外的樣本中發現成簇的氨基酸突變。[46]對已知的感染者體內的病毒的基因突變分析得知,在人群傳播期間,病毒未經歷劇烈的適應性變化。研究猜測,這可能說明病毒已經進入適應性進化的遲緩期。[46]對多名被感染患者體內的病毒樣本進行分析後,有研究發現了一個在位點27848-28229中存在的382nt缺失突變。由於這一部分覆蓋了病毒的ORF8基因,刪除了ORF8的轉錄調控序列(TRS),猜測認為因ORF8基因對病毒在人群中傳播的作用,這一突變可能暗示了病毒已經適應人體。[47]

受體結合域

SARS-CoV-2病毒的S蛋白分S1和S2兩個亞基,表面刺突長度約23nm,寬7nm,S1解離時會造成S2的構象變化。[18]對它的RBD與ACE2複合物的晶體結構進行測定後知,該晶體含C、N、O、S等元素,屬於四方P[48]的P41212空間群[49][18]RBD本身含有由反平行肽鏈組成的β1、β2、β3和β6四個β摺疊層。在這一段蛋白核心中,於β3和β6中間有一段額外的插入,包括β4、β5的肽鏈以及α4和α5螺旋,形成了RBM,它主要含有負責與hACE2結合中的接觸單元蛋白。[50]表面等離子共振實驗中,hACE2對RBD的結合親和力為15.2nM;對S蛋白整體則為14.7nM。[50][51]有研究對疑似為中間宿主的穿山甲冠狀病毒Pangolin-CoV(ID:PRJNA573298)和核酸同一性最高的蝙蝠冠狀病毒RaTG13進行了對比。通過序列分析發現,在新型冠狀病毒的RBM中,5個關鍵氨基酸與Pangolin-CoV完全一致,RaTG13則只共享有1個關鍵氨基酸。[52]有學者指出,RaTG13和新型冠狀病毒的RBM之間的區別被限制於其第二環,這可能反映出從動物宿主傳播到人類中間的基因重組事件。[53][52]有其他研究有同樣的疑問,指出儘管RaTG13與SARS-CoV-2最為同源,但是RBD本身與穿山甲最同源,懷疑RaTG13與Pangolin-CoV之間可能有重組事件。[54]

圖為SARS-CoV-2的穿透式電子顯微鏡影像,病毒表面的S蛋白結構清晰可見。

現有認知中,病毒的RBD突變是導致SARS-CoV-2與hACE2的親和力更高的原因。[55][38]有研究構建了SARS-CoV-2的RBD的進化樹,結果顯示它可以和多種冠狀病毒如RaTG13、SZ16[56]、ZS-C[57]、Sino1-11[58]等形成一簇,其他冠狀病毒如Rm1[59]、ZC45和ZXC21可以形成另一簇。研究後利用了病毒RBD中N481至N501這一段與hACE2結合的氨基酸殘留物進行的進化樹分析,並構建出了一樣的結果。[60]

對相近的SARS病毒進行對比發現,SARS-CoV-2病毒在S蛋白內的23619-23632位點中有四個獨特的氨基酸插入:681-PRRA-684。[54]在其他冠狀病毒中,類似的插入位於S1和S2結構域之間的結構邊界,但PRRA插入是獨有的,在成對鹼性氨基酸蛋白(FURIN蛋白)中創建了潛在裂解位點序列RXXR。[54]有研究利用RmYN02進行分析,發現RmYN02的S蛋白與SARS-CoV-2的同一性只有72%,但是RmYN02在S1和S2剪切位點有自然氨基酸插入,與SARS-CoV-2展現出相似的特點。[54]另有研究發現,SARS-CoV的RBD基因組中有六個氨基酸與hACE2的結合能力相關,分別是Y442、L472、N479、D480、T487和Y491,它們與SARS-CoV-2的L455、F486、Q493、S494、N501和Y505相對應。[61]其中Q493和P499經過其他研究分析,認為和病毒與hACE2的結合過程中的界面穩定相關。[60]結合其他對穿山甲冠狀病毒和RaTG13的研究後,有研究者發現,穿山甲冠狀病毒MP789[註 3]在這六個關鍵氨基酸殘基上和SARS-CoV-2相同,RmYN01、RmYN02則和RaTG13一樣,只存在一個相同的關鍵氨基酸殘基。[37]其他研究認為,這六個氨基酸中五個與RaTG13相比有了突變,導致了包括人類在內的多種擁有相同受體的動物都會與SARS-CoV-2有更高的受體親和力,但是與類SARS病毒相關的如嚙齒類動物麝貓等動物會具有更低的受體親和力。[55][63][64]

基因進化與突變

SARS-CoV-2病毒現有的參考病毒基因為NC045512,[65]病毒的基因組在2019-20年的疫情早期被發現約120個位點上出現了突變,均勻分布於十個編碼區內。[66]

圖為新型冠狀病毒分離株Wuhan-Hu-1的基因圖譜

在對SARS-CoV-2的進化分析中顯示,RmYN02和RaTG13是在親緣關係上最相近的。對RBD單獨組建的進化樹則顯示,SARS-CoV-2在接觸人群前,經歷過多次S蛋白重組事件,MP789、RaTG13等穿山甲及蝙蝠病毒與SARS-CoV-2在這方面具有最密切的相關程度。[37][67]由於RNA依賴的RdRp基因系統分析幾種不同的病毒形成了不同的亞群,研究者尚未確定不同病毒的進化路徑和重組過程。[37]

有研究針對病毒的部分位點突變,進行了分型,分為L型和S型[68][69]。這一分型研究針對SARS-CoV-2病毒在ORF8基因28144位點上的C-T非同義突變進行了分析,將對應氨基酸為亮氨酸的列為L型,絲氨酸則為S型。[69]但是有其他研究者指出,這一分型在分析方法和結論上均有顯著差錯。[70]批評認為,單位點的非同義突變在沒有證明為功能性突變時,單依靠這一個突變無足夠的證據對病毒進行分型,且無法成為分型的理由。[70]對研究中利用的基因進行突變分析發現,沒有任何突變對病毒的致病性和傳播率有顯著影響。[70][71]還有其他多位學者,也對分型的研究持懷疑態度,指出包括對病毒進化關係的推理、樣本選擇等多個方面的錯誤。[70][72]

生理機能

上圖顯示了冠狀病毒的複製過程

根據現有認知,病毒具有熱敏感性,暴露在紫外線下或處於56℃高溫環境下30分鐘可達到滅活效果。同時,利用乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒,氯己定不能有效滅活病毒。[8]據研究表明,病毒粒子可在空氣及物體表面長時間存活,病毒在不同材質組成的表面可保持感染性長達2小時至9天。[73][74]

現在對SARS-CoV-2理化特性的認識多來自對SARS-CoV和MERS-CoV的研究。這一病毒可通過動物為中介傳染給人類,且具有人傳人的能力。[75]新型冠狀病毒雖然被證明和SARS-CoV的基因只有79%的相似度,但它也可以藉由hACE2作為受體結合,通過呼吸道上皮細胞進入肺部進行複製過程,[76][77][78]且主要作用對象也是與SARS相同的T淋巴細胞。[79]有研究發現,SARS-CoV-2和RaTG13、MP789、GX/P5L在RBD的外子域中擁有保守的二硫鍵,另一種病毒RmYN02的RBD內則有氨基酸缺失,形成更短的環,可能會造成構象變化。這一特徵被懷疑和病毒與hACE2受體結合的能力相關。[37]其他研究指出,新型冠狀病毒的RBD中有可變的關鍵性氨基酸殘基,對hACE2受體的作用過程與SARS可能有一定差異。[34][54]

視頻:病毒與靶細胞的結合過程
圖為病毒蛋白酶蛋白結構的三維表示

現已知SARS等冠狀病毒S蛋白進入靶細胞取決於與hACE2受體的結合作用以及細胞蛋白酶對S蛋白的啟動作用,SARS的S蛋白與其受體hACE2結合是靠細胞絲氨酸蛋白酶TMPRSS2來引發的,與它有76%氨基酸同一性的新型冠狀病毒被懷疑有相似的機能。[63][80][81]在現有認知中,新型冠狀病毒與SARS在序列及傳播途徑的相似無法確切證實兩者之間有相似的生物學特性。一項初步研究對比了包括SARS、MERS以及新型冠狀病毒在內的多種同屬病毒,發現了在新型冠狀病毒RBD中的RBM,懷疑其中負責和hACE2結合的序列與SARS相同,且在其餘無法通過hACE2結合的Bat-CoV中未發現同樣的序列。研究表示,在實驗新型冠狀病毒進入Caco-2細胞時,使用針對TMPRSS2的絲氨酸蛋白酶抑制因子卡莫司他後,有效阻止了病毒的入侵;相反的,針對CatB/L的抑制因子E64d在293T細胞上無效果。這一實驗結果初步表明新型冠狀病毒的S蛋白也是由TMPRSS2引發的。[63]

儘管SARS-CoV-2和hACE2的結合親和力相比較SARS-CoV高10-20倍,但還沒有研究確認SARS-CoV-2的膜融合能力。[82]SARS-CoV在S1上的RBD與靶細胞中的hACE2結合後,S2中的七肽重複域HR1和HR2會互相作用,形成一個6-HB核心,促進病毒的膜融合。[83]因此有研究指出,可以通過識別SARS-CoV-2的6-HB核心來確立膜融合的結構基礎。[84]有其他研究發現,SARS-CoV-2病毒可以通過FURIN蛋白介導,通過蛋白酶裂解來觸發膜融合。在SARS病毒中引入RXXR裂解位點後,會增加病毒的膜融合活性。[54]

在對冠狀病毒和hACE2受體進行結合的研究中,發現hACE2以二聚體形式存在,儘管同時有開放和關閉兩種構象,對與病毒的互相識別無影響。[85]研究發現,hACE2通過PD結構域與病毒的S蛋白進行結合。[85]有研究者指出在病毒感染人體的過程中hACE2起到了雙重作用。[86]曾在多項研究中,胃腸道被認為是新型冠狀病毒感染人體一種替代途徑。[87][75]因此研究者指出,當新型冠狀病毒入侵人體後,由於hACE2本身在結腸細胞中的表達與人體免疫、調節病毒性感染正相關,會因被病毒下調錶達而激活腎素-血管緊張素系統(RAS)。[86]由於RAS和人體血壓等關鍵體徵有關,hACE2不但對冠狀病毒有介導作用,也會進一步導致人體免疫力下降。[86]

冠狀病毒普遍被認為在細胞質進行複製和轉錄,其中只有它的RdRp是完全保守的。[88]對SARS-CoV的一項研究顯示,RdRp的一種聚合酶nsp12起到了組成病毒的蛋白激酶的作用,其中其他兩種nsp7和nsp8則被推測用於和nsp12共同組成更穩定的結構。[89]其他研究發現,SARS-CoV-2和SARS-CoV病毒中的這一結構都具有其他病毒如套式病毒的NiRAN特徵結構域,RdRp的N端則發現一個獨特的β髮夾結構域。[89][90]研究利用電鏡對這一結構顯微達到2.9Å的分辨率,指出SARS-CoV-2和HCV的ns5b聚合物進行對比後,可能可以解釋抗病毒藥物瑞德西韋的效應分子在抑制RdRp時的作用機制。[90]

現在的病毒學模型及臨床測試都顯示SARS-CoV-2入侵以肺為主的器官,也有發現它會直接攻擊外周免疫器官並導致多種細胞死亡。[91]研究通過免疫熒光法分析顯示,病毒可在淋巴結的CD169+巨噬細胞中發現,但無法在CD3+ T細胞或B220+ B細胞中發現。這一研究猜測病毒抗原誘導了Fas的加強,並因此介導了淋巴細胞減少症的產生。[91]

流行病學

圖為電鏡拍攝的SARS-CoV-2病毒(黃色)

目前關於新型冠狀病毒的流行病學認識受疫情變化影響,無完全確切的認知。新型冠狀病毒被認為對人群普遍易感。老年人及有基礎疾病者感染後病情較重,兒童及嬰幼兒等人群相對成年人有相似的被感染風險。[92][93][94]現有認知為新型冠狀病毒僅需96個小時左右即可在人呼吸道上皮細胞內被發現,且擁有傳染能力。[8]有研究顯示,在2019-2020年爆發的疫情中,病毒早在2019年12月即出現人傳人的跡象,[95]後有臨床病例研究顯示,因染色體和性激素對先天免疫系統的影響,女性相比男性在相同環境下感染人數可能會更少。[79]英國帝國理工學院根據病例的傳播推算,認為至2020年1月12日,武漢城內即有約1723例患者。[96]在目前認知中,新型冠狀病毒相比於SARS病毒所引發的臨床症狀一般更輕微但傳播性更強,且潛伏期可能極具有傳播力。[97][98]由於這一個特性,有研究經過建立數學模型發現,在2019年的疫情中可能有超過10%的患者是被無症狀患者所傳染,研究者擔心這對病毒的流行動力學模型的建立有負面影響。[99]儘管對初期41例病例的研究指出有15%的致死率,疫情經擴散後現有臨床病例顯示新型冠狀病毒的致死率小於SARS病毒的10%-20%和MERS病毒的35%。[87][35]

基本傳染數

因在疫情期間,對基本傳染數的估計無可統一說法,多方估測的R0 指數從1.4-6.4不等,但都認為基本傳染數R0 > 1。根據這一共識,在流行病學的定義下,新型冠狀病毒疫情初期會以指數增長的趨勢形成正態分布,成為流行病[100]針對新型冠狀病毒擴散的一項研究對病毒的R0 指數提出不同的傳播率看法,認為需要使用動態傳播的模型,而非傳統的以常數表達的傳染指數。[101]

在疫情爆發初期,基本傳染數據先前預計為1.4到2.5之間[102](另有香港中文大學研究認為新型冠狀病毒肺炎基本傳染數為3.30到5.47之間[103])。倫敦帝國理工學院院根據截至2020年1月24日的數據,統計得出基本傳染數中位數為2.6,95%置信區間為2.1-3.5。[96]根據蘭開斯特大學研究人員Jonathan M Read所領導的研究小組於2020年1月28日發表的預印本認為,此病毒的R0 係數為3.11(95%置信度區間(95%CI)為2.39-4.13),在武漢,此傳染係數確定為5.0。[104]而根據西安交通大學Tang Biao領導的研究小組與2020年1月24日所發表的文章認為:R0 係數可能高達6.47。[105]哈佛大學流行病學專家丁亮(Eric Ding)根據各方的公開信息,估計傳染指數目前介於2.6與2.9之間[106]

圖為從美國一名患者體內提取的SARS-CoV-2病毒(紅色)在實驗室培養皿中

基於至2020年1月22日的所有病例報告,中國疾控中心的研究者認為R0 係數應當為2.2,95%置信區間為1.4-3.9。[95]世界衛生組織和香港大學的研究者總結了自2019年底疫情成熟開始的兩個個月內的確診病例數據,將R0 係數提升至2.68,95%置信區間則被縮小到2.47-2.86。[107]至2月13日,有研究者總結多篇已發表研究,得知COVID-19的R0平均值為 3.28,中位數為2.79[108]。其中一名作者Joacim Rocklöv教授指出,COVID-19病毒傳播能力不亞於SARS病毒,稱世界衛生組織在當時低估了2019冠狀病毒病的傳染力。[109]

新的研究提出,在疫情爆發過程中,封鎖城市、醫療水平的提高、預防方案的完善等各項要素對流行病動力學模型有很大的影響。[101]對病毒擴散進行動態分析的初步模型顯示,疫情的高峰期將於2020年2月19日到達,與另一由鍾南山團隊通過傳統方式得到的預測相重疊。[110][101]但這一模型反對依靠R0 指數得出的幾種擴散數量統計,認為最終在感染人數於高峰期前緩慢增長,而非指數性增長。[101]與新型冠狀病毒同屬的SARS(即嚴重急性呼吸道綜合症)的R0 係數在3左右。[111]

傳染路徑

目前一般認為新型冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒同源,在初步的基因對比中,有研究人員認為穿山甲或為此次新型冠狀病毒潛在中間宿主,[112]另有觀點認為水貂也是一種可能的中間宿主,[113]但多位學者都就當時的觀點評論認為上述的中間宿主只是存在可能性,還需要正式的研究推出後才能進一步確認。[114]

有實驗室對在疫情爆發前一年的中國穿山甲和馬來西亞穿山甲的基因樣本進行了測序,顯示出其體內抗體可與新型冠狀病毒的S蛋白相結合。經對比發現,穿山甲體內存有的冠狀病毒的S蛋白、小包膜蛋白、基質蛋白以及核衣殼蛋白與新型冠狀的蛋白擁有超過90%的同一性。對S蛋白RBD的對比指出,兩者RBD結構除一個氨基酸序列外完全一致。[115]另一項對更早的穿山甲基因進行對比的研究發現,通過高通量基因測序和qPCR檢測,穿山甲組織樣品內附有的冠狀病毒與新型冠狀病毒有極高的相似度。研究者對冠狀病毒構建進化樹後指出,GD/P1L和GD/P2S兩類穿山甲冠狀病毒與人類新型冠狀病毒親緣關係僅次於RaTG13,初步評估認為穿山甲是病毒傳播至人群的宿主之一。[67]同時,其他穿山甲冠狀病毒如GX/P2V、GX/P3B、GX/P4L等也被發現與SARS-CoV-2有相對較近的親緣關係,研究者指出穿山甲種群數量稀少,屬於極危物種,因此穿山甲在傳播過程中的位置尚難以明確。[116]

圖為正在進行增殖的SARS-CoV-2病毒

在疫情初期,新型冠狀病毒接觸人群的傳播源被認定為是位於武漢的華南海鮮市場,但後續有研究根據疫情進展以及病毒基因溯源分析質疑了這一說法,認為武漢海鮮市場並非最初的暴露源。[117][46]2020年2月下旬,有研究者分析了GISAID平台上的93個病毒基因樣本。對基因組不同變異位點進行分類後,研究發現有與RaTG13相關聯的單倍型為非華南海鮮市場來源的基因,源於海鮮市場的樣本被認為是其衍生的單倍型。[66]這一研究指出,病毒在傳播期間,已經經歷過兩次顯著的種群擴張,可發現基因組內有120個核苷酸發生突變,但無法確定是否是功能性突變。[66]其他對已有基因樣本的分析顯示,自從第一例人群傳播事件開始,沒有其他動物宿主參與疫情的傳播。[118]

研究者通過流行病學模型分析認為,零號病人的出現,最早可以追溯到2019年10月初,也有其他研究傾向於11月下旬。[117][119][118]其他研究對病毒基因進行了進化分析,也認同在2019年10月至12月是病毒最初的爆發時間。[120][121][122]

傳染媒介

有研究指出,病毒的主要感染途徑為侵入人體呼吸道上皮細胞。[31]據其他不同研究顯示,新型冠狀病毒可通過包括呼吸道飛沫、飛沫形成的氣凝膠、皮膚接觸或直接接觸帶有病毒的分泌物進行傳播,可從包括眼睛、鼻腔、口腔進入人體。[8][123]目前所見傳染源主要是新型冠狀病毒感染的患者,無症狀感染者也可能成為傳染源。[19][8][124]儘管消化道接觸病原體也被懷疑有傳染可能,這一途徑未被證實。[94]

對確診攜帶病毒的患者的樣本分析指出,人體唾液、排泄物、淚液等物質中,均發現了有感染能力的病原體。[125]在收治感染新型冠狀病毒的患者的定點醫院中,也有研究人員對隔離區內進行多種物體和氣體的採樣,發現部分物體表面以及空氣中,都檢測到了病毒。[126]

傳染效率

圖為已經被病毒(黃色)感染的凋亡細胞

此前有一份研究構建了新型冠狀病毒的擴散模型,其中指出疫情爆發時值中國春節時期,在預測受感染病患人數時需要納入因春運而造成的出入境人流增多因素。[127]還有研究指出,在對比2019年12月至2020年1月的12份病毒樣本後,認為一代病毒攜帶者的病毒來源最早可能來自2019年11月9日的同一來源,且因傳播性強而使得一代病患人數較多。[128]後期有研究對疫情擴散的規模使用反向的建模方法,提出疫情爆發的初期數據具有不全面性和滯後性。這一研究採納了利用地理區劃分層進行去偏估計的模型,主要通過疫情擴散後的更大的地理區劃來估測疫情爆發地的實際情況,將湖北本地的感染人數推升至8萬人。[129]

在更新的研究中發現,二代、三代病毒攜帶者的潛伏周期平均更長,且從出現症狀至入院的時間經觀察比早期的患者更長,研究者認為在患病早期確診病患並進行隔離治療會更加困難。研究指出,病毒潛伏期平均為5.2天,且每7.4天感染者就會翻倍。[95]另有研究認為翻倍指數只有6.4,中國的各個主要城市的疫情爆發時間相較於武漢會滯後7-14天。[107][95]2020年2月9日,由鍾南山帶領的團隊發表了一項新的綜合性研究,將潛伏期的上限擴大至24天,並指出臨床數據支持受新型冠狀病毒的傳染後從放射學和裸眼觀察的角度上均相比SARS和MERS更難在感染初期發現病徵,這增加了病毒的擴散能力。[110]對疫情爆發期間中國大陸地區的回顧性研究顯示,大約80%的被記錄的確診患者是通過未被記錄的病毒攜帶者所感染的。這些不在冊的患者的傳染效率依據IF-EAKF框架下的模型,被認為傳播效率約為在冊傳染者的一半。因此這一研究的研究者指出,無明顯症狀的患者及患者就診所需的兩個星期滯後時間使得SARS-CoV-2具有非常嚴重的流行潛力,並被和2009年爆發的H1N1疫情所類比。[130]

有研究指出,任何病毒在感染人類後,會選擇更高傳染力的方向進行突變,並在非典疫情中得到了體現。[46][131]研究認為,COVID-19的傳播需要借鑑對SARS-CoV的認知,基於對公開在網絡數據庫中的樣本得知,在疫情原發地中國外的樣本展示出了頻繁的基因突變。在這一數據支持下,研究認為新型冠狀病毒的進化周期類似SARS-CoV,在2020年2月以後已經進入第二階段,擁有更高的傳播率。[46]在疫情發展期間,主要的RT-PCR檢測利用了病毒的N和Orf1b基因引物來對患者進行核酸確診。相關研究對有症狀患者不同時期的鼻拭子和咽拭子的病毒載量進行了對比,發現新型冠狀病毒的核酸排出模式與感染流感病毒的患者類似。研究懷疑,無症狀以及輕症狀的新冠患者在傳播能力上不輸於有症狀患者。因此這一研究認為在構建傳播動力學模型時需要納入這一變量,並建議採取與控制非典疫情不同的防疫策略。[132]對隱性傳播的潛在能力,有學者回顧了中國湖北地區的三萬例病例,認為30-60%的病毒感染者都會成為無症狀或僅輕微症狀的病毒攜帶者,有可能導致2019年疫情的再一次爆發。[133]

部分患者在符合出院指標,即無臨床症狀、PCR檢測陰性的標準下,經過多天的後續隔離,再次PCR檢測結果為陽性,有報告認為,治癒患者依舊擁有傳播病毒的能力。[134]而對病患體內病毒的一項分析指出,人體脫氨酶參與了對SARS-CoV-2轉錄組的RNA編輯。研究指出,調節干擾素信號的ORF6基因的編輯率最高。[135]這一人體免疫系統的感知及抑制機制被認為可以調節病毒在體內的增殖速率。[136]

免疫學

圖為韓國疾控中心採集的SARS-CoV-2病毒樣本

有研究者發現,經過冷凍電鏡的觀察,SARS-CoV-2的S蛋白三聚體結構相對緊湊,通過多糖屏蔽表位,有助於病毒免疫逃避。[137]過去的研究顯示,HCoV-NL63和SARS-CoV都可以通過多糖屏蔽S1或S2的抗原表位以逃避人體免疫系統的檢測。[138]後有研究針對病毒進行了特異性糖基化分析,發現SARS-CoV-2的S蛋白上具有超過60個糖基化位點,相比之下HIV只有20-30個、常見流感病毒則為5-11個。[139]另有研究對其中的N-糖進行了分析,通過對比多地的病毒樣本,發現幾乎所有糖基化位點被保存,其中18種與SARS-CoV中也為保守。[140]

一項針對SARS-CoV的抗體研究顯示在SARS-CoV的S2亞基中,包含HR2但不包含HR1的免疫原性域在SARS-CoV-2樣本中高度保守。[141][142]研究者將其他幾種病毒,包括RaTG13、MERS-CoV,以及多種流感冠狀病毒229E[143]、NL63[144]、OC43[145]和HKU1[146]加入對比,發現在SARS-CoV與SARS-CoV-2中這段序列的氨基酸同一性最高,達到93%,加入其他病毒的對比後這一數字有顯著下降。[142]

針對在人群中傳播的SARS-CoV-2,有研究者對內源性脫氨酶介導的病毒RNA編輯進行了分析。對病毒轉錄組的SNVs分析表示,ADARs介導的A-I可能導致了A-G/T-C轉換,而APOBECs介導的C-U可能導致了C-T/G-A轉換。SARS-CoV-2所有基因中,ORF6基因被觀察具有最高的編輯率。[135]早期有研究發現淋巴細胞抗原6複合物位點E(LY6E)具有促進多種病毒入侵的表型,但有新的研究認為干擾素誘導的LY6E對SARS-CoV-2起到了相反的作用。[147][148]研究認為,LY6E保護了初始B細胞以及樹突狀細胞,防止了免疫細胞的喪失,從而維護抗病毒基因通路。因此,LY6E被懷疑是人體內抗SARS-CoV-2的關鍵機制。[148]SARS-CoV-2進入人體後,有研究者指出它會激活CD4+ T淋巴細胞,成為Th1輔助細胞。Th1分泌出粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)導致IL6高表達的炎性因子CD14和CD16的出現,加速肺炎發展。對患有COVID-19的患者進行觀察發現,他們的肺部呈現出大量炎性細胞浸潤現象,研究猜測Th1在進入肺循環後會起到免疫破壞作用,導致肺功能障礙乃至臨床死亡。[149]另有研究發現,針對SARS-CoV的動物細胞單克隆抗體(mAB)可識別SARS-CoV-2的S蛋白片段。[142][150]在實驗室環境下,研究針對在COS-7細胞中的SARS-CoV-2分別使用了1G10、2B2、1A9、和4B12四種鼠mAB抗體。結果顯示,SARS-CoV的mAB可以和SARS-CoV-2的S蛋白aa1048-1206產生交叉反應。[142]

對病人的臨床分析顯示,血型對於病毒對人體的易感程度有影響。[151]這一研究採納對SARS-CoV的分析,通過對比在2019年爆發的疫情中的病人血型,認為A型血相對於其他血型如O型血普遍會使得SARS-CoV-2相關風險增加。[151][152]在其他的病例報告中,有發現人體針對SARS-CoV-2的免疫反應相似於普遍的季節性流感。報告稱,在病患血液中發現ASC、TFH、CD4、8以及免疫球蛋白IgM、IgG,在臨床症狀消除一周後依舊有顯著的免疫反應。[153]

臨床研究

圖為COVID-19的常見症狀

SARS-CoV-2病毒會造成一種感染性疾病COVID-19,由於SARS-CoV-2造成的疫情還在爆發中,現今的臨床多為初步性研究。[154]COVID-19的常見症狀包括發燒、咳嗽以及呼吸急促,也有部分患者會有咽喉酸痛、肌肉乏力、積痰等症狀。[10][154]大部分COVID-19病例只會呈現輕微症狀,只有部分會發展成為病毒性肺炎以及多器官衰竭的重症病例。[77][155]COVID-19病患的臨床死亡率目前普遍處於1-5%區間,這一比率根據不同的治療環境和年齡群體有差異。[156][157]

COVID-19的傳染依靠病毒為載體,一般會經由咳嗽或噴嚏產生。[158]基於目前的流行病學調查,病毒潛伏期為1-19天,多數患者居於為3-7天內,中位值為5天;少數患者潛伏期則長達19天[159]及24天[110][160]、27天[161][162]。對COVID-19的標準檢測方式是通過rRT-PCR檢測病例樣本,也可以通過其他途徑如CT造影來檢查。[163]

公共衛生機構推薦群眾依靠常洗手、保持人際距離、少觸摸臉部來預防感染,同時疑似被感染者可通過戴口罩減少感染他人的幾率。[164][165]現今COVID-19相關的治療方式主要為支持性治療,多種病毒抑制劑還在試驗階段。[165][166][167]

保護措施

現今對新型冠狀病毒沒有有效的疫苗,也沒有針對這一病毒性肺炎的特效藥。因此,中國、美國疾控中心及世界衛生組織等相關機構的廣泛共識是主動採取預防措施,避免主動或被動暴露在病毒環境中[168]。預防方式包含確實執行手部衛生,且避免在未洗手的狀況下接觸口、鼻、眼等部位。避免前往疫區或與患病者密切接觸,並保持居住環境的清潔衛生[168]擁有初期臨床症狀的患者,應當佩戴符合標準的口罩以減小傳染他人的幾率,並進行隔離觀察。[169][170]Nature上發表的一項實驗表明,在無口罩的環境下,噴嚏等飛沫傳播方式呈現多階段性湍流,且多數微小的液滴難以沉降。[171]有建議提出,醫療工作者在對疑似及確診病例進行診療時,應當穿戴護目鏡等額外防護措施。[32]

上為CDC繪製的佩戴個人防護裝備圖示

手部衛生

根據美國疾控中心的建議,日常中洗手應持續20秒以上,中間使用肥皂等清潔用品。在上廁所、飯前、咳嗽或打噴嚏等時刻都應當及時洗手。利用60%以上酒精含量的洗手液也被推薦。[165]世界衛生組織提示公眾避免在未洗手的狀況下碰觸口、鼻、眼等易感部位。[170]

呼吸道衛生

各地的衛生機構建議在咳嗽或打噴嚏時,利用手肘或一次性衛生紙遮蓋口鼻部,並將衛生紙立刻處理掉。[170][172]同時,醫科口罩被推薦用於易感染人群,以限制在說話、咳嗽、打噴嚏時產生的帶病毒粒子氣溶膠的擴散。[173][174][175]世界衛生組織對口罩的使用場景及時間發布了相關指導。[173]

個體防護

以醫務群體為主的人群在實施治療時,需要採取更多的預防措施。在插管或使用急救袋時,可能會出現帶病氣溶膠。[176]因此如美國疾控中心等公共衛生機構建議醫護人員在照顧SARS-CoV-2攜帶者時,需要穿戴如防護衣、口罩或人工呼吸器、護目鏡以及手套再進行相關的醫療操作。[177][178][179]

疫苗研究

2020年1月27日,中國疾病預防控制中心啟動了針對新型冠狀病毒的疫苗研發。[180]美國、加拿大等地的研究者也依據公開的病毒基因信息開始研發疫苗。[181][182]生物製藥公司Inovio基於針對MERS病毒的INO-4700疫苗開發出新型試驗疫苗INO-4800,正在試圖確認對新型冠狀病毒的有效性。[183][184]浙江省多個醫療機構與企業合作使用了多種技術研發路線,在進行了病毒分離、推進動物實驗等關鍵環節後研發而成的試驗疫苗已經產生抗體,進入了動物實驗的中間階段。[185]天津大學實驗室研發出應對病毒的口服型疫苗,但還未進行臨床驗證和推廣使用。[186][187]

除傳統疫苗外,有研究者提出利用CRISPR系統構建針對SARS-CoV-2的疫苗。[188]研究希望利用Cas13d蛋白為載體系統進行靶向治療,這一系統已被證明可以實現針對包括甲型流感病毒、淋巴球性脈絡叢腦膜炎病毒等的抗病毒能力。[189][190]由於SARS-CoV-2在傳播過程中持續有突變,因此這一研究提出疫苗失效的可能性,從而指出CRISPR靶向RNA病毒的彈性可以對這種特性做出引導作用,提高疫苗效率。[188]

2020年3月16日,由美國國家衛生研究院下屬國家過敏症和傳染病研究所和莫德納公司合作研發的名為mRNA-1273新冠病毒疫苗當天開始進行第一階段臨床試驗,首位入組志願者已接受試驗性疫苗注射。專家稱,雖然第一階段的臨床試驗速度創下了紀錄,但是完成試驗需要一年至一年半時間。[191]與此同時,中國研發團隊也開始招募受試者。[192] 在3月19日,中國首批疫苗臨床實驗志願者接種疫苗,有志願者接種後產生輕微體溫上升,頭暈等不良反應[193]

爭議

針對SARS-CoV-2的疫苗研發的過程,有社評指出在2019年爆發的疫情中的多個相關問題。[194]這些問題包括動物模型的完善度、人體免疫力的持續性、免疫反應的效益、疫苗安全性等,有研究者提出各種不同的意見。[194]

臨床醫學

患者出現症狀比例[154]
症狀 百分比
發燒 87.9%
乾咳 67.7%
疲勞感 38.1%
積痰 33.4%
呼吸急促 18.6%
肌肉/關節痛 14.8%
咽喉酸痛 13.9%
頭痛 13.6%
寒顫 11.4%
噁心嘔吐 5.0%
鼻腔堵塞 4.8%
腹瀉 3.7%
咯血 0.9%
眼結膜充血 0.8%

COVID-19患者因病毒特性,會患有病毒性肺炎。大多數患者表現以下呼吸道症狀為主,常見臨床表現包括發熱、四肢乏力、乾咳等症狀,其他表現包含咳痰、頭痛、咳血,或腹瀉等等。[87]有部分患者僅表現為低熱、輕微乏力等,無肺炎表現,[20]還有部分患者無任何臨床表現。[75]重症患者多在發病一周後出現呼吸困難和/或低氧血症,值得注意的是重型、危重型患者病程中可為中低熱,甚至無明顯發熱。病毒感染嚴重者,可快速進展出多種併發症包含急性呼吸窘迫綜合徵(ARDS)、膿毒症休克、難以糾正的代謝性酸中毒、急性心肌損傷和出凝血功能障礙等。[94][87][10]

圖為美國疾控中心的SARS-CoV-2病毒檢測盒

確診方式

針對感染SARS-CoV-2的病例,需要實時熒光RT-PCR檢測病毒核酸呈陽性才能完全確診。但是在臨床實踐中,不排除測試結果呈虛假的反應的可能出現,應結合流行病學接觸史和臨床特點進行綜合分析。[10]這些確診手段不影響對患有相關症狀的病患由醫院進行標準的診斷和治療,確診為病毒攜帶者後再會被送至定點醫院進行定向治療。[10][195] 對感染新型冠狀病毒的疑似病例進行確診必須採集相關樣本,實時熒光RT-PCR檢測新型冠狀病毒核酸陽性者可以確診。在對呼吸道樣本或血液樣本進行病毒基因測序後,若與已知的新型冠狀病毒高度同源,即為確診病例。[8]若無法透過RT-PCR確診,則臨床上疑似病例須結合流行病學接觸史和臨床特點綜合分析。[8]

PCR測試

針對RNA病毒,北京大學清華大學的研究者聯合發表了一種新型確認病人感染新型冠狀病毒的測序手段SHERRY。這種手段通過基於Tn5轉座酶的轉錄組測序,相比傳統的smart-seq2技術有更好的效率,減少了樣本的需求量。新型冠狀病毒是SHERRY首次在臨床上進行應用的對象。[196]

2020年3月12日,瑞士製藥羅氏公司宣布該公司基於核酸檢測的商業化檢測方法得到了美國食品和藥物管理局(FDA)的緊急使用授權[197]。該測試可以在全自動設備上大量進行,極大地提高了檢測效率。羅氏表示,利用該公司的cobas 6800&8000分子測試系統,可以在24小時之內檢測分別檢測1440,4128個樣本。[198]

臨床症狀

新型冠狀病毒感染可依臨床癥狀被分為輕型、普通型、重型,以及危重型。[94]輕型患者臨床症狀輕微,影像學未見肺炎表現。普通型患者具有發熱、呼吸道等癥狀,影像學可見肺炎表現。出現如下症狀之一的,即可認定為重型患者:呼吸窘迫 RR≥30 次/分;靜息狀態下,指氧飽和度≤93%;動脈血氧分壓(PaO2)/吸氧濃度(FiO2)≤300mmHg[94]。出現如下症狀之一的,即可認定為危重型患者:呼吸衰竭,且需要機械通氣;出現休克狀態;合併其他器官功能衰竭需要ICU監護治療[94]

上圖為一名女性患者的CT影像,這名患者拍攝時已經經歷一周左右的鼻腔堵塞、乏力、厭食等初期症狀,血樣顯示較低水平的淋巴細胞。
上圖為一名典型男性患者的CT影像。

病理研究

對患者使用胸腔斷層掃描檢查,可觀察到影像學異常。早期患者的肺部會呈現多發小斑片影及間質改變,以肺外帶明顯。經發展後,肺炎患者被觀察到雙肺多發毛玻璃狀影英語Ground-glass opacity、浸潤影。嚴重者則會進一步發展為次節葉或大葉性肺實變英語Pulmonary consolidation,胸腔積液少見。[94][30]一項放射學研究指出,由於新型冠狀病毒和SARS以及MERS病毒的相似性,至少30%的病患出現急性呼吸窘迫綜合症在意料之中。CT結果顯示,絕大部分患者具有磨玻璃影以及肺部症狀的雙發性特徵。[199]

對重症患者進行血液檢查後,可發現在發病早期外周血白細胞淋巴細胞減少,部分患者可以出現肝酶、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酶和肌紅蛋白增高;部分危重者可見肌鈣蛋白增高。多數患者的C反應蛋白(CRP)和紅細胞沉降率(ESR)升高,降鈣素原正常。嚴重者D-二聚體升高、外周血淋巴細胞進行性減少[94]IL-2、IL-7、IL-10、GCSF英語GCSF、IP10、MCP1、MIP1A以及TNF-α亦高於正常值[87]。據目前推測,新型冠狀病毒與其他冠狀病毒相同,會刺激患者的先天免疫系統,致使體內大量釋放細胞因子,造成細胞因子風暴和急性炎症反應。這會導致全身血管更為脆弱,引發急性呼吸窘迫症和多器官衰竭[87][200]回顧性研究發現,在SARS-CoV-2病毒傳染的後期階段,患者自感染到出現症狀的平均時長相比早期延長,被懷疑病毒會演變成為類流感病毒,潛藏在無症狀患者的體內。[201]

現今對COVID-19的病態生理學以及其微觀病變沒有完善的數據,但已有對死亡患者的解剖,展示了COVID-19的多個主要病理學特徵:[202][203][204]

  • 光學檢查中,可發現包括胸膜炎、心包炎、肺實變和肺水腫在內的病徵。
  • 屍體呈現不同程度的病毒性肺炎症狀,由輕至重如下:
    • 輕度漿液性滲出、輕度纖維蛋白滲出
    • 肺水腫、肺泡上皮細胞增生、非典型肺泡細胞、間質性炎症伴隨淋巴細胞浸潤及多核巨細胞的形成
    • 後會出現擴散性肺泡損傷(DAD),導致在COVID-19患者中觀察到的急性呼吸窘迫綜合徵(ARDS)和嚴重的低氧血症。
    • 還可觀察到肺泡腔內分泌物及肺間質纖維化
  • 進行支氣管肺泡灌洗後可發現漿細胞
  • 微泡性脂肪變性

治療方法

2020年1月26日,中國科學院上海藥物研究所上海科技大學的團隊列出30種可能對病毒有效的藥物,其中包括蛋白酶抑制劑因地那韋英語Indinavir沙奎那韋洛匹那韋抗病毒藥物[205]

由於對病毒無有效的針對性治療方式,在臨床實踐中以維持患者生命指標為目標進行支持性治療。[20]由中國官方更新的診療方案中,除給氧等常規治療方式外,還可以利用霧化α-干擾素、洛匹那韋、利巴韋林等藥物抑制病症加重。[94]對病情危重,有嚴重呼吸窘迫症狀的病人,ECMO等體外生命維持治療可臨床適用。[20]

不同國家的COVID-19病例死亡率(%)
年齡 0–9 10–19 20–29 30–39 40–49 50–59 60–69 70–79 80-89 90+
中國大陸(截至2020年2月11日)[206] 0.0 0.2 0.2 0.2 0.4 1.3 3.6 8.0 14.8
丹麥(截至2020年4月3日)[207] 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.1 8.7 18.1 34.8
意大利(截至2020年4月2日)[208] 0.0 0.0 0.1 0.4 0.8 2.3 8.0 21.8 30.9 28.7
荷蘭(截至2020年4月2日)[209] 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 1.0 5.4 14.9 25.1 21.3
韓國(截至2020年4月3日)[210] 0.0 0.0 0.0 0.1 0.2 0.6 1.9 7.3 18.9
西班牙(截至2020年4月2日)[211] 0.0 0.2 0.2 0.3 0.4 1.0 3.2 10.6 21.5 25.9
美國的COVID-19病例死亡率(%)
年齡 0–19 20–44 45–54 55–64 65–74 75–84 85+
截至2020年3月16日[212] 0.0 0.1–0.2 0.5–0.8 1.4–2.6 2.7–4.9 4.3–10.5 10.4–27.3
備註:死亡率下限包含所有被報道病例數字,上限則去除了無具體數據的數字。
上圖為當下最有效的抗新冠病毒藥瑞德西韋的分子結構

一種新型實驗性廣譜抗病毒藥物瑞德西韋[註 4]被認為可以有效抑制呼吸道上皮細胞中SARS和MERS病毒的複製。[213][214]據2020年的一項研究顯示,瑞德西韋和干擾素IFNb1-b的聯合用藥對MERS有顯著療效。[215]儘管這一藥物還在針對埃博拉病毒的三期臨床試驗中,有猜測認為它是現今對新型冠狀病毒最理想的藥物。[216]美國被確診的第一例新型冠狀病毒患者在進入重症狀態後,醫師對他使用了瑞德西韋,經觀察發現呼吸困難的症狀有顯著改善,不再需要吸氧治療。但是藥物的研發公司和這一病例的主治醫師都表示,這一藥物還未被證明其有效性和安全性,需要進一步的臨床研究。[217][218]2020年2月25日,美國國家衛生研究院發布公告稱已在美國內布拉斯加大學醫學中心開展首個瑞德西韋治療新冠肺炎臨床試驗,首位對象為一名從「鑽石公主」號郵輪撤回的美國人[219]。同日,據中國國家知識產權局消息,瑞德西韋目前正在武漢多家醫院進行臨床試驗,將於4月27日公布試驗結果[220]

臨床心理學

由於2019年爆發的疫情影響,SARS-CoV-2病毒感染地區的人群呈現出不同程度的心理變化,有研究認為權力機構和醫療機構應當對病毒、病毒所引起的疾病和受疫情影響的群眾進行考慮,緩解心理壓力。[221]

在2019年爆發的疫情由於持續時間長,有評論認為,全球的醫護人員不是醫院的硬件設施可以24小時運轉,他們的身心健康需要得到關注。評論指出,對在疫情中治療COVID-19患者的醫生和護士,需要提供足夠的家庭支持和心理疏導,這一評論將他們稱為當時「每一個國家最珍貴的資源」。[222]

歷史疫情

12月30日,武漢市衛生健康委員會醫政醫管處發布的首份針對不明原因肺炎救治工作的文件。

2019年12月1日,中國湖北省武漢金銀潭醫院出現一例不明原因肺炎後[223]。同月陸續以華南海鮮市場為中心(中華人民共和國官方說法),爆發多位群聚感染的病例[224][225][226]

2019年12月30日當地疾控中心已委託中科院武漢病毒所進行檢測,結果否定了SARS病毒感染,而確定為一種新型冠狀病毒。同日武漢市衛生健康委員會醫政醫管處發布首份針對不明原因肺炎救治工作的文件。[227]

2020年1月7日,由中國官方成立的專家小組排除流感禽流感腺病毒等病因後,武漢國家生物安全實驗室於1月9日成功分離病原體,並獲得該病毒的全基因組序列,確認病原體為一種新型乙型冠狀病毒[228]

2020年1月30日,世界衛生組織(WHO)將此次檢出之病毒命名為2019新型冠狀病毒(2019-nCoV)[15]。後續研究證實新型冠狀病毒具有人際傳播的能力[75]

2020年1月31日,世界衛生組織將由新型冠狀病毒引發的疫情定為國際關注的公共衛生緊急事件[229]

相關爭議

2020年1月30日,一篇有關新型冠狀病毒在流行病學上的病例研究發表於新英格蘭醫學期刊,其中一項發現為德國有可能存在無症狀傳播者。[230]2月3日,Science期刊刊登了一篇報道質疑了這項內容的準確和可靠性。[231]在報道中指出,德國的公共衛生機構羅伯特·科赫研究所向NEJM致信,指出由於在調查流行病學接觸史時,憑依的僅僅是受到疑似無病症患者感染的患者的描述,卻未證實病患本人的說辭。經調查顯示,這名零號病人屬於已經有明顯症狀,依靠藥物抑制後在旅行途中感染他人的。有相關學者評論認為,儘管在研究過程中將未完全確認的患者稱為無症狀病例是有問題的,但是需要理解研究者可能過於緊張,不可能與所有人進行交談,且也非刻意粉飾事實。[231]

2020年1月31日,預印本網站BioRxiv上刊登了一篇討論新型冠狀病毒基因構成的論文。論文稱,在病毒的S蛋白內發現4組和HIV-1基因相似的序列。作者認為這樣的結果在自然中為偶然結果的可能性很小。[232]這篇論文引起針對新型冠狀病毒的多種爭議,包括人工插入基因序列等觀點。哈佛大學的一名教授大衛·劉指出,這篇論文的結論本身就很可疑,缺乏更完善的分析和立論基礎。[233]在論文發表後的數小時內,網頁評論區內多位相關學者對文中提到的基因序列進行了測試。超過十數條評論解釋,利用NCBI的病毒數據庫,以及用於進行序列對比的BLAST程序,不但證明多種冠狀病毒已存有部分一致的HIV基因,且分析認為當HIV的基因序列占據全數據庫的四分之一時,從病毒學角度上而言非常有可能形成論文指出的基因插入。[232]2月2日,論文作者將論文從網站上撤下,但可繼續查看全文及相關評論。[234]

2020年2月18日,來自八個國家和多個不同科研機構的27名公共衛生領域的科學家於《柳葉刀》上聯合發表聲明,指出對SARS-CoV-2病毒以及其引起的疾病COVID-19的謠言和陰謀論妨礙了疫情相關數據的共享。聲明的簽署人共同指出,他們想要促進科學的論證和團結,邀請更多的科學家加入這份聲明。[235]

腳註

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