高院士论文：中国肺炎患者的新冠病毒

为了确定病毒颗粒是否能在2019年nCoV感染的人气道上皮细胞中看到，在接种后6天，每天用光学显微镜和透射电镜检查模拟感染和2019年nCoV感染的人气道上皮细胞培养物。接种后96小时观察到人气道上皮细胞表面层的细胞病变作用；病灶中心光镜下可见纤毛搏动缺失（图2）。接种后6d，Vero E6和Huh-7细胞系未观察到特异性细胞病变。

负染色的2019个nCoV粒子的电子显微照片通常是球形的，具有一些多形性（图3）。直径从60到140纳米不等。病毒粒子有非常独特的尖峰，约9至12纳米，使病毒粒子看起来像日冕。在人气道上皮超薄切片可见胞外游离病毒颗粒和胞质膜结合小泡内充满病毒颗粒的包涵体。观察到的形态与冠状病毒科一致。

为进一步鉴定该病毒，通过Illumina和nanopore测序，从临床标本（支气管肺泡灌洗液）和人气道上皮细胞病毒分离株中获得2019个nCoV基因组的从头序列。新的冠状病毒是从三个病人身上鉴定出来的。从支气管肺泡灌洗液（BetaCoV/huanzhou/IVDC-HB-04/2020，BetaCoV/huanzhou/IVDC-HB-05/2020，EPI-ISL-u402121）中获得两个近全长的冠状病毒序列，并从从患者分离的病毒（BetaCoV/huanzhou/IVDC-HB-01/2020，EPI-ISL-u402119）中获得一个全长序列。

将三种新型冠状病毒的全基因组序列提交给GISAID（BetaCoV/Wuhan/IVDC-HB-01/2019，加入ID:EPI_ISL_402119；BetaCoV/Wuhan/IVDC-HB-04/2020，加入ID:EPI_ISL_402120；BetaCoV/Wuhan/IVDC-HB-05/2019，加入编号：EPI_ISL_402121），与先前发表的蝙蝠SARS样冠状病毒（bat-SL-CoVZC45，MG772933.1）基因组具有86.9%的核苷酸序列同源性。这三个2019-nCoV基因组聚集在sarbecev亚属内，表现出典型的倍锥病毒组织:5个未翻译区(UTR)、复制酶复合体(orf1ab)、S基因、E基因、M基因、N基因、3个UTR，以及几个未识别的非结构开放阅读框。

尽管2019-nCoV与蝙蝠体内检测到的一些β-回旋病毒相似（图4），但它与SARS-CoV和MERS-CoV不同。来自武汉的3株2019-nCoV冠状病毒与两株蝙蝠源SARS样株ZC45和ZXC21形成了一个明显的分支。来自人类的SARS-CoV株和来自中国西南部蝙蝠的遗传相似的SARS样冠状病毒在sarbecovirus亚属内形成了另一个分支。由于2019-nCoV与betacoronavirus其他成员在保守复制酶结构域（ORF 1ab）中的序列同源性小于90%，因此2019年nCoV是武汉地区病毒性肺炎的可能致病因子，是冠状病毒科sarbecvirus亚属的新型倍他冠状病毒。

【讨论】

我们报告了一种新的CoV（2019- nCoV），于2019年12月和2020年1月在中国武汉的住院患者中发现。该病毒存在的证据包括通过全基因组测序、直接PCR和培养在三名患者的支气管肺泡灌洗液中鉴定。这种可能由这种冠状病毒引起的疾病被称为“新型冠状病毒感染性肺炎”（NCIP）。完整的基因组被提交给GISAID。系统发育分析显示，2019-nCoV属于betacornavirus属，包括在人类、蝙蝠和其他野生动物中发现的冠状病毒（SARS-CoV、蝙蝠类SARS-CoV等）。我们报道了病毒的分离及其特异性细胞病变效应和形态学的初步描述。

多年来，分子技术已成功地用于传染源的鉴定。无偏见、高通量测序是发现病原体的有力工具。下一代测序和生物信息学正在改变我们应对传染病爆发的方式，提高我们对疾病发生和传播的认识，加快病原体的鉴定，促进数据共享。我们在本报告中描述了利用分子技术和无偏DNA测序发现一种新的β-轮状病毒，该病毒可能是中国武汉三名患者重症肺炎的病因。

虽然建立人气道上皮细胞培养是劳动密集型的，但它们似乎是分析人呼吸道病原体的一个有价值的研究工具我们的研究表明，呼吸道分泌物最初在人气道上皮细胞培养物上增殖，然后用透射电子显微镜和培养上清的全基因组测序成功地用于观察和检测新的人冠状病毒，这可能是传统方法无法识别的。

进一步发展准确、快速的方法来识别未知的呼吸道病原体仍然是需要的。在分析本研究获得的3个完整基因组的基础上，我们设计了几种针对2019-nCoV基因组ORF1ab、N和E区域的特异性和敏感性分析，以检测临床标本中的病毒RNA。这些引物和标准操作程序已与世界卫生组织共享，用于在全球和中国监测和检测2019-nCoV感染。最近的数据显示，2019年，中国有830人检测出ncov。

尽管我们的研究不符合科赫的假设，但我们的分析提供了证据，表明2019-nCoV与武汉疫情有关。证实武汉疫情中2019-nCoV的病原学意义的其他证据包括通过免疫组化分析在患者肺组织中鉴定2019-nCoV抗原，在两个时间点检测患者血清样本中的IgM和IgG抗病毒抗体以证明血清转化，以及动物（猴子）实验来提供致病性的证据。至关重要的是进行流行病学调查，以确定感染导致的传播模式、繁殖间隔和临床谱，从而为制定预防、控制和制止2019-nCoV传播的战略提供信息和改进。

这项工作得到了国家重点研究开发项目（2016YFD0500101）和国家传染病防治重大项目（2018ZX1001002）的资助。

作者提供的公开表格可以在NEJM.org上获得本文的全文。

朱博士、张博士、王博士、李博士和杨博士对本文的贡献是一样的。

本文于2020年1月24日发表，并于2020年1月29日在NEJM.org上更新。

我们感谢李中杰博士、何广学博士、兰斯·罗德瓦尔德博士、于力博士、费叶博士、李昭博士、周伟民博士、刘军博士、姚蒙博士、王慧娟博士以及中国疾控中心的许多工作人员，感谢他们在编写和提交早期版本的手稿方面所作的贡献和帮助。

【第一作者单位】

中国疾病预防控制中心国家病毒性疾病预防控制所生物安全重点实验室,

北京首都医科大学地坛医院传染病科;

湖北省疾病预防控制中心(B.Y, F.Z.)、

中国科学院生物安全特大型科学中心(W.T.)、

湖北省疾病预防控制中心(B.Y.， F.Z.)、武汉市金银滩医院(D.Z.);

山东第一医科大学和山东医学科学院，山东济南(W.S.)。

中国疾病预防控制中心国家病毒性疾病预防控制所生物安全重点实验室，谭博士,高博士,吴博士

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（编辑：新余站长网）

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