一次又一次延迟的复工、复学时间，延误或取消的车次/航班，循环播放的疫情防控宣传广播，空旷冷清的街道……都在提示着这个冬天的不平凡。

2019年12月，武汉陆续发现有多例诊断为“病毒性肺炎/肺部感染”的病例，之后有更多的人包括医护人员被确诊为这种由新型冠状病毒引起的肺炎。2020年1月12日，世界卫生组织将其命名为“2019新型冠状病毒（2019-nCoV）”；1月23日凌晨2点，武汉正式封城；1月25日，有30个省市自治区启动重大突发公共卫生事件一级响应，这标志着此次疫情已上升到了非常危急的高度。

截至2月8日24时累计报告确诊病例33738例，累计死亡病例811例，疑似病例28942例。由于我国人口密集，叠加春运大规模人口流动，传播风险极大。1月31日，世界卫生组织宣布将此次疫情认定为PHEIC（国际公共卫生紧急事件）。截至2月5日，已经有99个国家采取了包括停飞或缩减中国航班、禁止中国公民入境等管制措施。

疫情已经造成了巨大的影响和损失。大敌当前，中国正在以空前的力度对抗新冠病毒。

想要战胜它，必须先了解它。

在前几天的推文中（阅读链接），我们给大家介绍了冠状病毒及其进入细胞的受体ACE2。那么，导致本次疫情的2019-nCoV到底是何方神圣呢？我们再来近距离认识一下。

本文包含以下几部分内容：

1.新型冠状病毒的分离和测序

2.新型冠状病毒的形态与结构

3.新型冠状病毒及其感染途径的鉴定

4.新型冠状病毒肺炎的流行病学特征

5.新型冠状病毒肺炎的治疗

6.新型冠状病毒肺炎的药物研发

1 新型冠状病毒的分离和测序

1月5日上午，上海市公共卫生临床中心就从武汉一个不明原因发热患者的标本中，检测出一种新型冠状病毒，并通过高通量测序获得了该病毒的全基因组序列，利用绘制的进化树，证实了历史上从未发现这种新型冠状病毒。1月11日，复旦大学张永振教授团队在病毒学组织网站（http://virological.org/）发布了新型冠状病毒全基因组序列，这极大地加快了全球科研工作者对新型冠状病毒的研究速度。（序列可见http://virological.org/t/novel-2019-coronavirus-genome/319）

2 新型冠状病毒的形态与结构

1月24日，国家病原微生物资源库发布了第一株新型冠状病毒毒种信息及其电镜照片（图1）、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等重要权威信息，并提供共享服务[1]。从新型冠状病毒的这几张“证件照”我们可以知道，它的直径约为100nm左右，呈圆形，外周环绕着像王冠一样的突起（Spike蛋白），与可以感染人类的其他冠状病毒一样，具有典型的结构特征。

图1. 左：新型冠状病毒武汉株01；右：新型冠状病毒武汉株02。

（图片来源：国家病原微生物资源库http://nmdc.cn/#/nCoV）

1月26日，上海科技大学饶子和/杨海涛课题组公布了2019-nCoV冠状病毒3CL水解酶（Mpro）的高分辨率晶体结构。新型冠状病毒结构的信息帮助了从事药物研发的科研工作者。根据它的结构信息，国内的联合课题组利用数据库从万余种药物中筛选出了30种可能对新型冠状病毒肺炎有治疗效果的药物，有希望在临床治疗中起到作用[2]。

3 新型冠状病毒及其感染途径的鉴定

1月21日，中科院上海巴斯德研究所的研究人员发表的研究成果显示，2019-nCoV和SARS-CoV等病毒同属于beta冠状病毒属。

图2. 基于全基因组序列的冠状病毒系统发育树。

（图片来源：Xu, X., et al., Sci China Life Sci, 2020.）

巴斯德研究所的研究结果显示，2019-nCoV与SARS-CoV的氨基酸序列有76.47%的相似性，虽然已经证明的SARS-CoV的S-蛋白与ACE2互作的5个关键氨基酸，在2019-nCoV中有4个与SARS-CoV不同，但是，从对S蛋白的结构模拟来看，竟然几乎没有差别（图3）！

图3. 2019-nCoV(以WH-human_1为代表)S蛋白与人ACE2分子复合物的结构建模。2019-nCoV S蛋白(橙色)模型与SARS CoV S蛋白(绿色)结构模板叠加。人类ACE2的蛋白骨架结构用紫色表示。

（图片来源：Xu, X., et al., Sci China Life Sci, 2020.）

复旦大学的张永振教授团队发现该病毒与一组从蝙蝠中采集的SARS-like CoV关系最密切，有89.1%的核苷酸相似性[4]。为更好地了解WHCV（即2019-nCoV）感染人类的可能性，他们将它的S蛋白的受体结合域（RBD）氨基酸序列与SARS-CoV和蝙蝠SARS-like CoV进行了比较，发现2019-nCoV的RBD序列与SARS-CoV具有73.8%-74.9%的相似性，和蝙蝠SARS-like CoV具有75.9%-76.9%的相似性（图4）。

图4. SARS-CoV和SARS-like CoVs（包括Tor2、CoVZ45和WHCV）的基因组结构

（图片来源：Wu, F., et al., Nature, 2020.）

以上两个团队的序列分析结果均提示了新型冠状病毒和SARS-CoV的“亲戚关系”，预测了新型冠状病毒和SARS-CoV的致病机理类似，都通过S蛋白-ACE2结合途径感染人的呼吸道上皮细胞。而中科院武汉病毒所的石正丽教授团队的研究成果（早在1月23日就将研究成果发表在了预印本网站BioRvix上[5]，2月3日正式发表在Nature上[6]），则实锤证实了他们的预测——新型冠状病毒通过ACE2感染人类上皮细胞！

在这篇论文里，他们通过细胞感染实验确认，新型冠状病毒确实是使用了与SARS-CoV相同的受体ACE2进入细胞，且只有细胞表达了ACE2受体时，新型冠状病毒才能感染细胞（图5）。此外，通过序列分析，石教授团队也发现新型冠状病毒可能来源于蝙蝠（与蝙蝠来源的Bat-SARr-CoV RaTG13有96.2%同源性，图6），但引起此次疫情的动物来源仍在搜寻中，科学家一直在寻找病毒的中间宿主。华南农业大学2月7日发布最新研究成果显示，从穿山甲分离的病毒株与目前感染人的毒株序列相似度高达99%，提示穿山甲为中间宿主之一。

图5. 2019-nCoV受体使用的分析。除了小鼠ACE2，在人、蝙蝠、果子狸、猪等其他物种的细胞中，新型冠状病毒都选择了ACE2作为进入细胞的受体。

（图片来源：Zhou, P., et al., Nature, 2020.）

图6. 2019-nCoV WIV04与SARS-CoVs和bat SARSr-CoVs的基因组比较。

（图片来源：Zhou, P., et al., Nature, 2020.）

4 新型冠状病毒肺炎的流行病学特征

根据2020 年 2 月 5 日国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）》[7]，目前新型冠状病毒肺炎的流行病学特征如下：

1.传染源：目前所见传染源主要是新型冠状病毒感染的患者。无症状感染者也可能成为传染源。

2.传播途径：经呼吸道飞沫和接触传播是主要的传播途径，气溶胶和消化道等传播途径尚待明确。

3.易感人群：人群普遍易感。

4.潜伏期：基于目前的流行病学调查[7-9]，新型冠状病毒肺炎的潜伏期为 1-14 天，一般为 3-7 天。

以上是我们目前对正在肆虐中国的2019-nCoV病毒的认识，那么，面对这个传染能力极强的新型冠状病毒，我们拥有哪些治疗手段呢？

5 新型冠状病毒肺炎的治疗

很遗憾，目前尚无针对新型冠状病毒的获批治疗药物。

现有治疗方案是支持性治疗，包括呼吸支持、针对炎症反应的治疗及免疫调节治疗，目的是控制患者的症状，以帮助其机体的免疫系统对抗病毒。

2 月 5 日国家卫生健康委员会发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第五版）》提出，一般治疗可使用α-干扰素雾化吸入、洛匹那韦/利托那韦，利巴韦林等抗病毒药物以及适当的抗菌药物，对于重症患者则需要加入鼻导管或面罩吸氧，缓解其呼吸窘迫和/或低氧血症，酌情可使用糖皮质激素等其他治疗措施[7]。

已知新型冠状病毒是依靠其表面的S蛋白，识别入侵人体表达ACE2受体的细胞，而肺泡上皮细胞ACE2的表达水平很高，意味着新型冠状病毒能对患者造成急性肺部损伤。在2020年1月29日《柳叶刀》发布的一篇报道中提到[10]，新型冠状病毒感染者会迅速发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS）最终导致死亡。在影像学确诊的74名患者中，17名患者发展为ARDS，其中11名患者在段时间内恶化并死于多器官功能衰竭。对于这类患者，需及时进行呼吸支持治疗（呼吸机、人工肺等），纠正患者严重缺氧，赢得治疗基础疾病的宝贵时间。目前，武汉大学中南医院已经有应用人工肺（ECMO）技术成功抢救新型冠状病毒感染的肺炎案例。

6 新型冠状病毒肺炎的药物研发

虽然目前尚无针对2019-nCoV的上市药物，但全世界的科研人员正在争分夺秒地寻找、开发治疗及预防新型冠状病毒的方法和药物。

一方面，根据对其他冠状病毒（如SARS-CoV，MERS-CoV）的研究资料，以及疫情爆发以来科学家们取得的研究成果，许多潜在的能抗2019-nCoV的药物被筛选出来，这些药物为治疗新冠肺炎建立了最触手可及的药品库。李兰娟院士团队发现阿比朵尔和达芦那韦在体外显示出卓越的病毒抑制能力；华中科技大学同济医学院等科研团队筛选出了五种那韦类抗病毒药物。而最受瞩目的是Gilead公司的在研药物瑞德西韦（Remdesivir）。瑞德西韦属于核苷类似物，是 RNA 依赖的 RNA 聚合酶（RdRp) 抑制剂，可以通过抑制病毒核酸合成抗病毒，目前尚未在任何国家获得批准上市。在前期的细胞和动物实验中，瑞德西韦显示出对SARS冠状病毒、MERS冠状病毒有较好的抗病毒活性。1月31日，权威医学期刊《新英格兰医学杂志》报道了美国第一例 2019-nCoV 病人使用瑞德西韦的治疗（同情用药）过程[11]，美国首例新冠病毒患者的治疗成功，瑞德西韦显示出极大潜力。根据2月4日Cell Research上来自华中科技大学同济医学院等科研团队的成果显示，Remdesivir （瑞德西韦）和Chloroquine（磷酸氯喹）这两种著名的广谱抗病毒药物在体外起到了抗2019-nCoV的效果（图7）[12]。2月6日晚，由中国的监管部门紧急批准的瑞德西韦临床试验在武汉金银潭医院启动，有望迅速为患者带来强大的抗病毒武器。

图7. Remdesivir（瑞德西韦）和Chloroquine（磷酸氯喹）在体外抗2019-nCoV的效果。

（图片来源：Wang, M., et al., Cell Res, 2020.）

另一方面，对2019-nCoV的研究从疫情爆发那一刻起就已经迅速开始了。现在我们已经知道2019-nCoV的序列、结构及感染细胞的途径，依据这些研究结果，全球科学家和新药研发企业正在开展更深入的研究，并设计、开发新的冠状病毒药物和疫苗。例如，病毒的外壳蛋白可以改造为刺激人体产生抗体、保护人类免受感染的疫苗；S蛋白是冠状病毒结合细胞受体并进入感染细胞的关键元件，也是药物开发的重要靶点，中和抗体可以识别并结合S蛋白或其感染人类细胞的受体ACE2，阻止病毒吸附于易感细胞，使病毒不能穿入胞内进行增殖。复旦大学医学院应天雷团队首次报告SARS-CoV特异性人类单克隆抗体CR3022可以与2019-nCoV RBD（Receptor Binding Domain，受体结合域）有效结合，但CR3022并不会与ACE2在2019-nCoV RBD位点上产竞争性的结合[13]。除科研单位外，多家医药公司，如药明生物、三草叶生物等宣布加快中和性抗体及疫苗的研发工作。

新药研发和疫苗研发都离不开合适的动物模型。例如，能感染新型冠状病毒并再现病毒感染人类后的疾病症状及进程的动物模型，是冠状病毒致病机制研究及新药研发不可或缺的模型。理想的动物模型将加速新药研发！

借助在小鼠模型开发及应用领域深耕18年的平台，江苏集萃药康生物科技有限公司以专业的定制服务和优质的小鼠模型（进行中），助力新型冠状病毒研究及药物研发！欢迎咨询及合作！

相比17年前的SARS疫情，今天的科学家拥有更多的知识和技术，对新型冠状病毒肺炎的研究和理解更深入和快速，而曾经针对SARS的研究经验也为新型冠状病毒肺炎的治疗提示了一些可能的方向。对战胜新冠病毒，终结疫情，我们充满信心。

中国加油，武汉加油。