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SHC014病毒

SHC014病毒（RsSHC014）是严重急性呼吸道综合征相关冠状病毒（SARSr-CoV）的一个病毒株，在中国云南的中华菊头蝠中发现，于2013年发表。此病毒株与造成2003年SARS事件的严重急性呼吸道综合征冠状病毒（SARS-CoV）关系接近，全基因组核酸序列的相似度为95%[2]。2015年，有研究人员制造表现SHC014病毒刺突蛋白的SARS重组病毒，意外发现此重组病毒可感染人类细胞与实验小鼠，显示自然界中的许多蝙蝠SARSr-CoV病毒可能已跨越物种障碍，而有感染人类的潜力，此研究也造成了质疑其风险过高的争议。

SHC014病毒
病毒分类 编辑
（未分级）： 病毒 Virus
域： 核糖病毒域 Riboviria
界： 正核糖病毒界 Orthornavirae
门： 小核糖病毒门 Pisuviricota
纲： 小南嵌套病毒纲 Pisoniviricetes
目： 套式病毒目 Nidovirales
科： 冠状病毒科 Coronaviridae
属： 乙型冠状病毒属 Betacoronavirus
亚属： SARS乙型冠状病毒亚属 Sarbecovirus
种：
严重急性呼吸道综合征相关冠状病毒 SARSr-CoV
毒株：
SHC014病毒 SHC014-CoV
异名[1]
  • Bat SARS-like coronavirus RsSHC014

发现 编辑

2011年4月至2012年9月，中国科学院武汉病毒研究所石正丽实验室的研究人员于中国云南昆明采集中华菊头蝠的肠道与粪便样本，分析后发现其中除Rs672、Rf1与HKU3等数种已知的病毒株外，还有两个新病毒株，即为SHC014病毒与Rs3367病毒[注 1]，两种病毒的基因组大小均为29787nt，全基因组序列与严重急性呼吸道综合征冠状病毒（SARS-CoV）的相似度均为95%，刺突蛋白中与宿主细胞血管紧张素转化酶2（ACE2）结合的受体结合结构域（receptor binding domain, RBD）氨基酸序列分别为85%与96%，皆高于当时已知的其他SARSr-CoV病毒株[2]，且两者的RBD均不具有常见于其他蝙蝠SARSr-CoV、分别长5和12个氨基酸的两段序列缺失，不过基因组中对SARS跨物种传播相当重要的ORF8，SHC014病毒及Rs3367病毒与SARS病毒在此氨基酸序列的相似度分别只有32.2%与33%[3]。

重组病毒争议 编辑

SARS-CoV病毒的RBD中，与宿主受体ACE2直接接触的氨基酸共有14个[注 2]，其中有5个为辨识宿主物种所需[注 3]。这14个位点中，WIV1病毒共有3个与SARS-CoV病毒不同，但仍能以ACE2为受体感染人类细胞，假性病毒（英语：Pseudotyping）实验（pseudotyping）结果显示这3个位点的差异并不影响病毒的感染；相较之下SHC014病毒在14个位点中有7个与SARS-CoV的不同，虽然假性病毒实验结果显示此差异足以影响病毒与ACE2的结合，使其难以感染细胞，但北卡罗来纳大学教堂山分校的拉尔夫·S·巴里克与中国科学院武汉病毒研究所的石正丽合作，制作含有SHC014刺突蛋白、且已适应小鼠体内环境的SARS-CoV重组病毒（SHC014-MA15）后，却发现此重组病毒可感染人类细胞与小鼠[注 4]，且用以治疗SARS感染的单克隆抗体与疫苗均对此感染无效。研究人员进一步尝试以SHC014感染人类细胞与小鼠，发现其虽有一定复制能力，但毒力比SARS-CoV低许多，这一系列重组病毒的实验结果显示自然界中的许多蝙蝠SARSr病毒刺突蛋白可能可与人类细胞的受体结合，因此具有跨物种感染人类的能力，虽然这些病毒可能仍需要其他基因的变异以适应人类宿主，惟其跨越物种障碍感染人类的几率，可能比原先认为的还高上许多[4]。

此研究结果发表后，有科学家质疑其风险过高，因为实验中制造了可感染人类的重组病毒，若不慎溢出则后果不堪设想，而研究本身所提供的资讯有限，批评者并指出2014年10月（研究发表前数月）美国政府即公告禁止联邦政府资助将SARS、MERS或流感病毒毒力与传播能力提升或扩大宿主物种范围的研究。论文作者与部分科学家则认为此研究结果揭示许多过去不被认为是重大风险的蝙蝠病毒已经跨越物种障碍，因此具有相当价值，病毒外泄的风险则过于夸大[5][6][7]。

2020年，2019冠状病毒病疫情爆发初期，有网络谣言指造成疫情的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）可能是自实验室泄漏，其中有指SARS-CoV-2为衍生自SHC014-MA15重组病毒者，但两病毒的基因组序列差异甚大，没有证据显示两者有关连[8]。

演化树 编辑

截至2021年1月 (2021-01)，SARS-CoV与相关病毒株的系统发生树：

 
 

16BO133 与SARS-COV相似度82.8 % · 马铁菊头蝠 · 韩国全罗北道 （2016年采集、2019年发表）[9]

 
 
 
 

Rf1 87.8 % · 马铁菊头蝠 · 中国湖北宜昌 （2004年采集、2005年发表）[10]

 
 

BtCoV HKU3 87.9 % · 中华菊头蝠 · 香港、中国广东 （2004年采集、2005年发表、2010年又发表若干新病毒株）[11]

 
 
 
 

LYRa11 90.9 % · 中菊头蝠 · 中国云南保山 （2011年采集、2014年发表）[12]

 
 
 

Rp3 92.6 % · 皮氏菊头蝠 · 中国广西南宁 （2004年采集、2005年发表）[10]

 
 
 

SL-CoV YNLF_31C 93.5 % · 马铁菊头蝠 · 中国云南禄丰 （2013年采集、2015年发表）[3]

 
 

SL-CoV YNLF_34C 93.5 % · 马铁菊头蝠 · 中国云南禄丰 （2013年采集、2015年发表）[3]

 
 
 
 
 
 

SHC014 95.4 % · 中华菊头蝠 · 中国云南昆明 （2011年采集、2013年发表）[13]

 
 

WIV1 95.6 % · 中华菊头蝠 · 中国云南昆明 （2012年采集、2013年发表）[13]

 
 
 

WIV16 96.0 % · 中华菊头蝠 · 中国云南昆明 （2013年采集、2016年发表）[14]

 
 
 
 

果子狸SARS冠状病毒 99.8 % · 果子狸 · 中国广东[11]

 
 

SARS-CoV 100 %

 
 
 
 
 
 
 
 

SARS-CoV-2 79 %

 
  蝙蝠病毒
  果子狸病毒
  人类病毒


注脚 编辑

  1. ^ 与后来成功分离的WIV1病毒高度相似[2]。
  2. ^ 402、426、436、441、442、472、473、475、479、484、486、487、488与491等14个位点[4]。
  3. ^ 酪胺酸442、白胺酸472、天门冬酰胺479、苏胺酸487与酪胺酸491[4]。
  4. ^ 不过SHC014-MA15重组病毒感染小鼠的症状比SARS-CoV轻微[4]。

参考文献 编辑

  1. ^ Taxonomy browser (Bat SARS-like coronavirus RsSHC014). www.ncbi.nlm.nih.gov. [2021-01-05]. （原始内容存档于2022-02-22）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Ge, Xing-Yi; Li, Jia-Lu; Yang, Xing-Lou; Chmura, Aleksei A.; Zhu, Guangjian; Epstein, Jonathan H.; Mazet, Jonna K.; Hu, Ben; Zhang, Wei; Peng, Cheng; Zhang, Yu-Ji; Luo, Chu-Ming; Tan, Bing; Wang, Ning; Zhu, Yan; Crameri, Gary; Zhang, Shu-Yi; Wang, Lin-Fa; Daszak, Peter; Shi, Zheng-Li. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013, 503 (7477): 535–538. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature12711. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Lau, Susanna K. P.; Feng, Yun; Chen, Honglin; Luk, Hayes K. H.; Yang, Wei-Hong; Li, Kenneth S. M.; Zhang, Yu-Zhen; Huang, Yi; Song, Zhi-Zhong; Chow, Wang-Ngai; Fan, Rachel Y. Y. Perlman, S. , 编. Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) Coronavirus ORF8 Protein Is Acquired from SARS-Related Coronavirus from Greater Horseshoe Bats through Recombination. Journal of Virology. 2015-10-15, 89 (20). ISSN 0022-538X. PMC 4580176  . PMID 26269185. doi:10.1128/JVI.01048-15 （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 Menachery, Vineet D; Yount, Boyd L; Debbink, Kari; Agnihothram, Sudhakar; Gralinski, Lisa E; Plante, Jessica A; Graham, Rachel L; Scobey, Trevor; Ge, Xing-Yi; Donaldson, Eric F; Randell, Scott H; Lanzavecchia, Antonio; Marasco, Wayne A; Shi, Zhengli-Li; Baric, Ralph S. A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence. Nature Medicine. 2015, 21 (12): 1508–1513. ISSN 1078-8956. doi:10.1038/nm.3985. 
  5. ^ Butler, Declan. Engineered bat virus stirs debate over risky research . Nature. 2015. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature.2015.18787. 
  6. ^ Jef Akst. Lab-Made Coronavirus Triggers Debate. The Scientist（英语：The Scientist (magazine)）. 2015-11-16 [2021-01-18]. （原始内容存档于2021-01-07）. 
  7. ^ Racaniello, Vincent. Moving beyond metagenomics to find the next pandemic virus. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016, 113 (11): 2812–2814. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.1601512113. 
  8. ^ Liu, Shan-Lu; Saif, Linda J.; Weiss, Susan R.; Su, Lishan. No credible evidence supporting claims of the laboratory engineering of SARS-CoV-2. Emerging Microbes & Infections. 2020, 9 (1): 505–507. ISSN 2222-1751. doi:10.1080/22221751.2020.1733440. 
  9. ^ Kim, Yongkwan; Son, Kidong; Kim, Young-Sik; Lee, Sook-Young; Jheong, Weonhwa; Oem, Jae-Ku. Complete genome analysis of a SARS-like bat coronavirus identified in the Republic of Korea. Virus Genes. 2019-08, 55 (4). ISSN 0920-8569. PMC 7089380  . PMID 31076983. doi:10.1007/s11262-019-01668-w （英语）. 
  10. ^ 10.0 10.1 Li, Wendong; Shi, Zhengli; Yu, Meng; Ren, Wuze; Smith, Craig; Epstein, Jonathan H.; Wang, Hanzhong; Crameri, Gary; Hu, Zhihong; Zhang, Huajun; Zhang, Jianhong. Bats Are Natural Reservoirs of SARS-Like Coronaviruses. Science. 2005-10-28, 310 (5748). ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1118391 （英语）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Ge, Xing-Yi; Hu, Ben; Shi, Zheng-Li. Bat Coronaviruses. Wang, Lin-Fa (编). Bats and Viruses. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc. 2015-06-26: 127–155. ISBN 978-1-118-81882-4. doi:10.1002/9781118818824.ch5 （英语）. 
  12. ^ He, Biao; Zhang, Yuzhen; Xu, Lin; Yang, Weihong; Yang, Fanli; Feng, Yun; Xia, Lele; Zhou, Jihua; Zhen, Weibin; Feng, Ye; Guo, Huancheng. Perlman, S. , 编. Identification of Diverse Alphacoronaviruses and Genomic Characterization of a Novel Severe Acute Respiratory Syndrome-Like Coronavirus from Bats in China. Journal of Virology. 2014-06-15, 88 (12). ISSN 0022-538X. PMC 4054348  . PMID 24719429. doi:10.1128/JVI.00631-14 （英语）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Ge, Xing-Yi; Li, Jia-Lu; Yang, Xing-Lou; Chmura, Aleksei A.; Zhu, Guangjian; Epstein, Jonathan H.; Mazet, Jonna K.; Hu, Ben; Zhang, Wei; Peng, Cheng; Zhang, Yu-Ji. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. 2013-11, 503 (7477). Bibcode:2013Natur.503..535G. ISSN 0028-0836. PMC 5389864  . PMID 24172901. doi:10.1038/nature12711 （英语）. 
  14. ^ Yang, Xing-Lou; Hu, Ben; Wang, Bo; Wang, Mei-Niang; Zhang, Qian; Zhang, Wei; Wu, Li-Jun; Ge, Xing-Yi; Zhang, Yun-Zhi; Daszak, Peter; Wang, Lin-Fa. Perlman, S. , 编. Isolation and Characterization of a Novel Bat Coronavirus Closely Related to the Direct Progenitor of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus. Journal of Virology. 2016-03-15, 90 (6). ISSN 0022-538X. PMC 4810638  . PMID 26719272. doi:10.1128/JVI.02582-15 （英语）. 
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